stm32和ds18b20

### STM32 使用 DS18B20 温度传感器教程 #### 实现概述 STM32 微控制器能够与 DS18B20 数字温度传感器协同工作，从而实现精确的温度测量。该过程涉及初始化硬件接口、配置 GPIO 口以及编写必要的软件逻辑来处理单总线通信协议。 #### 单总线通信协议简介 由于 DS18B20 采用单总线通信方式，因此需要特别关注其独特的信号传输机制。这种通信模式允许在一个 I/O 线路上完成所有的控制命令发送和数据接收操作[^3]。 #### 初始化设置 对于 STM32 来说，在使用之前应该先定义好用于连接 DS18B20 的 GPIO 引脚，并对其进行适当配置以便支持单总线通讯： ```c // 定义使用的GPIO端口及引脚编号 #define ONE_WIRE_PORT GPIOA #define ONE_WIRE_PIN GPIO_PIN_4 void OneWire_Init(void){ __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 启用GPIOA时钟 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; /* 配置PA4作为推挽输出 */ GPIO_InitStruct.Pin = ONE_WIRE_PIN; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; HAL_GPIO_Init(ONE_WIRE_PORT, &GPIO_InitStruct); } ``` #### 数据读取流程 当一切准备就绪之后，就可以按照如下步骤获取当前环境下的实际温度值了: 1. 发送复位脉冲给 DS18B20 设备； 2. 接收来自器件的存在脉冲响应确认； 3. 发出跳过 ROM 命令 (如果只接有一个传感器的话)，或者匹配特定序列号； 4. 执行转换指令让传感器开始采集新的样本点； 5. 经过一定延时等待采样结束； 6. 请求读回最新测得的结果； 7. 对返回的数据包执行 CRC 校验确保准确性； 以下是简化版 C 语言函数用来演示上述过程的一部分： ```c uint8_t Read_DS18B20_Temperature(float *temperature){ uint8_t i,j,data[9]; float temp; // 复位并检测是否存在设备... if(!OneWire_Reset()) return ERROR_NO_DEVICE_FOUND; // 跳过ROM地址查找阶段（假设仅有一颗芯片） OneWire_WriteByte(SKIP_ROM); // 下达启动温度转换命令 OneWire_WriteByte(CONVERT_TEMP_CMD); // 短暂延迟直到ADC转换完毕 HAL_Delay(750); // 再次唤醒DS18B20进入读状态 OneWire_Reset(); OneWire_WriteByte(SKIP_ROM); // 获取全部九个字节的数据流 for(i=0;i<9;i++) data[i]=OneWire_ReadByte(); // 计算CRC校验码验证完整性 if(CRC_Check(data)!=data[8]) return ERROR_CRC_FAIL; // 解析低高两个有效字节得到最终结果 int16_t raw_temp=(int16_t)((data[1]<<8)|data[0]); temp=((float)(raw_temp)/16)*0.0625f; *temperature=temp; return SUCCESS; } ``` 需要注意的是，首次上电后的默认初始温度可能为 85°C ，这属于正常现象，多次刷新即可恢复正常范围内的数值显示[^5]。