DS18B20程序设计流程

DS18B20是一种数字温度传感器，以下是DS18B20程序设计的基本流程：

1. 初始化DS18B20传感器：需要设置GPIO引脚的方向和电平状态，以及进行DS18B20特有的初始化过程。
2. 发送指令给DS18B20传感器：发送“读温度”或“写寄存器”等命令，这些命令需要按照一定的时序进行发送。
3. 等待DS18B20传感器响应：在发送完命令后，需要等待DS18B20传感器的响应，以确保传感器已经准备好进行数据传输。
4. 读取DS18B20传感器数据：在准备好的时候，就可以读取DS18B20传感器返回的温度数据，这些数据需要根据DS18B20的协议进行解码和计算。

下面是一个简单的DS18B20程序设计示例，使用STM32F4系列的芯片和Keil MDK进行开发：

#include "stm32f4xx.h"
#include "ds18b20.h"

// 定义DS18B20引脚
#define DS18B20_GPIO_PORT   GPIOB
#define DS18B20_GPIO_PIN    GPIO_Pin_12

// DS18B20初始化函数
void DS18B20_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    // 使能GPIOB时钟
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);

    // 配置GPIOB.12为输出模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_GPIO_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    GPIO_Init(DS18B20_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}

// 发送DS18B20指令
void DS18B20_SendCommand(uint8_t command)
{
    uint8_t i;

    // 发送8位数据
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
        // 发送位0或位1
        GPIO_SetBits(DS18B20_GPIO_PORT, DS18B20_GPIO_PIN);
        if (command & (1 << i))
        {
            GPIO_ResetBits(DS18B20_GPIO_PORT, DS18B20_GPIO_PIN);
        }

        // 等待一段时间
        Delay_us(50);

        // 恢复引脚状态
        GPIO_SetBits(DS18B20_GPIO_PORT, DS18B20_GPIO_PIN);
    }
}

// 读取DS18B20数据
uint16_t DS18B20_ReadData(void)
{
    uint16_t data = 0;
    uint8_t i;

    // 发送读取温度命令
    DS18B20_SendCommand(0xCC); // 跳过ROM指令
    DS18B20_SendCommand(0x44); // 温度转换指令

    // 等待转换完成
    Delay_ms(800);

    // 发送读取温度命令
    DS18B20_SendCommand(0xCC); // 跳过ROM指令
    DS18B20_SendCommand(0xBE); // 读取温度数据指令

    // 读取16位数据
    for (i = 0; i < 16; i++)
    {
        // 读取位0或位1
        GPIO_SetBits(DS18B20_GPIO_PORT, DS18B20_GPIO_PIN);
        if (GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_GPIO_PORT, DS18B20_GPIO_PIN))
        {
            data |= (1 << i);
        }

        // 等待一段时间
        Delay_us(50);
    }

    return data;
}

// 计算DS18B20温度
float DS18B20_GetTemperature(uint16_t data)
{
    float temperature = 0;

    // 将16位数据转换为10位温度数据
    if (data & 0x8000)
    {
        temperature = (float)(~data + 1) * -0.0625;
    }
    else
    {
        temperature = (float)data * 0.0625;
    }

    return temperature;
}

int main(void)
{
    float temperature;

    // 初始化DS18B20传感器
    DS18B20_Init();

    while (1)
    {
        // 读取温度数据
        uint16_t data = DS18B20_ReadData();

        // 计算温度值
        temperature = DS18B20_GetTemperature(data);

        // 在串口终端输出温度值
        printf("Temperature: %.1f C\r\n", temperature);

        // 延时1秒
        Delay_ms(1000);
    }
}