??? 大家好，我叫你。DW，每天分享一些我学到的新知识，期待和大家一起进步 ?? ??? 系列专栏：STM32 ?? ??? ??? ??小实验目标显示在四位数字管上DS18B20收集到的温度值 ??如果你写得不好，欢迎你纠正。
??开发板：正原子STM32F103Mini版?? 2022年6月1日创作时间
由于我最近拿到了驾照和忙碌的毕业论文，我停了20多天。我从今天开始恢复更新。接下来，我将继续更新一些常用的传感器，期待与您一起进步！
2. 操作函数的编写
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1. 数字温度传感器（DS18B20）
DS18B20具，简化了分布式温度传感应用，不需要外部元件的可用数据总线，电压范围为3.0 V至5.5 V 没有备用电源 测量温度范围-55 ° C至 125 ℃ 。
DS18B20可以程序设置，精度为:±0.5°C。可选较小的包装方法，电压适用范围较宽。用户设置的分辨率设置和报警温度存储在EEPROM中，。
DS18B性能是新一代产品中最好的！性价比也很出色！由于DS18B20是口线通信，所以中央微处理器和DS18B只有一条口线连接。读写和温度转换可以从数据线本身获得能量，无需外部电源。。它有许多用途，包括空调环境控制、建筑内温设备或机器感知、过程监测和控制。
同时，传感器总是显示85℃原因。在实际操作中，正负连接，传感器立即加热，液晶屏不能显示读数，正负连接显示85℃。
2. 编写操作函数
void DS18B20_UserConfig(void){ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//定义结构体 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//配置PB0时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20;//PA0 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;///端口输出率 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推拉输出模式 GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStructure);///初始串口 }///输入输出模式选择函数 void Output_Input_Mode(u8 cmd){ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//定义结构体 if(cmd){//1：输出模式 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20;//PB0 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;///端口输出率 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推拉输出模式 } else{//0：输入模式 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20;//PB0 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;///上拉模式 } GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStructure);///初始串口 }从上图可以看出，VCC中间的线是数据线，GND为地。第一步是用单片机发送指令将数据线引脚输出到低电平，并保持480us之后，释放总线(拉高，延迟30us）；第二，之后DS18B如果它的脉冲存在或不存在，20开始反馈给单片机。DS18B20存在，它会在60-240us内向单片机反馈低电平，读这个电平信号就知道了DS18B具体函数如下：
///启动信号 判断是否成功 u8 DS18B20_Start_Signal(void){ u8 data; //写 Output_Input_Mode(1) DS18B20_Low; delay_us(480); DS18B20_High; delay_us(30); //阅读引脚状态 1：DS18B20失败 0：DS18B20成功 Output_Input_Mode(0) data = GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20)；//读取输入状态 60~240us delay_us(200);//200us 480 30 240=750 960-750=210 取200us即可 return data; }当我们插上DS18B20后，数字管显示0，拔掉DS18B20后，数字管显示1表示我们 启动程序没有问题。
此时序图由写0和写1操作两部分组成。我们只需要读写1操作，因为如果不是1，那就是0，系统会自动补充0。
我们需要一个一个地写数据，一个字节需要八次。编写数据时，需要将数据引脚配置为推拉输出。从写1部分时序图可以看出，我们需要降低总线的时间>1us,我们选择延迟2us即可，2us之后可以把数据写到总线，然后把数据写到总线；DS18B20先出低位后出高位，所以数据需要从高位移动到低位，但每次都需要先判断低位；写完之后，我们需要进行一定的延时，延时时间为:15us 30us=40us，此时是将数据写入相应寄存器的时间，最后将总线拉高释放总线，然后将数据每个循环向右移动，以便可以写第二帧数据了。
//向DS18B20写数据
//写：输出模式 1
void DS18B20_Write_Byte(u8 data){
for(u8 i=0;i<8;i++){
Output_Input_Mode(1);
DS18B20_Low;
delay_us(2);
((data&0x01)) ? DS18B20_High : DS18B20_Low;//DS18B20 低位先出，故&0x01
delay_us(45);
DS18B20_High;//拉高总线
data>>=1;//数据右移八次 既完成写8bit数据
}
}
读时序需要带有返回值， 所以定义一个带返回值的函数。对总线进行读数据之前需要对数据进行移位，之后配置数据线IO口的状态，对引脚进行写操作，拉低数据引脚，延时2us后在拉高数据引脚;之后进行读操作，IO口选择为输入模式，如果读到的数据为“1”，就或上“1”，否则系统自动补“0”，由于读操作流程的时间和写操作流程的时间是一样的,故也需要增加45us的延时。
//读DS18B20数据
//读：输入模式 0
u8 DS18B20_Read_Byte(void){
u8 data;
for(u8 i=0;i<8;i++){
data>>=1;
Output_Input_Mode(1);
DS18B20_Low;
delay_us(2);
DS18B20_High;//拉高总线
Output_Input_Mode(0);
if(GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20) == SET){
data |= 0x80;//从高位开始
}
delay_us(45);
}
return data;
}Ds18b20用12位存贮温值度最高位为符号位下图为18b20的温度存储方式，负温度 S = 1/ 正温度 S = 0 。
传输方式先传低位后传高位。
配置寄存器允许用户设定9位，10位，11位和12位的温度分辨率，分别对应着温度的分辨率为：0.5°C，0.25°C，0.125°C，0.0625°C
默认为12位分辨率:0.0625°C
（1）发送启动信号，向总线写指令；
（2）由于先读取低位(LSB).在读取高位(MSB)，故需要合并数据(temp)；
（3）温度转换公式，负温度转换：反码+1；
//获取温度值
void DS18B20_Read_Temperature(u16 *data){
u8 LSB = 0,MSB = 0;
u16 temp;
//温度转换
DS18B20_Start_Signal();
DS18B20_Write_Byte(0xcc);//跳过ROM
DS18B20_Write_Byte(0x44);//温度变换
//delay_ms(750);
//12位精度 750ms 数码管本身有延时，故这个延时可以去掉
//读取寄存器
DS18B20_Start_Signal();
DS18B20_Write_Byte(0xcc);//跳过ROM
DS18B20_Write_Byte(0xbe);//读暂存存储器
LSB = DS18B20_Read_Byte();
MSB = DS18B20_Read_Byte();
temp = (MSB<<8) | LSB;//数据合并为16位
if((temp&0xf800) == 0xf800){ //负温度；s=1 正温度： s=0
*data =(((~temp+0x01)*-0.0625)+0.5)*10.0;
}
else{
*data =((temp*0.0625)+0.5)*10.0;
}
}把程序性烧录进去后，可以看到四位数码管显示对应的温度。
好了，今天的分享就到这里了，如果觉得有用的话记得收藏和点赞哦，谢谢大家！
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参考资料： 1.STM32固件库手册 2.正点原子STM32不完全手册_库函数版本 3.参考视频 4.数字电子技术基础
5.芯片驱动四位数码管">15.[STM32]一篇文章教会你使用75HC595芯片驱动四位数码管
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