引言
最近一直在准备考研，大家知道的，计算机考研太卷，但是我也是准备再次写写博客休息休息。
那么这次也是继续把剩下的几个基础实验写完，之后给大家带来全新的领域。
在嵌入式系统中，温度监测是一项常见而重要的功能。STM32F1系列微控制器因其丰富的外设和较高的性能价格比，常被用于此类应用。DS18B20是一款流行的单总线数字温度传感器，以其高精度和易用性著称。本文将详细介绍如何将DS18B20与STM32F1结合，实现温度监测功能。
DS18B20温度传感器概述
DS18B20数字温度传感器具有以下特性：
- 测温范围：-55℃ 至 +125℃
- 精度：±0.5℃（12位分辨率）
- 单总线通信协议
- 无需外部元件即可工作
- 每个芯片具有唯一的64位序列号
DS18B20的引脚包括VDD（电源正）、GND（电源地）和DQ（数据输入/输出）。
实验环境搭建
1.接线:
把O-LED模块插在板子上,DS18B20模块的DQ脚接板子PA0脚，VCC接板子3.3V,GND接板子GND
2.实验:
下载程序，全速运行，可以看到液晶屏显示温度值。
实验源码
Main.c
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "oled.h"
void Init18b20 (void);
void WriteByte (unsigned char wr); //单字节写入
void read_bytes (unsigned char j);
unsigned char Temp_CRC (unsigned char j);
void GemTemp (void);
void Config18b20 (void);
void ReadID (void);
void TemperatuerResult(void);
void SystemClock_Config(void);
unsigned long Count;
//1us等待
void Delay_us(uint32_t nus)
{
uint32_t tickStart, tickCur, tickCnt;
uint32_t tickMax = SysTick->LOAD;
uint32_t udelay_value = (SysTick->LOAD/1000)*nus;
tickStart = SysTick->VAL;
while(1)
{
tickCur = SysTick->VAL;
tickCnt = (tickStart < tickCur) ? (tickMax+tickStart-tickCur) : (tickStart-tickCur);
if (tickCnt > udelay_value)
break;
}
}
unsigned char flag;
unsigned int Temperature;
unsigned char temp_buff[9]; //存储读取的字节，read scratchpad为9字节，read rom ID为8字节
unsigned char id_buff[8];
unsigned char *p;
unsigned char crc_data;
const unsigned char CrcTable [256]={
0, 94, 188, 226, 97, 63, 221, 131, 194, 156, 126, 32, 163, 253, 31, 65,
157, 195, 33, 127, 252, 162, 64, 30, 95, 1, 227, 189, 62, 96, 130, 220,
35, 125, 159, 193, 66, 28, 254, 160, 225, 191, 93, 3, 128, 222, 60, 98,
190, 224, 2, 92, 223, 129, 99, 61, 124, 34, 192, 158, 29, 67, 161, 255,
70, 24, 250, 164, 39, 121, 155, 197, 132, 218, 56, 102, 229, 187, 89, 7,
219, 133, 103, 57, 186, 228, 6, 88, 25, 71, 165, 251, 120, 38, 196, 154,
101, 59, 217, 135, 4, 90, 184, 230, 167, 249, 27, 69, 198, 152, 122, 36,
248, 166, 68, 26, 153, 199, 37, 123, 58, 100, 134, 216, 91, 5, 231, 185,
140, 210, 48, 110, 237, 179, 81, 15, 78, 16, 242, 172, 47, 113, 147, 205,
17, 79, 173, 243, 112, 46, 204, 146, 211, 141, 111, 49, 178, 236, 14, 80,
175, 241, 19, 77, 206, 144, 114, 44, 109, 51, 209, 143, 12, 82, 176, 238,
50, 108, 142, 208, 83, 13, 239, 177, 240, 174, 76, 18, 145, 207, 45, 115,
202, 148, 118, 40, 171, 245, 23, 73, 8, 86, 180, 234, 105, 55, 213, 139,
87, 9, 235, 181, 54, 104, 138, 212, 149, 203, 41, 119, 244, 170, 72, 22,
233, 183, 85, 11, 136, 214, 52, 106, 43, 117, 151, 201, 74, 20, 246, 168,
116, 42, 200, 150, 21, 75, 169, 247, 182, 232, 10, 84, 215, 137, 107, 53};
/************************************************************
*Function:18B20初始化
*parameter:
*Return:
*Modify:
*************************************************************/
void Init18b20 (void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能PB端口时钟使能
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //PA0端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOA
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0,Bit_SET);
Delay_us(2); //延时2微秒
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0,Bit_RESET);
Delay_us(490); //delay 530 uS//80
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0,Bit_RESET);
Delay_us(100); //delay 100 uS//14
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA ,GPIO_Pin_0)== 0)
flag = 1; //detect 1820 success!
else
flag = 0; //detect 1820 fail!
Delay_us(480); //延时480微秒
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0,Bit_SET);
}
/************************************************************
*Function:向18B20写入一个字节
*parameter:
*Return:
*Modify:
*************************************************************/
void WriteByte (unsigned char wr) //单字节写入
{
unsigned char i;
for (i=0;i<8;i++)
{
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0,Bit_RESET);
Delay_us(2);
if(wr&0x01) GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0,Bit_SET);
else GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0,Bit_RESET);
Delay_us(45); //delay 45 uS //5
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0,Bit_SET);
wr >>= 1;
}
}
/************************************************************
*Function:读18B20的一个字节
*parameter:
*Return:
*Modify:
*************************************************************/
unsigned char ReadByte (void) //读取单字节
{
unsigned char i,u=0;
for(i=0;i<8;i++)
{
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0,Bit_RESET);
Delay_us (2);
u >>= 1;
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0,Bit_SET);
Delay_us (4);
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA , GPIO_Pin_0) == 1)
u |= 0x80;
Delay_us (65);
}
return(u);
}
/************************************************************
*Function:读18B20
*parameter:
*Return:
*Modify:
*************************************************************/
void read_bytes (unsigned char j)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<j;i++)
{
*p = ReadByte();
p++;
}
}
/************************************************************
*Function:CRC校验
*parameter:
*Return:
*Modify:
*************************************************************/
unsigned char Temp_CRC (unsigned char j)
{
unsigned char i,crc_data=0;
for(i=0;i<j;i++) //查表校验
crc_data = CrcTable[crc_data^temp_buff[i]];
return (crc_data);
}
/************************************************************
*Function:读取温度
*parameter:
*Return:
*Modify:
*************************************************************/
void GemTemp (void)
{
read_bytes (9);
if (Temp_CRC(9)==0) //校验正确
{
Temperature = temp_buff[1]*0x100 + temp_buff[0];
Temperature /= 16;
Delay_us(10);
}
}
/************************************************************
*Function:内部配置
*parameter:
*Return:
*Modify:
*************************************************************/
void Config18b20 (void) //重新配置报警限定值和分辨率
{
Init18b20();
WriteByte(0xcc); //skip rom
WriteByte(0x4e); //write scratchpad
WriteByte(0x19); //上限
WriteByte(0x1a); //下限
WriteByte(0x7f); //set 12 bit (0.125)
Init18b20();
WriteByte(0xcc); //skip rom
WriteByte(0x48); //保存设定值
Init18b20();
WriteByte(0xcc); //skip rom
WriteByte(0xb8); //回调设定值
}
/************************************************************
*Function:读18B20ID
*parameter:
*Return:
*Modify:
*************************************************************/
void ReadID (void)//读取器件 id
{
Init18b20();
WriteByte(0x33); //read rom
read_bytes(8);
}
/************************************************************
*Function:18B20ID全处理
*parameter:
*Return:
*Modify:
*************************************************************/
void TemperatuerResult(void)
{
p = id_buff;
ReadID();
Config18b20();
Init18b20 ();
delay_ms(20);
WriteByte(0xcc); //skip rom
WriteByte(0x44); //Temperature convert
Init18b20 ();
delay_ms(20);
WriteByte(0xcc); //skip rom
WriteByte(0xbe); //read Temperature
p = temp_buff;
GemTemp();
}
void GetTemp(void)
{
if(Count == 2) //每隔一段时间读取温度
{
Count=0;
TemperatuerResult();
}
Count++;
}
//主函数，采用外部8M晶振，72M系统主频，可以在void SetSysClock(void)函数中选择主频率设置
int main(void)
{
delay_init(); //延时函数初始化,通过Systick中断实现1ms延时功能
OLED_Init(); //初始化OLED
OLED_Clear(); //清屏
GetTemp();//读取温度
GetTemp();
while(1)
{
GetTemp();//读取温度
OLED_Clear();//清屏
OLED_ShowCHinese(18,0,0);//光
OLED_ShowCHinese(36,0,1);//子
OLED_ShowCHinese(54,0,2);//物
OLED_ShowCHinese(72,0,3);//联
OLED_ShowCHinese(90,0,4);//网
OLED_ShowString(6,3,"DS18B20 Test");
OLED_ShowString(0,6,"Temperature:");
OLED_ShowNum(100,6,Temperature,3,16);//显示温度值，单位度
delay_ms(1000);//等待1000ms
}
}
oled.c
#include "oled.h"
#include "oledfont.h"
#include "delay.h"
//向SSD1106写入一个字节。
//dat:要写入的数据/命令
//cmd:数据/命令标志 0,表示命令;1,表示数据;
void OLED_WR_Byte(u8 dat,u8 cmd)
{
u8 i;
if(cmd)
OLED_DC_Set();
else
OLED_DC_Clr();
OLED_CS_Clr();
for(i=0;i<8;i++)
{
OLED_SCLK_Clr();
if(dat&0x80)
OLED_SDIN_Set();
else
OLED_SDIN_Clr();
OLED_SCLK_Set();
dat<<=1;
}
OLED_CS_Set();
OLED_DC_Set();
}
void OLED_Set_Pos(unsigned char x, unsigned char y)
{
OLED_WR_Byte(0xb0+y,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(((x&0xf0)>>4)|0x10,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte((x&0x0f)|0x01,OLED_CMD);
}
//开启OLED显示
void OLED_Display_On(void)
{
OLED_WR_Byte(0X8D,OLED_CMD); //SET DCDC命令
OLED_WR_Byte(0X14,OLED_CMD); //DCDC ON
OLED_WR_Byte(0XAF,OLED_CMD); //DISPLAY ON
}
//关闭OLED显示
void OLED_Display_Off(void)
{
OLED_WR_Byte(0X8D,OLED_CMD); //SET DCDC命令
OLED_WR_Byte(0X10,OLED_CMD); //DCDC OFF
OLED_WR_Byte(0XAE,OLED_CMD); //DISPLAY OFF
}
//清屏函数,清完屏,整个屏幕是黑色的!和没点亮一样!!!
void OLED_Clear(void)
{
u8 i,n;
for(i=0;i<8;i++)
{
OLED_WR_Byte (0xb0+i,OLED_CMD); //设置页地址（0~7）
OLED_WR_Byte (0x00,OLED_CMD); //设置显示位置—列低地址
OLED_WR_Byte (0x10,OLED_CMD); //设置显示位置—列高地址
for(n=0;n<128;n++)OLED_WR_Byte(0,OLED_DATA);
} //更新显示
}
//在指定位置显示一个字符,包括部分字符
//x:0~127
//y:0~63
//mode:0,反白显示;1,正常显示
//size:选择字体 16/12
void OLED_ShowChar(u8 x,u8 y,u8 chr)
{
unsigned char c=0,i=0;
c=chr-' ';//得到偏移后的值
if(x>Max_Column-1){x=0;y=y+2;}
if(SIZE ==16)
{
OLED_Set_Pos(x,y);
for(i=0;i<8;i++)
OLED_WR_Byte(F8X16[c*16+i],OLED_DATA);
OLED_Set_Pos(x,y+1);
for(i=0;i<8;i++)
OLED_WR_Byte(F8X16[c*16+i+8],OLED_DATA);
}
else {
OLED_Set_Pos(x,y+1);
for(i=0;i<6;i++)
OLED_WR_Byte(F6x8[c][i],OLED_DATA);
}
}
//m^n函数
u32 oled_pow(u8 m,u8 n)
{
u32 result=1;
while(n--)result*=m;
return result;
}
//显示2个数字
//x,y :起点坐标
//len :数字的位数
//size:字体大小
//mode:模式 0,填充模式;1,叠加模式
//num:数值(0~4294967295);
void OLED_ShowNum(u8 x,u8 y,u32 num,u8 len,u8 size)
{
u8 t,temp;
u8 enshow=0;
for(t=0;t<len;t++)
{
temp=(num/oled_pow(10,len-t-1))%10;
if(enshow==0&&t<(len-1))
{
if(temp==0)
{
OLED_ShowChar(x+(size/2)*t,y,' ');
continue;
}else enshow=1;
}
OLED_ShowChar(x+(size/2)*t,y,temp+'0');
}
}
//显示一个字符号串
void OLED_ShowString(u8 x,u8 y,u8 *chr)
{
unsigned char j=0;
while (chr[j]!='\0')
{ OLED_ShowChar(x,y,chr[j]);
x+=8;
if(x>120){x=0;y+=2;}
j++;
}
}
//显示汉字
void OLED_ShowCHinese(u8 x,u8 y,u8 no)
{
u8 t,adder=0;
OLED_Set_Pos(x,y);
for(t=0;t<16;t++)
{
OLED_WR_Byte(Hzk[2*no][t],OLED_DATA);
adder+=1;
}
OLED_Set_Pos(x,y+1);
for(t=0;t<16;t++)
{
OLED_WR_Byte(Hzk[2*no+1][t],OLED_DATA);
adder+=1;
}
}
/***********功能描述：显示显示BMP图片128×64起始点坐标(x,y),x的范围0～127，y为页的范围0～7*****************/
void OLED_DrawBMP(unsigned char x0, unsigned char y0,unsigned char x1, unsigned char y1,unsigned char BMP[])
{
unsigned int j=0;
unsigned char x,y;
if(y1%8==0) y=y1/8;
else y=y1/8+1;
for(y=y0;y<y1;y++)
{
OLED_Set_Pos(x0,y);
for(x=x0;x<x1;x++)
{
OLED_WR_Byte(BMP[j++],OLED_DATA);
}
}
}
//初始化SSD1306
void OLED_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //使能PB端口时钟使能
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13; //PB8,PB9,PB12,PB13 端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOB4
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13);//PB8,PB9,PB12,PB13 输出高
delay_ms(100);
OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD);//--turn off oled panel
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//---set low column address
OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD);//---set high column address
OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//--set start line address Set Mapping RAM Display Start Line (0x00~0x3F)
OLED_WR_Byte(0x81,OLED_CMD);//--set contrast control register
OLED_WR_Byte(0xCF,OLED_CMD); // Set SEG Output Current Brightness
OLED_WR_Byte(0xA1,OLED_CMD);//--Set SEG/Column Mapping 0xa0左右反置 0xa1正常
OLED_WR_Byte(0xC8,OLED_CMD);//Set COM/Row Scan Direction 0xc0上下反置 0xc8正常
OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);//--set normal display
OLED_WR_Byte(0xA8,OLED_CMD);//--set multiplex ratio(1 to 64)
OLED_WR_Byte(0x3f,OLED_CMD);//--1/64 duty
OLED_WR_Byte(0xD3,OLED_CMD);//-set display offset Shift Mapping RAM Counter (0x00~0x3F)
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//-not offset
OLED_WR_Byte(0xd5,OLED_CMD);//--set display clock divide ratio/oscillator frequency
OLED_WR_Byte(0xf0,OLED_CMD);//--set divide ratio, Set Clock as 100 Frames/Sec
OLED_WR_Byte(0xD9,OLED_CMD);//--set pre-charge period
OLED_WR_Byte(0xF1,OLED_CMD);//Set Pre-Charge as 15 Clocks & Discharge as 1 Clock
OLED_WR_Byte(0xDA,OLED_CMD);//--set com pins hardware configuration
OLED_WR_Byte(0x12,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0xDB,OLED_CMD);//--set vcomh
OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//Set VCOM Deselect Level
OLED_WR_Byte(0x20,OLED_CMD);//-Set Page Addressing Mode (0x00/0x01/0x02)
OLED_WR_Byte(0x02,OLED_CMD);//
OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD);//--set Charge Pump enable/disable
OLED_WR_Byte(0x14,OLED_CMD);//--set(0x10) disable
OLED_WR_Byte(0xA4,OLED_CMD);// Disable Entire Display On (0xa4/0xa5)
OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);// Disable Inverse Display On (0xa6/a7)
OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD);//--turn on oled panel
OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD); /*display ON*/
OLED_Clear();
OLED_Set_Pos(0,0);
} 其实这个实验很简单，希望大家实验顺利哦！！！