STM32 HAL DS18B20

### STM32 HAL 库与 DS18B20 温度传感器交互的代码实现 在使用 STM32 的 HAL 库与 DS18B20 温度传感器进行交互时，需要通过单总线协议来实现通信。DS18B20 是一种数字温度传感器，支持单总线通信协议，而 STM32 的 GPIO 可以模拟单总线通信。 以下是一个基于 STM32 HAL 库的 DS18B20 温度读取示例代码： ```c #include "stm32f4xx_hal.h" #define ONE_WIRE_PIN GPIO_PIN_5 #define ONE_WIRE_PORT GPIOA // 延时函数 void delay_us(uint32_t us) { __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2, 0); // 使用 TIM2 定时器清零计数器 while (__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim2) < us); } // 初始化单总线引脚 void OneWire_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 使能 GPIOA 时钟 GPIO_InitStruct.Pin = ONE_WIRE_PIN; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; // 推挽输出模式 GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; HAL_GPIO_Init(ONE_WIRE_PORT, &GPIO_InitStruct); } // 写一个位到单总线上 void OneWire_WriteBit(uint8_t bit) { if (bit) { HAL_GPIO_WritePin(ONE_WIRE_PORT, ONE_WIRE_PIN, GPIO_PIN_RESET); // 拉低 delay_us(10); HAL_GPIO_WritePin(ONE_WIRE_PORT, ONE_WIRE_PIN, GPIO_PIN_SET); // 拉高 delay_us(60); } else { HAL_GPIO_WritePin(ONE_WIRE_PORT, ONE_WIRE_PIN, GPIO_PIN_RESET); // 拉低 delay_us(80); HAL_GPIO_WritePin(ONE_WIRE_PORT, ONE_WIRE_PIN, GPIO_PIN_SET); // 拉高 delay_us(10); } } // 从单总线上读取一个位 uint8_t OneWire_ReadBit(void) { uint8_t bit; HAL_GPIO_WritePin(ONE_WIRE_PORT, ONE_WIRE_PIN, GPIO_PIN_RESET); // 拉低 delay_us(5); HAL_GPIO_WritePin(ONE_WIRE_PORT, ONE_WIRE_PIN, GPIO_PIN_SET); // 拉高 delay_us(5); bit = HAL_GPIO_ReadPin(ONE_WIRE_PORT, ONE_WIRE_PIN); // 读取引脚状态 delay_us(50); return bit; } // 写一个字节到单总线上 void OneWire_WriteByte(uint8_t byte) { for (uint8_t i = 0; i < 8; i++) { OneWire_WriteBit(byte & 0x01); byte >>= 1; } } // 从单总线上读取一个字节 uint8_t OneWire_ReadByte(void) { uint8_t byte = 0; for (uint8_t i = 0; i < 8; i++) { byte >>= 1; if (OneWire_ReadBit()) { byte |= 0x80; } } return byte; } // 复位单总线 uint8_t OneWire_Reset(void) { uint8_t presence = 0; HAL_GPIO_WritePin(ONE_WIRE_PORT, ONE_WIRE_PIN, GPIO_PIN_RESET); // 拉低 delay_us(480); HAL_GPIO_WritePin(ONE_WIRE_PORT, ONE_WIRE_PIN, GPIO_PIN_SET); // 拉高 delay_us(70); if (!HAL_GPIO_ReadPin(ONE_WIRE_PORT, ONE_WIRE_PIN)) { presence = 1; } delay_us(400); return presence; } // 获取 DS18B20 温度值 float Get_DS18B20_Temperature(void) { float temperature = 0; uint16_t raw_data = 0; OneWire_Reset(); OneWire_WriteByte(0xCC); // 跳过 ROM 命令 OneWire_WriteByte(0x44); // 转换温度命令 OneWire_Reset(); OneWire_WriteByte(0xCC); // 跳过 ROM 命令 OneWire_WriteByte(0xBE); // 读取寄存器命令 raw_data = OneWire_ReadByte(); // 读取低字节 raw_data |= (uint16_t)OneWire_ReadByte() << 8; // 读取高字节 if (raw_data & 0x8000) { // 如果符号位为1（负温度） raw_data = ~raw_data + 1; // 取补码 temperature = -(float)(raw_data >> 4) + (float)(raw_data & 0xF) * 0.0625; } else { temperature = (float)(raw_data >> 4) + (float)(raw_data & 0xF) * 0.0625; } return temperature; } ``` 上述代码实现了 DS18B20 的基本功能[^1]。它包括了单总线的初始化、复位、写入和读取操作，并最终获取温度值。 ### 注意事项 - 需要配置定时器（如 TIM2）用于微秒级延时。 - GPIO 引脚需要设置为推挽输出模式。 - DS18B20 的供电可以是寄生电源或外部电源，需根据实际硬件设计选择。