stm32 ds18b20温度传感器

STM32 DS18B20温度传感器是一种基于STM32微控制器的数字温度传感器，它采用DS18B20芯片作为温度传感器，能够实现高精度、数字化的温度测量。该传感器具有体积小、功耗低、抗干扰能力强等特点，广泛应用于温度测量、环境监测、智能家居等领域。

相关问题

stm32ds18b20温度传感器

### STM32与DS18B20温度传感器的集成

#### 初步了解DS18B20温度传感器
DS18B20是一种数字温度传感器，能够提供高精度的温度测量，并通过简单的通信协议与微控制器交互。当与STM32单片机搭配使用时，可以轻松实现温度监控应用[^1]。

#### 接线方法
为了使STM32能正常工作并与DS18B20进行通讯，通常采用如下接法：

- VCC连接到电源正极（通常是3.3V）
- GND接地
- DQ数据线需经过一个4.7kΩ上拉电阻接到VCC端口
- 将DQ脚接入STM32的一个GPIO引脚作为双向总线接口

这种配置允许设备间共享同一根数据线完成所有的控制命令传输以及温度信息获取操作。

#### 驱动函数解析
以下是几个重要的驱动函数说明及其作用：

##### 初始化DS18B20

// 定义初始化函数原型
uint8_t DS18B20_Init(void);

此部分负责设置硬件环境并准备后续的操作流程，在实际编码过程中应包含必要的延时等待以确保器件稳定启动[^4]。

##### 开始一次新的温度转换过程

void DS18B20_StartConversion();

调用该函数后，DS18B20将立即开始新一轮的温度采样周期直至结束；在此期间主机无需做任何干预直到查询状态或读回结果为止[^2]。

##### 获取当前测得的温度数值

int DS18B20_ReadTemperature();

执行上述指令可从缓存区提取最近更新过的温度记录，返回值为整数形式表示的实际摄氏度乘以16后的结果(即每单位代表0.0625°C)[^3]。

#### 实际编程实例展示
下面给出一段完整的C语言源码片段用于演示如何利用这些API来构建基本的应用场景:

#include "ds18b20.h"

float get_temperature(){
    if(DS18B20.Init()){
        // 如果初始化失败则直接退出
        return -999;
    }
    
    DS18B20.StartConversion();  // 发送转换请求
    
    HAL_Delay(750);            // 延迟足够长时间让转换完成
    
    int raw_temp = DS18B20.ReadTemperature();  
                                // 读取原始温度数据
    
    float temp_celsius = (float)raw_temp / 16;   
                               // 转换成浮点型摄氏度显示
    
    return temp_celsius;
}

这段代码展示了如何定义`get_temperature()`函数来封装整个温度采集的过程，包括初始化、触发新样本收集、适当延迟以便于处理时间充足、最后计算出最终的结果供其他模块调用。

stm32ds18b20温度传感器代码

以下是使用STM32与DS18B20温度传感器通信的示例代码：

#include "stm32f10x.h"
#include "ds18b20.h"

void delay_us(uint32_t nus)
{
  uint32_t ticks = nus * (SystemCoreClock / 1000000);
  while(ticks--);
}

void ds18b20_init(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

  GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_12);
  delay_us(2);
  GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_12);
  delay_us(500);
  GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_12);
  delay_us(60);
}

void ds18b20_write_byte(uint8_t dat)
{
  uint8_t i;
  for(i=0; i<8; i++)
  {
    if(dat & 0x01)
    {
      GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_12);
      delay_us(10);
      GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_12);
      delay_us(60);
    }
    else
    {
      GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_12);
      delay_us(60);
      GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_12);
      delay_us(10);
    }
    dat >>= 1;
  }
}

uint8_t ds18b20_read_byte(void)
{
  uint8_t i, dat = 0;
  for(i=0; i<8; i++)
  {
    GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_12);
    delay_us(2);
    GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_12);
    delay_us(8);
    dat >>= 1;
    if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_12))
      dat |= 0x80;
    delay_us(60);
  }
  return dat;
}

uint16_t ds18b20_read_temp(void)
{
  uint8_t i;
  uint8_t buf[9];
  uint16_t temp;

  ds18b20_init();
  ds18b20_write_byte(0xCC);
  ds18b20_write_byte(0x44);
  delay_us(750);

  ds18b20_init();
  ds18b20_write_byte(0xCC);
  ds18b20_write_byte(0xBE);

  for(i=0; i<9; i++)
    buf[i] = ds18b20_read_byte();

  temp = buf[1];
  temp <<= 8;
  temp |= buf[0];

  return temp;
}

int main(void)
{
  uint16_t temp;

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

  while(1)
  {
    temp = ds18b20_read_temp();
    if(temp & 0x8000)  //温度为负数
    {
      temp = ~temp + 1;  //取反+1
      GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
    }
    else
      GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);

    printf("Temperature: %d.%d C\n", temp>>4, (temp&0x0f)*625/100);
    delay_us(2000000);
  }
}

在本代码中，我们使用了PA12引脚与DS18B20进行通信，PC13引脚用于指示温度是否为负数。在主函数中，我们通过`ds18b20_read_temp()`函数读取温度值，并通过串口输出。需要注意的是，由于DS18B20的温度值带有小数部分，因此我们需要对读取到的数值进行转换，才能得到实际的温度值。