讓STM32藍(lán)丸板讀取DS18B20感測(cè)的溫度信息

這可能是最簡(jiǎn)單的STM32項(xiàng)目了，整個(gè)BOM只有DS18B20溫度傳感器、STM32藍(lán)丸板和一個(gè)最平常的4.7k電阻器，外加一款面包板和幾根杜邦線。也許有人說(shuō)這簡(jiǎn)直就是浪費(fèi)STM32資源，我說(shuō)這是入門磚，了解了基本原理后面就是繽紛世界。

DS18B20智能型防水溫度傳感器

DS18B20是一款智能型防水溫度傳感器，用于測(cè)量-55 to 125°C之間液體溫度。由于每個(gè)DS18B20包含一個(gè)獨(dú)立IP序列號(hào)，多個(gè)DS18B20可共用同一條1-Wire總線。
DS18B20可以分別在93.75ms和750ms內(nèi)完成9位和12位的數(shù)字量，信息讀出或?qū)懭雰H需要一根口線(單線接口)讀寫，溫度變換功率來(lái)源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接的DS18B20供電，而無(wú)需額外電源。
DS18B20傳感器帶有電纜和防水功能，可用來(lái)方便的測(cè)量潮濕環(huán)境，即使遠(yuǎn)距離測(cè)量也不會(huì)導(dǎo)致信號(hào)衰減，測(cè)量精度可達(dá)±0.5°C。DS18B20集成有12 bits ADC，可通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字引腳與任何MCU接口。

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DS18B20傳感器的不足之處是采用的Dallas 1-Wire協(xié)議有些復(fù)雜，需要較多代碼才能通信。使用中，還要采用一個(gè)4.7k電阻器從VCC對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行上拉。

DS18B20與STM32F103C接口

DS18B20與STM32F103C藍(lán)丸板的接口電路很簡(jiǎn)單，傳感器由STM32藍(lán)丸的3.3V引腳供電，GND引腳與藍(lán)丸GND連接。數(shù)字引腳經(jīng)過(guò)4.7K電阻器上拉后，連接于藍(lán)丸板的PA8引腳。

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DS18B20數(shù)字溫度計(jì)提供9-12位（可編程設(shè)備溫度讀數(shù))。由于DS18B20是單線通信，與STM32F103C MCU連接只有一條線，讀寫以及溫度轉(zhuǎn)換所需能量也可以從數(shù)據(jù)線本身獲得。

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DS18B20 -STM32代碼

讓STM32藍(lán)丸板讀取DS18B20感測(cè)的溫度信息，可以各種方法上傳如下代碼，例如使用USB-TTL轉(zhuǎn)換器模塊以串口上傳。

int DSPIN = PA8;
void setup() {
?// put your setup code here, to run once:
?Serial.begin(115200);
}
?
void loop()
{
?// put your main code here, to run repeatedly:
?double temp = TempRead();
?temp ?= temp * 0.0625; // conversion accuracy is 0.0625 / LSB
?Serial.print("Temperature: ");
?Serial.print(temp);
?Serial.println(" °C");
?Serial.println("");
?delay(500);
}
?
boolean DS18B20_Init()
{
?pinMode(DSPIN, OUTPUT);
?digitalWrite(DSPIN, HIGH);
?delayMicroseconds(5);
?digitalWrite(DSPIN, LOW);
?delayMicroseconds(750);//480-960
?digitalWrite(DSPIN, HIGH);
?pinMode(DSPIN, INPUT);
?int t = 0;
?while (digitalRead(DSPIN))
?{
? ?t++;
? ?if (t > 60) return false;
? ?delayMicroseconds(1);
?}
?t = 480 - t;
?pinMode(DSPIN, OUTPUT);
?delayMicroseconds(t);
?digitalWrite(DSPIN, HIGH);
?return true;
}
?
void DS18B20_Write(byte data)
{
?pinMode(DSPIN, OUTPUT);
?for (int i = 0; i < 8; i++)
?{
? ?digitalWrite(DSPIN, LOW);
? ?delayMicroseconds(10);
? ?if (data & 1) digitalWrite(DSPIN, HIGH);
? ?else digitalWrite(DSPIN, LOW);
? ?data >>= 1;
? ?delayMicroseconds(50);
? ?digitalWrite(DSPIN, HIGH);
?}
}
?
byte DS18B20_Read()
{
?pinMode(DSPIN, OUTPUT);
?digitalWrite(DSPIN, HIGH);
?delayMicroseconds(2);
?byte data = 0;
?for (int i = 0; i < 8; i++)
?{
? ?digitalWrite(DSPIN, LOW);
? ?delayMicroseconds(1);
? ?digitalWrite(DSPIN, HIGH);
? ?pinMode(DSPIN, INPUT);
? ?delayMicroseconds(5);
? ?data >>= 1;
? ?if (digitalRead(DSPIN)) data |= 0x80;
? ?delayMicroseconds(55);
? ?pinMode(DSPIN, OUTPUT);
? ?digitalWrite(DSPIN, HIGH);
?}
?return data;
}
?
int TempRead()
{
?if (!DS18B20_Init()) return 0;
?DS18B20_Write (0xCC); // Send skip ROM command
?DS18B20_Write (0x44); // Send reading start conversion command
?if (!DS18B20_Init()) return 0;
?DS18B20_Write (0xCC); // Send skip ROM command
?DS18B20_Write (0xBE); // Read the register, a total of nine bytes, the first two bytes are the conversion value
?int temp = DS18B20_Read (); // Low byte
?temp |= DS18B20_Read () << 8; // High byte
?return temp;
}

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上述代碼上傳后，Serial Monitor就開始顯示被測(cè)環(huán)境的的溫度數(shù)值。
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