stm32_template/module_Template/DS18B20温度传感器/DS18B20.c

/* include ---------------------------------------------------------*/
#include "main.h"


/* private define -------------------------------------------------*/
#define	DS18B20_DQ_SCK_APBxClock_FUN			RCC_APB2PeriphClockCmd
#define	DS18B20_DQ_GPIO_CLK						RCC_APB2Periph_GPIOA

#define	DS18B20_DQ_GPIO_PORT					GPIOA
#define	DS18B20_DQ_GPIO_PIN						GPIO_Pin_7

#define	DS18B20_DQ_0							GPIO_ResetBits(DS18B20_DQ_GPIO_PORT,DS18B20_DQ_GPIO_PIN )
#define	DS18B20_DQ_1							GPIO_SetBits(DS18B20_DQ_GPIO_PORT,DS18B20_DQ_GPIO_PIN )
#define	DS18B20_DQ_IN()							GPIO_ReadInputDataBit( DS18B20_DQ_GPIO_PORT,DS18B20_DQ_GPIO_PIN)

/* private variables ----------------------------------------------*/


/* private function prototypes ------------------------------------*/
static void DS18B20_Mode_IPU(void);
static void DS18B20_Mode_Out_PP(void);
static void DS18B20_Rst(void);
static uint8_t DS18B20_Presence(void);
static uint8_t DS18B20_ReadBit(void);
static uint8_t DS18B20_ReadByte(void);
static void DS18B20_WriteByte(uint8_t dat);
static void DS18B20_SkipRom(void);
static void DS18B20_MatchRom(void);

static uint8_t Init(void);
static void ReadId(uint8_t * ds18b20_id);
static float GetTemp_SkipRom(void);
static float GetTemp_MatchRom( uint8_t * ds18b20_id );

/* public variables -----------------------------------------------*/
DS18B20_t  DS18B20 = 
{
	Init,
	ReadId,
	GetTemp_SkipRom,
	GetTemp_MatchRom
};

/**
  * @brief  初始化
  * @param  None
  * @retval None
  * @note   None
*/
static uint8_t Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

	DS18B20_DQ_SCK_APBxClock_FUN ( DS18B20_DQ_GPIO_CLK, ENABLE);
														   
  	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_DQ_GPIO_PIN;
  	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
  	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

  	GPIO_Init ( DS18B20_DQ_GPIO_PORT , &GPIO_InitStructure );

	DS18B20_DQ_1;
	
	DS18B20_Rst();
	
	return DS18B20_Presence ();
}
/**
  * @brief  使DS18B20-DATA引脚变为输入模式
  * @param  None
  * @retval None
  * @note   None
*/
static void DS18B20_Mode_IPU(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_DQ_GPIO_PIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;	

	GPIO_Init(DS18B20_DQ_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}

/**
  * @brief  使DS18B20-DATA引脚变为输出模式
  * @param  None
  * @retval None
  * @note   None
*/
static void DS18B20_Mode_Out_PP(void)
{
 	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
															   
  	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_DQ_GPIO_PIN;	
  	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;     
  	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

  	GPIO_Init(DS18B20_DQ_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}

/**
  * @brief  主机给从机发送复位脉冲
  * @param  None
  * @retval None
  * @note   None
*/
static void DS18B20_Rst(void)
{
	/* 主机设置为推挽输出 */
	DS18B20_Mode_Out_PP();
	
	DS18B20_DQ_0;
	/* 主机至少产生480us的低电平复位信号 */
	DelayClass.DelayUs(750);
	
	/* 主机在产生复位信号后，需将总线拉高 */
	DS18B20_DQ_1;
	
	/*从机接收到主机的复位信号后，会在15~60us后给主机发一个存在脉冲*/
	DelayClass.DelayUs(15);
}
/**
  * @brief  检测从机给主机返回的存在脉冲
  * @param  None
  * @retval 0 成功 1 失败
  * @note   None
*/
static uint8_t DS18B20_Presence(void)
{
	uint8_t pulse_time = 0;
	
	/* 主机设置为上拉输入 */
	DS18B20_Mode_IPU();
	
	/* 等待存在脉冲的到来，存在脉冲为一个60~240us的低电平信号 
	 * 如果存在脉冲没有来则做超时处理，从机接收到主机的复位信号后，会在15~60us后给主机发一个存在脉冲
	 */
	while( DS18B20_DQ_IN() && pulse_time<100 )
	{
		pulse_time++;
		DelayClass.DelayUs(1);
	}	
	/* 经过100us后，存在脉冲都还没有到来*/
	if( pulse_time >=100 )
		return 1;
	else
		pulse_time = 0;
	
	/* 存在脉冲到来，且存在的时间不能超过240us */
	while( !DS18B20_DQ_IN() && pulse_time<240 )
	{
		pulse_time++;
		DelayClass.DelayUs(1);
	}	
	if( pulse_time >=240 )
		return 1;
	else
		return 0;
}

/**
  * @brief  从DS18B20读取一个bit
  * @param  None
  * @retval None
  * @note   None
*/
static uint8_t DS18B20_ReadBit(void)
{
	uint8_t dat;
	
	/* 读0和读1的时间至少要大于60us */	
	DS18B20_Mode_Out_PP();
	/* 读时间的起始：必须由主机产生 >1us <15us 的低电平信号 */
	DS18B20_DQ_0;
	DelayClass.DelayUs(10);
	/* 设置成输入，释放总线，由外部上拉电阻将总线拉高 */
	DS18B20_Mode_IPU();
	if( DS18B20_DQ_IN() == SET )
	{
		dat = 1;
	}
	else
	{
		dat = 0;
	}
	/* 这个延时参数请参考时序图 */
	DelayClass.DelayUs(45);
	
	return dat;
}

/**
  * @brief  从DS18B20读一个字节，低位先行
  * @param  None
  * @retval None
  * @note   None
*/
static uint8_t DS18B20_ReadByte(void)
{
	uint8_t i, j, dat = 0;	
	
	for(i=0; i<8; i++) 
	{
		j = DS18B20_ReadBit();		
		dat = (dat) | (j<<i);
	}
	
	return dat;
}
/**
  * @brief  写一个字节到DS18B20，低位先行
  * @param  None
  * @retval None
  * @note   None
*/
static void DS18B20_WriteByte(uint8_t dat)
{
	uint8_t i, testb;
	DS18B20_Mode_Out_PP();
	
	for( i=0; i<8; i++ )
	{
		testb = dat&0x01;
		dat = dat>>1;		
		/* 写0和写1的时间至少要大于60us */
		if (testb)
		{
			DS18B20_DQ_0;
			/* 1us < 这个延时 < 15us */
			DelayClass.DelayUs(8);
			
			DS18B20_DQ_1;
			DelayClass.DelayUs(58);
			
		}		
		else
		{
			DS18B20_DQ_0;
			/* 60us < Tx 0 < 120us */
			DelayClass.DelayUs(70);
			
			DS18B20_DQ_1;			
			/* 1us < Trec(恢复时间) < 无穷大*/
			DelayClass.DelayUs(2);
		}
	}
}

/**
  * @brief  跳过匹配 DS18B20 ROM
  * @param  None
  * @retval None
  * @note   None
*/
static void DS18B20_SkipRom(void)
{
	DS18B20_Rst();	   
	
	DS18B20_Presence();	 
	
	DS18B20_WriteByte(0XCC);/* 跳过 ROM */
	
}

/**
  * @brief  执行匹配 DS18B20 ROM
  * @param  None
  * @retval None
  * @note   None
*/
static void DS18B20_MatchRom(void)
{
	DS18B20_Rst();	   
	
	DS18B20_Presence();	 
	
	DS18B20_WriteByte(0X55);		/* 匹配 ROM */
	
}
/**
  * @brief  在跳过匹配 ROM 情况下获取 DS18B20 温度值 
  * @param  None
  * @retval None
  * @note   None
*/
static float GetTemp_SkipRom(void)
{
	uint8_t tpmsb, tplsb;
	short s_tem;
	float f_tem;
	
	DS18B20_SkipRom ();
	DS18B20_WriteByte(0X44);				/* 开始转换 */
	
	DS18B20_SkipRom ();
	DS18B20_WriteByte(0XBE);				/* 读温度值 */
	
	tplsb = DS18B20_ReadByte();		 
	tpmsb = DS18B20_ReadByte(); 
	
	s_tem = tpmsb<<8;
	s_tem = s_tem | tplsb;
	
	if( s_tem < 0 )		/* 负温度 */
	{
		f_tem = (~s_tem+1) * 0.0625;
	}	
	else
	{
		f_tem = s_tem * 0.0625;
	}
	return f_tem;
}

/**
  * @brief  在匹配 ROM 情况下获取 DS18B20 ID
  * @param  ds18b20_id 用于存放 DS18B20 序列号的数组的首地址
  * @retval None 
  * @note   None
*/
static void ReadId(uint8_t * ds18b20_id)
{
	uint8_t uc;
	
	DS18B20_WriteByte(0x33);       //读取序列号

	for ( uc = 0; uc < 8; uc ++ )
	{
		ds18b20_id [ uc ] = DS18B20_ReadByte();
	}
}

/**
  * @brief  在匹配 ROM 情况下获取 DS18B20 温度值
  * @param  ds18b20_id 存放 DS18B20 序列号的数组的首地址
  * @retval None
  * @note   None
*/
static float GetTemp_MatchRom( uint8_t * ds18b20_id )
{
	uint8_t tpmsb, tplsb, i;
	short s_tem;
	float f_tem;
	
	DS18B20_MatchRom ();            //匹配ROM
	
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		DS18B20_WriteByte ( ds18b20_id [i]);	
	}
	
	DS18B20_WriteByte(0X44);				/* 开始转换 */

	DS18B20_MatchRom ();            //匹配ROM
	
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		DS18B20_WriteByte (ds18b20_id [i]);	
	}
	
	DS18B20_WriteByte(0XBE);				/* 读温度值 */
	
	tplsb = DS18B20_ReadByte();		 
	tpmsb = DS18B20_ReadByte(); 
	
	
	s_tem = tpmsb<<8;
	s_tem = s_tem | tplsb;
	
	if( s_tem < 0 )		/* 负温度 */
	{
		f_tem = (~s_tem+1) * 0.0625;	
	}
	else
	{
		f_tem = s_tem * 0.0625;
	}
	return f_tem; 	

}