STM32F1与DS18B20温度传感器数据采集实验

资源摘要信息:"本实验的目的是通过STM32微控制器读取外部数字温度传感器DS18B20的温度数据。DS18B20是一种常用的数字温度传感器，采用1-Wire接口与微控制器通信，能够提供9位至12位的摄氏温度测量精度。STM32系列微控制器具备丰富的外设接口，其中的GPIO（通用输入输出）可以配置为特殊功能，包括与1-Wire设备通信的接口。 实验过程中，我们将使用STM32F1系列微控制器的某些引脚来实现与DS18B20的通信。STM32F1系列属于STMicroelectronics（意法半导体）的ARM Cortex-M3基础的32位微控制器系列，被广泛应用于各种嵌入式系统。实验内容包括配置微控制器的相关引脚为1-Wire通信模式、初始化DS18B20传感器、读取温度数据并将其转换为可读的格式输出。 首先，DS18B20传感器的工作原理是基于数字信号输出温度测量值。在与STM32F1微控制器连接时，它通常只需要三个引脚：VDD、DQ和GND。VDD引脚连接至电源，GND连接至地，而DQ则连接至微控制器的一个GPIO引脚。为了与DS18B20通信，微控制器的该GPIO引脚需要被配置为开漏输出，并且需要外接上拉电阻。 在软件层面，读取DS18B20的温度数据需要遵循1-Wire协议的特定序列，包括初始化、ROM命令、功能命令以及数据转换与读取。实验中将涉及到对STM32的固件库函数的调用，特别是与GPIO和可能的定时器相关的函数。此外，还需要对DS18B20返回的原始温度数据进行数学运算处理，将其转换成实际的温度值。 实验的最终目标是实现温度的连续监测并显示在某种用户界面上，例如LCD显示屏或通过串口打印到电脑上。这要求编写相应的应用程序代码，来周期性地读取温度数据，并处理可能出现的通信错误。 在进行本实验之前，建议有一定的STM32F1微控制器使用经验，以及对1-Wire通信协议和C语言编程有一定的了解。实验过程中可能需要使用STM32的开发环境，如Keil uVision、STM32CubeMX以及STM32标准外设库，来编写程序、配置硬件和调试程序。 总结来说，本实验通过结合STM32F1微控制器与DS18B20数字温度传感器，旨在教授学习者如何读取和处理来自数字传感器的温度数据。这不仅加深了对STM32F1微控制器外设接口的理解，而且提高了对数字传感器通信协议的掌握，对于嵌入式系统开发领域是非常重要的技能。"