RT-Thread学习记录----手写DS18B20

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RT-Thread学习记录----手写DS18B20

/** Copyright (c) 2006-2020, RT-Thread Development Team** SPDX-License-Identifier: Apache-2.0** Change Logs:* Date           Author       Notes* 2020-11-21     XIAO       the first version*/
/*DS18B20 --> PC13*/
#include "stm32f1xx_hal.h"      /*******************************************************/
#include "ds18b20.h"
#include "stm32f1xx_hal_rcc.h"
#include "stm32f1xx_hal_gpio.h"
#include "drv_common.h"
#include "rtdef.h"
#include "rtdbg.h"
#include "stm32f1xx.h"/** 函数名：DS18B20_Mode_Out_PP* 描述  ：使DS18B20-DATA引脚变为输出模式* 输入  ：无* 输出  ：无*/
static void DS18B20_Mode_Out_PP(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;/*选择要控制的macDS18B20_DQ_GPIO_PORT引脚*/GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_13;/*设置引脚模式为通用推挽输出*/GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;/*设置引脚速率为50MHz */GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;/*调用库函数，初始化macDS18B20_DQ_GPIO_PORT*/HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
}/** 使DS18B20的数据引脚变为输入模式* */
static void DS18B20_Mode_IPU(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;GPIO_Initure.Pin = GPIO_PIN_13;GPIO_Initure.Mode = GPIO_MODE_INPUT; //浮空模式HAL_GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_Initure);
}/** 主机给DS18B20发送复位脉冲* */
static void DS18B20_Reset(void)
{/*主机设置为推挽输出*/DS18B20_Mode_Out_PP();/*主机控制产生至少480us的低电平复位信号*/DS18B20_DATA_0;rt_hw_us_delay(750);/*释放总线*/DS18B20_DATA_1;/*设备接收到复位信号后，会等待15-60us，然后开始给主机发送存在脉冲*/rt_hw_us_delay(15);
}/** 检测DS18B20存在脉冲* return: 0 成功检测设备存在*        -1 检测设备存在失败* */
static uint8_t DS18B20_Check(void)
{uint8_t pulse_time = 0;/*设置为上拉输入*/DS18B20_Mode_IPU();/*存在脉冲为一个60-240us的低电平信号*//*如果没有接收到低电平存在信号就一直循环，直到pluse_time达到100*/while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC,GPIO_PIN_13) && pulse_time<100){pulse_time++;rt_hw_us_delay(1);}/*经过100us还没接收到存在信号*/if(pulse_time >= 100){rt_kprintf("Receive presence pulse failed!\n");return -1;}else{pulse_time = 0;}/*检测到存在信号*/while(!DS18B20_DATA_READ() && pulse_time<240){pulse_time++;rt_hw_us_delay(1);}if(pulse_time > 240){rt_kprintf("presense pulse incorrect!\n");return -1;}else{rt_kprintf("Receive presence pulse successful!\n");return 0;}
}/** 写一个字节到DS18B20，低位先行* */
void DS18B10_WriteByte(uint8_t data)
{uint8_t i;uint8_t current_bit;/*循环发送8位数据*/for(i = 0; i < 8; i++){current_bit = data & 0x01;    //取当前最低位data = data >> 1;/*写1时段，拉低后15us内必须释放*/if(current_bit){DS18B20_DATA_0;rt_hw_us_delay(10);DS18B20_DATA_1;rt_hw_us_delay(58);}/*写0时段，拉低后整个时段期间主设备需一直拉低60-120us*/else{DS18B20_DATA_0;rt_hw_us_delay(70);DS18B20_DATA_1;/* 1us < 恢复时间 < 无穷大 */rt_hw_us_delay(2);}}}/** 从DS18B20读取一个bit* */
uint8_t DS18B20_ReadBit(void)
{uint8_t data;DS18B20_Mode_Out_PP();/*读，需由主机产生1-15us的低电平*/DS18B20_DATA_0;rt_hw_us_delay(10);/*开始读bit*//*设置为输入，释放总线，由外部上拉电阻将总线拉高*/DS18B20_Mode_IPU();if(DS18B20_DATA_READ() == 1){data = 1;}else{data = 0;}rt_hw_us_delay(45);return data;
}/** 从DS18B20读取一个字节* */
uint8_t DS18B20_ReadByte(void)
{uint8_t i, j;uint8_t data = 0x00;for (i = 0; i<8; i++){j = DS18B20_DATA_READ();data = data |(j << i);}return data;
}/** 跳过匹配ROM(总线仅一个设备时)* */
static void DS18B20_SkipRom(void)
{DS18B20_Reset();DS18B20_Check();DS18B10_WriteByte(0xCC);
}/**开始温度转换* */
void DS18B20_Start(void)
{DS18B20_Reset();DS18B20_Check();DS18B10_WriteByte(0xcc);DS18B10_WriteByte(0x44);
}/** 读取DS18B20温度值* */
float DS18B20_GetTemp_SkipRom(void)
{uint8_t TH,TL;short s_tem;float f_tem;DS18B20_SkipRom();DS18B10_WriteByte(0x44);  //温度转换DS18B20_SkipRom();DS18B10_WriteByte(0xBE);  //读取温度值TL = DS18B20_ReadByte();TH = DS18B20_ReadByte();s_tem = TH<<8;s_tem = s_tem|TL;if( s_tem < 0 )     /* 负温度 */f_tem = (~s_tem+1) * 0.0625;elsef_tem = s_tem * 0.0625;return f_tem;
}/** 初始化DS18B20 IO口，同时检测DS18B20的存在* return: 1 初始化失败*         0 初始化成功* */
uint8_t DS18B20_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;rt_kprintf("Start to initialize ds18B20\n");/*GPIO初始化*/__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();         //开启GPIOC时钟GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_13;GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP;GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_Initure);HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET);rt_kprintf("Reset the ds18b20!\n");DS18B20_Reset();//rt_kprintf("Start to detect the ds18b20!\n"); //DS18B20初始化过程对时间敏感，在初始化过程谨慎使用耗时函数return DS18B20_Check();
}static int Ds18b20Init(void)
{DS18B20_Init();return RT_EOK;
}\
MSH_CMD_EXPORT(Ds18b20Init,RT_NULL);
INIT_APP_EXPORT(Ds18b20Init);

uint8_t DS18B20_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;rt_kprintf("Start to initialize ds18B20\n");/*GPIO初始化*/__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();         //开启GPIOC时钟GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_13;GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP;GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_Initure);HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET);rt_kprintf("Reset the ds18b20!\n");DS18B20_Reset();//rt_kprintf("Start to detect the ds18b20!\n"); //DS18B20初始化过程对时间敏感，在初始化过程谨慎使用耗时函数return DS18B20_Check();
}

特别注意：在调用DS18B20设备存在检测函数之前使用rt_kprintf()函数打印了点信息，然后发现初始化始终失败：

最终发现注释打印句后，初始化成功：

DS18B20的存在脉冲为一个60-240us的低电平信号，从实验结果看，可能是使用rt_kprintf()函数的执行时间使得MCU错过了存在信号，所以DS18B20初始化过程中，应注意非必要函数的使用。

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