stm32中DS18B20程序设计

DS18B20是一种数字温度传感器，可以通过一根单总线线路进行通信。在STM32中使用DS18B20需要先了解其通信协议，然后编写对应的程序。

DS18B20通信协议基于1-Wire总线，需要使用STM32的GPIO来模拟1-Wire总线。具体的通信流程如下：

1. 发送复位信号（reset）：主机（STM32）拉低总线，持续时间大于480us，然后释放总线，等待DS18B20拉低总线表示接收到复位信号。

2. 发送指令（command）：主机发送指令（例如读取温度），指令由8位二进制数据组成，每一位都要在60us内完成发送和接收。

3. DS18B20响应：DS18B20在接收到指令后，会发送响应信号（response），拉低总线15-60us，然后释放总线。

4. 数据传输：主机发送和接收数据，数据由8位二进制数据组成，每一位都要在60us内完成发送和接收。

5. 延时：在每一步操作后，需要等待一定的时间，从而等待DS18B20完成相应的操作。

下面是一个简单的STM32程序，用于读取DS18B20的温度：

#include "stm32f10x.h"

#define DS18B20_GPIO GPIOA
#define DS18B20_PIN GPIO_Pin_1

void delay_us(uint16_t us)
{
    uint16_t i;
    while(us--)
    {
        i = 10;  // 这里的延时是根据CPU的主频来计算的，需要根据实际情况进行调整
        while(i--);
    }
}

void ds18b20_reset(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(DS18B20_GPIO, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_ResetBits(DS18B20_GPIO, DS18B20_PIN);
    delay_us(500);
    GPIO_SetBits(DS18B20_GPIO, DS18B20_PIN);
    delay_us(100);
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(DS18B20_GPIO, &GPIO_InitStructure);
    while(GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_GPIO, DS18B20_PIN) == Bit_RESET);
    while(GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_GPIO, DS18B20_PIN) == Bit_SET);
}

void ds18b20_write_byte(uint8_t byte)
{
    uint8_t i;
    for(i = 0; i < 8; i++)
    {
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_PIN;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_Init(DS18B20_GPIO, &GPIO_InitStructure);
        GPIO_ResetBits(DS18B20_GPIO, DS18B20_PIN);
        if(byte & (1 << i))
        {
            delay_us(5);
            GPIO_SetBits(DS18B20_GPIO, DS18B20_PIN);
            delay_us(80);
        }
        else
        {
            delay_us(80);
            GPIO_SetBits(DS18B20_GPIO, DS18B20_PIN);
            delay_us(5);
        }
    }
}

uint8_t ds18b20_read_byte(void)
{
    uint8_t i, byte = 0;
    for(i = 0; i < 8; i++)
    {
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_PIN;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_Init(DS18B20_GPIO, &GPIO_InitStructure);
        GPIO_ResetBits(DS18B20_GPIO, DS18B20_PIN);
        delay_us(2);
        GPIO_SetBits(DS18B20_GPIO, DS18B20_PIN);
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
        GPIO_Init(DS18B20_GPIO, &GPIO_InitStructure);
        if(GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_GPIO, DS18B20_PIN) == Bit_SET)
        {
            byte |= (1 << i);
        }
        delay_us(60);
    }
    return byte;
}

float ds18b20_read_temperature(void)
{
    uint8_t temp_l, temp_h;
    float temp;
    ds18b20_reset();
    ds18b20_write_byte(0xcc);
    ds18b20_write_byte(0x44);
    delay_us(750);
    ds18b20_reset();
    ds18b20_write_byte(0xcc);
    ds18b20_write_byte(0xbe);
    temp_l = ds18b20_read_byte();
    temp_h = ds18b20_read_byte();
    temp = (temp_h << 8) | temp_l;
    temp = temp * 0.0625;
    return temp;
}

int main(void)
{
    float temperature;
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    while(1)
    {
        temperature = ds18b20_read_temperature();
        // 这里可以将温度值通过串口或LCD等方式显示出来
    }
}

在这个程序中，ds18b20_reset()函数用于发送复位信号，ds18b20_write_byte()函数用于发送指令和数据，ds18b20_read_byte()函数用于接收数据，ds18b20_read_temperature()函数用于读取DS18B20的温度。在主函数中，不断读取温度并将其显示出来。

需要注意的是，这个程序中的延时函数是通过循环来实现的，需要根据实际情况进行调整。另外，DS18B20的通信速度较慢，每次读取温度需要耗费一定的时间，因此需要考虑如何优化程序性能。