ds18b20.c文件#include “ds18b20.h” #include “user_SysTick.h” /******************************************************************************* 函 数 名 : DS18B20_IO_IN 函数功能 : DS18B20_IO输入配置 输 入 : 无 输 出 : 无 *******************************************************************************/ void DS18B20_IO_IN(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=DS18B20_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU; GPIO_Init(DS18B20_PORT,&GPIO_InitStructure); } /******************************************************************************* 函 数 名 : DS18B20_IO_OUT 函数功能 : DS18B20_IO输出配置 输 入 : 无 输 出 : 无 *******************************************************************************/ void DS18B20_IO_OUT(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=DS18B20_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_Init(DS18B20_PORT,&GPIO_InitStructure); } /******************************************************************************* 函 数 名 : DS18B20_Reset 函数功能 : 复位DS18B20 输 入 : 无 输 出 : 无 *******************************************************************************/ void DS18B20_Reset(void) { DS18B20_IO_OUT(); //SET PG11 OUTPUT DS18B20_DQ_OUT=0; //拉低DQ SysTick_Delay_Us(750); //拉低750us DS18B20_DQ_OUT=1; //DQ=1 SysTick_Delay_Us(15); //15US } /******************************************************************************* 函 数 名 : DS18B20_Check 函数功能 : 检测DS18B20是否存在 输 入 : 无 输 出 : 1:未检测到DS18B20的存在，0:存在 *******************************************************************************/ u8 DS18B20_Check(void) { u8 retry=0; DS18B20_IO_IN();//SET PG11 INPUT while (DS18B20_DQ_IN&&retry<200) { retry++; SysTick_Delay_Us(1); }; if(retry>=200) return 1; else retry=0; while (!DS18B20_DQ_IN&&retry<240) { retry++; SysTick_Delay_Us(1); }; if(retry>=240) return 1; return 0; } /******************************************************************************* 函 数 名 : DS18B20_Read_Bit 函数功能 : 从DS18B20读取一个位 输 入 : 无 输 出 : 1/0 *******************************************************************************/ u8 DS18B20_Read_Bit(void) // read one bit { u8 data; DS18B20_IO_OUT();//SET PG11 OUTPUT DS18B20_DQ_OUT=0; SysTick_Delay_Us(2); DS18B20_DQ_OUT=1; DS18B20_IO_IN();//SET PG11 INPUT SysTick_Delay_Us(12); if(DS18B20_DQ_IN) data=1; else data=0; SysTick_Delay_Us(50); return data; } /******************************************************************************* 函 数 名 : DS18B20_Read_Byte 函数功能 : 从DS18B20读取一个字节 输 入 : 无 输 出 : 一个字节数据 *******************************************************************************/ u8 DS18B20_Read_Byte(void) // read one byte { u8 i,j,dat; dat=0; for (i=1;i<=8;i++) { j=DS18B20_Read_Bit(); dat=(j<<7)|(dat>>1); } return dat; } /******************************************************************************* 函 数 名 : DS18B20_Write_Byte 函数功能 : 写一个字节到DS18B20 输 入 : dat：要写入的字节 输 出 : 无 *******************************************************************************/ void DS18B20_Write_Byte(u8 dat) { u8 j; u8 testb; DS18B20_IO_OUT();//SET PG11 OUTPUT; for (j=1;j<=8;j++) { testb=dat&0x01; dat=dat>>1; if (testb) { DS18B20_DQ_OUT=0;// Write 1 SysTick_Delay_Us(2); DS18B20_DQ_OUT=1; SysTick_Delay_Us(60); } else { DS18B20_DQ_OUT=0;// Write 0 SysTick_Delay_Us(60); DS18B20_DQ_OUT=1; SysTick_Delay_Us(2); } } } /******************************************************************************* 函 数 名 : DS18B20_Start 函数功能 : 开始温度转换 输 入 : 无 输 出 : 无 *******************************************************************************/ void DS18B20_Start(void)// ds1820 start convert { DS18B20_Reset(); DS18B20_Check(); DS18B20_Write_Byte(0xcc); DS18B20_Write_Byte(0x44); } /******************************************************************************* 函 数 名 : DS18B20_Init 函数功能 : 初始化DS18B20的IO口 DQ 同时检测DS的存在 输 入 : 无 输 出 : 1:不存在，0:存在 *******************************************************************************/ u8 DS18B20_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(DS18B20_PORT_RCC,ENABLE); GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_Disable,ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=DS18B20_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_Init(DS18B20_PORT,&GPIO_InitStructure); DS18B20_Reset(); return DS18B20_Check(); } /******************************************************************************* 函 数 名 : DS18B20_GetTemperture 函数功能 : 从ds18b20得到温度值 输 入 : 无 输 出 : 温度数据 *******************************************************************************/ float DS18B20_GetTemperture(void) { u16 temp; u8 a,b; float value; DS18B20_Start(); // ds1820 start convert DS18B20_Reset(); DS18B20_Check(); DS18B20_Write_Byte(0xcc); DS18B20_Write_Byte(0xbe); a=DS18B20_Read_Byte(); b=DS18B20_Read_Byte(); temp=b; temp=(temp<<8)+a; if((temp&0xf800)==0xf800) { temp=(~temp)+1; value=temp*(-0.0625); } else { value=temp*0.0625; } return value; } ds18b20.h文件#ifndef DS18B20_H #define DS18B20_H #include “stm32f10x.h” /* DS18B20时钟端口、引脚定义 */ #define DS18B20_PORT GPIOA #define DS18B20_PIN (GPIO_Pin_6) #define DS18B20_PORT_RCC RCC_APB2Periph_GPIOA #define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr&0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) #define MEM_ADDR(addr) *((volatile unsigned long *)(addr)) #define BIT_ADDR(addr, bitnum) MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum)) //F103XXIO 口地址映射 #define GPIOA_ODR_Addr (GPIOA_BASE+0x0C) //0x40020014 #define GPIOB_ODR_Addr (GPIOB_BASE+0x0C) //0x40020414 #define GPIOC_ODR_Addr (GPIOC_BASE+0x0C) //0x40020814 #define GPIOD_ODR_Addr (GPIOD_BASE+0x0C) //0x40020C14 #define GPIOE_ODR_Addr (GPIOE_BASE+0x0C) //0x40021014 #define GPIOA_IDR_Addr (GPIOA_BASE+0x08) //0x40020010 #define GPIOB_IDR_Addr (GPIOB_BASE+0x08) //0x40020410 #define GPIOC_IDR_Addr (GPIOC_BASE+0x08) //0x40020810 #define GPIOD_IDR_Addr (GPIOD_BASE+0x08) //0x40020C10 #define GPIOE_IDR_Addr (GPIOE_BASE+0x08) //0x40021010 //F103XXIO 口操作,只对单一的IO 口,n 的值范围[0-15] #define PAout(n) BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n) //GPIOA 某一位输出 #define PAin(n) BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n) //GPIOA 某一位输入 #define PBout(n) BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n) //GPIOB 某一位输出 #define PBin(n) BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n) //GPIOB 某一位输入 #define PCout(n) BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n) //GPIOC 某一位输出 #define PCin(n) BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n) //GPIOC 某一位输入 #define PDout(n) BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n) //GPIOD 某一位输出 #define PDin(n) BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n) //GPIOD 某一位输入 #define PEout(n) BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n) //GPIOE 某一位输出 #define PEin(n) BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n) //GPIOE 某一位输入 ////IO操作函数 #define DS18B20_DQ_OUT PAout(6) //数据输出 #define DS18B20_DQ_IN PAin(6) //数据输入 u8 DS18B20_Init(void); //初始化DS18B20 float DS18B20_GetTemperture(void); //获取温度 void DS18B20_Start(void); //开始温度转换 void DS18B20_Write_Byte(u8 dat);//写入一个字节 u8 DS18B20_Read_Byte(void); //读出一个字节 u8 DS18B20_Read_Bit(void); //读出一个位 u8 DS18B20_Check(void); //检测是否存在DS18B20 void DS18B20_Reset(void); //复位DS18B20 #endif 告诉我温度传感器的工作原理？他是怎么被STM32控制的？它和STM32之间是怎么通信的？
时间: 2025-05-28 09:41:41 浏览: 25
温度传感器DS18B20的工作原理基于热敏电阻的特性，它能够感知环境温度的变化并将其转化为电信号。DS18B20是一款数字温度传感器，具有单总线通信协议，这意味着它只需要一根数据线与微控制器（如STM32）进行通信。以下是详细解释：
### DS18B20工作原理
DS18B20内部包含一个温度敏感元件和A/D转换器。当环境温度发生变化时，该元件会检测到这些变化，并通过A/D转换器将模拟信号转换为数字信号。DS18B20支持9到12位的分辨率，允许用户根据需求选择不同的精度。
### STM32对DS18B20的控制
STM32通过GPIO引脚与DS18B20连接。在代码中可以看到，DS18B20的数据引脚被配置为GPIOA的第6引脚。STM32通过设置这个引脚的高低电平来发送命令或读取数据。
#### 主要步骤：
1. **初始化**：STM32初始化DS18B20相关的GPIO引脚。
2. **复位**：发送复位脉冲以确保DS18B20进入准备状态。
3. **存在性检测**：确认DS18B20是否连接。
4. **发送命令**：发送开始转换温度的命令。
5. **读取数据**：从DS18B20读取温度数据。
### 通信方式
DS18B20使用单总线协议与STM32通信。单总线协议的特点是只用一根数据线完成所有通信任务，包括数据的发送和接收。
#### 单总线通信过程：
- **复位**：主机（STM32）拉低数据线至少480微秒，然后释放。如果从机（DS18B20）存在，它会在15到60微秒内拉低数据线作为响应。
- **写操作**：主机发送数据给从机。每一位的传输时间约为60微秒。
- **读操作**：主机读取从机的数据。每一位的读取时间也约为60微秒。
下面是实现上述功能的部分代码示例：
```c
void DS18B20_Reset(void)
{
DS18B20_IO_OUT(); // 设置PG11为输出模式
DS18B20_DQ_OUT=0; // 拉低DQ
SysTick_Delay_Us(750); // 延迟750us
DS18B20_DQ_OUT=1; // 释放DQ
SysTick_Delay_Us(15); // 延迟15us
}
u8 DS18B20_Read_Bit(void)
{
u8 data;
DS18B20_IO_OUT(); // 设置PG11为输出模式
DS18B20_DQ_OUT=0; // 拉低DQ
SysTick_Delay_Us(2); // 延迟2us
DS18B20_DQ_OUT=1; // 释放DQ
DS18B20_IO_IN(); // 设置PG11为输入模式
SysTick_Delay_Us(12); // 延迟12us
if(DS18B20_DQ_IN) // 读取DQ的状态
data=1;
else
data=0;
SysTick_Delay_Us(50); // 等待剩余的时间
return data;
}
```
上述代码中`DS18B20_Reset`函数实现了DS18B20的复位操作，而`DS18B20_Read_Bit`函数则用于从DS18B20读取一位数据。
### 结论
通过单总线协议，STM32可以有效地控制DS18B20并读取温度数据。这种通信方式简单高效，非常适合在嵌入式系统中使用。
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1. 概念理解：
省市县三级联动是一种动态联动的下拉列表技术，用户在一个下拉列表中选择省份后，系统根据所选的省份动态更新城市列表；同理，当用户选择了某个城市后，系统会再次动态更新县列表。整个过程中，用户不需要手动刷新页面或点击额外的操作按钮，选中的结果可以直接用于表单提交或其他用途。
2. 实现原理：
省市县三级联动的实现涉及前端界面设计和后端数据处理两个部分。前端通常使用HTML、CSS和JavaScript来实现用户交互界面，后端则需要数据库支持，并提供API接口供前端调用。
- 前端实现：
前端通过JavaScript监听用户的选择事件，一旦用户选择了一个选项（省份、城市或县），相应的事件处理器就会被触发，并通过AJAX请求向服务器发送最新的选择值。服务器响应请求并返回相关数据后，JavaScript代码会处理这些数据，动态更新后续的下拉列表选项。
- 后端实现：
后端需要准备一套完整的省市区数据，这些数据通常存储在数据库中，并提供API接口供前端进行数据查询。当API接口接收到前端的请求后，会根据请求中包含的参数（当前选中的省份或城市）查询数据库，并将查询结果格式化为JSON或其他格式的数据返回给前端。
3. JavaScript实现细节：
- HTML结构设计：创建三个下拉列表，分别对应省份、城市和县的选项。
- CSS样式设置：对下拉列表进行样式美化，确保良好的用户体验。
- JavaScript逻辑编写：监听下拉列表的变化事件，通过AJAX（如使用jQuery的$.ajax方法）向后端请求数据，并根据返回的数据更新其他下拉列表的选项。
- 数据处理：在JavaScript中处理从服务器返回的数据格式，如JSON，解析数据并动态地更新下拉列表的内容。
4. 技术选型：
- AJAX：用于前后端数据交换，无需重新加载整个页面即可更新部分页面的内容。
- jQuery：简化DOM操作和事件处理，提升开发效率。
- Bootstrap或其他CSS框架：帮助快速搭建响应式和美观的界面。
- JSON：数据交换格式，易于阅读，也易于JavaScript解析。
5. 注意事项：
- 数据的一致性：在省市县三级联动中，必须确保数据的准确性和一致性，避免出现数据错误或不匹配的问题。
- 用户体验：在数据加载过程中，应该给予用户明确的反馈，比如加载指示器，以免用户对操作过程感到困惑。
- 网络和性能优化：对联动数据进行合理的分页、缓存等处理，确保数据加载的流畅性和系统的响应速度。
6. 可能遇到的问题及解决方案：
- 数据量大时的性能问题：通过分页、延迟加载等技术减少一次性加载的数据量。
- 用户输入错误：提供输入校验，例如正则表达式校验省份名称的正确性。
- 兼容性问题：确保前端代码兼容主流的浏览器，对不支持JavaScript的环境提供回退方案。
通过上述知识点的介绍，我们可以了解到省市县三级联动的实现原理、前端与后端如何协作以及在实施过程中需要关注的技术细节和用户体验。实际开发中，结合具体需求和项目条件，开发者需要灵活运用各种技术和方法来构建一个高效、易用的省市县三级联动功能。
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纯手写XML实现AJAX帮助文档下载指南
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1. **Ajax技术核心**
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2. **无需任何框架实现Ajax**
在不使用任何JavaScript框架的情况下，可以通过原生JavaScript实现Ajax功能。下面是一个简单的例子：
```javascript
// 创建XMLHttpRequest对象
var xhr = new XMLHttpRequest();
// 初始化一个请求
xhr.open('GET', 'example.php', true);
// 发送请求
xhr.send();
// 接收响应
xhr.onreadystatechange = function () {
if (xhr.readyState == 4 && xhr.status == 200) {
// 对响应数据进行处理
document.getElementById('result').innerHTML = xhr.responseText;
}
};
```
在这个例子中，我们创建了一个XMLHttpRequest对象，并用它向服务器发送了一个GET请求。然后定义了一个事件处理函数，用于处理服务器的响应。
3. **手写XML代码**
虽然现代的Ajax应用中，数据传输格式已经倾向于使用JSON，但在一些场合下仍然可能会用到XML格式。手写XML代码通常要求我们遵循XML的语法规则，例如标签必须正确闭合，标签名区分大小写等。
一个简单的XML示例：
```xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<response>
<data>
<name>Alice</name>
<age>30</age>
</data>
</response>
```
在Ajax请求中，可以通过JavaScript来解析这样的XML格式响应，并动态更新网页内容。
4. **Ajax与DWR**
DWR（Direct Web Remoting）是一个能够使AJAX应用开发更加简便的JavaScript库。它允许在JavaScript代码中直接调用Java对象的方法，无需进行复杂的XMLHttpRequest通信。
通过DWR，开发者可以更直接地操作服务器端对象，实现类似以下的调用：
```javascript
// 在页面上声明Java对象
dwr.util.addLoadListener(function () {
// 调用Java类的方法
EchoService.echo("Hello World", function(message) {
// 处理返回的消息
alert(message);
});
});
```
在不使用DWR的情况下，你需要自己创建XMLHttpRequest对象，设置请求头，发送请求，并处理响应。使用DWR可以让这个过程变得更加简单和直接。
#### 相关技术应用
- **Ajax与Web开发**：Ajax是现代Web开发不可或缺的一部分，它使得Web应用可以提供类似桌面软件的用户体验。
- **前后端分离**：Ajax促进了前后端分离的开发模式，前端开发者可以独立于后端来构建用户界面，通过API与后端服务通信。
- **单页应用（SPA）**：使用Ajax可以创建无需重新加载整个页面的单页应用，大大提升了用户交互的流畅性。
#### 结语
本篇文档通过对Ajax技术的详细讲解，为您呈现了一个不依赖任何框架，通过原生JavaScript实现的Ajax应用案例，并介绍了如何手动编写XML代码，以及Ajax与DWR库的结合使用。掌握这些知识点将有助于您在进行Web应用开发时，更好地运用Ajax技术进行前后端的高效交互。
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