ds18b20温度传感器stm32103 hal库

### 使用 STM32F103 和 HAL 库读取 DS18B20 温度传感器

为了实现 STM32F103 微控制器与 DS18B20 温度传感器之间的通信并利用 HAL 库进行开发，以下是详细的说明以及示例代码。

#### 初始化硬件连接
确保 DS18B20 的数据线 (DQ) 连接到 STM32F103 上指定的 GPIO 引脚。通常情况下，可以将 DQ 接到 PA12 或其他可用引脚上，并通过电阻将其拉高至 VCC[^3]。

#### 配置 CubeMX 工程
启动 STM32CubeMX 并创建新项目，选择目标器件为 STM32F103RCT6（或其他兼容型号）。设置时钟树结构、启用必要的外设（如 UART 用于调试），最后生成初始化代码框架。

#### 编写 `ds18b20.h` 文件
定义头文件中的宏命令来简化操作过程：

#ifndef __DS18B20_H
#define __DS18B20_H

#include "main.h"

// 定义常量
#define SkipROM         0xCC
#define StartConvert    0x44
#define ReadScratchpad  0xBE
#define DS_PORT         GPIOA
#define DS_DQIO         GPIO_PIN_12

void ds18b20_init(void);
float ds18b20_read(void);

#endif /* __DS18B20_H */

此部分来源于已有资料。

#### 实现 `ds18b20.c` 中的功能函数
接下来，在源文件中完成具体功能逻辑：

#include "ds18b20.h"
#include "string.h"

static uint8_t OneWireReset(void){
    // ...省略...
}

static void OneWireWriteByte(uint8_t dat){
    // ...省略...
}

static uint8_t OneWireReadByte(void){
    // ...省略...
}

void ds18b20_init(){
    // 设置端口模式
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    GPIO_InitStruct.Pin = DS_DQIO;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;  
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    HAL_GPIO_Init(DS_PORT, &GPIO_InitStruct);
}

float ds18b20_read(){
    int8_t temp_lsb,temp_msb;
    float temperature;

    if(OneWireReset()){
        OneWireWriteByte(SkipROM);          // 跳过 ROM 地址匹配指令
        OneWireWriteByte(StartConvert);     // 发送转换温度指令
        
        while(!OneWireReadBit());           // 等待转换结束
        
        OneWireReset();                     // 再次复位总线
        OneWireWriteByte(SkipROM);          
        OneWireWriteByte(ReadScratchpad);   // 请求寄存器数据
    
        temp_lsb=OneWireReadByte();         
        temp_msb=OneWireReadByte();

        temperature=((temp_msb<<8)|temp_lsb)*0.0625f;
        
        return temperature;
    }
}

上述代码实现了对 DS18B20 的基本控制流程，包括初始化接口、发送命令序列以触发温度采集动作，并最终解析返回的数据得到实际测得的摄氏度数值。

#### 主程序调用方法
在主循环内定期调用 `ds18b20_read()` 函数即可获得当前环境下的实时温度信息：

int main(void)
{
    // 初始化系统时钟和其他资源...

    ds18b20_init();

    while (1)
    {
        printf("Temperature:%.2f C\r\n", ds18b20_read());
        HAL_Delay(1000);                    // 延迟一秒再重复测量
    }
}

这样就可以成功地使用 STM32F103 结合 HAL 库读取出 DS18B20 所感知到的周围空气温湿度情况了。