/*************笔记****************
1、CubeMX 定义任意一个引脚,作为数据脚,并对引脚作出如下配置:
GPlO output level --LOW
GPIO mode --Output open drai
GPIO Pull-up/Pull-down --No pull-up and no pull-down
Maximum output speed --LOW
User label --DS18S20
---------------------------------------------------------
***********************************/
#include <ds18b20.h>
#define FALSE 0
#define TRUE 1
// TEST BUILD
const uint8_t dscrc_table[256] =
{
0x00, 0x5E, 0xBC, 0xE2, 0x61, 0x3F, 0xDD, 0x83, 0xC2, 0x9C, 0x7E, 0x20, 0xA3, 0xFD, 0x1F, 0x41,
0x9D, 0xC3, 0x21, 0x7F, 0xFC, 0xA2, 0x40, 0x1E, 0x5F, 0x01, 0xE3, 0xBD, 0x3E, 0x60, 0x82, 0xDC,
0x23, 0x7D, 0x9F, 0xC1, 0x42, 0x1C, 0xFE, 0xA0, 0xE1, 0xBF, 0x5D, 0x03, 0x80, 0xDE, 0x3C, 0x62,
0xBE, 0xE0, 0x02, 0x5C, 0xDF, 0x81, 0x63, 0x3D, 0x7C, 0x22, 0xC0, 0x9E, 0x1D, 0x43, 0xA1, 0xFF,
0x46, 0x18, 0xFA, 0xA4, 0x27, 0x79, 0x9B, 0xC5, 0x84, 0xDA, 0x38, 0x66, 0xE5, 0xBB, 0x59, 0x07,
0xDB, 0x85, 0x67, 0x39, 0xBA, 0xE4, 0x06, 0x58, 0x19, 0x47, 0xA5, 0xFB, 0x78, 0x26, 0xC4, 0x9A,
0x65, 0x3B, 0xD9, 0x87, 0x04, 0x5A, 0xB8, 0xE6, 0xA7, 0xF9, 0x1B, 0x45, 0xC6, 0x98, 0x7A, 0x24,
0xF8, 0xA6, 0x44, 0x1A, 0x99, 0xC7, 0x25, 0x7B, 0x3A, 0x64, 0x86, 0xD8, 0x5B, 0x05, 0xE7, 0xB9,
0x8C, 0xD2, 0x30, 0x6E, 0xED, 0xB3, 0x51, 0x0F, 0x4E, 0x10, 0xF2, 0xAC, 0x2F, 0x71, 0x93, 0xCD,
0x11, 0x4F, 0xAD, 0xF3, 0x70, 0x2E, 0xCC, 0x92, 0xD3, 0x8D, 0x6F, 0x31, 0xB2, 0xEC, 0x0E, 0x50,
0xAF, 0xF1, 0x13, 0x4D, 0xCE, 0x90, 0x72, 0x2C, 0x6D, 0x33, 0xD1, 0x8F, 0x0C, 0x52, 0xB0, 0xEE,
0x32, 0x6C, 0x8E, 0xD0, 0x53, 0x0D, 0xEF, 0xB1, 0xF0, 0xAE, 0x4C, 0x12, 0x91, 0xCF, 0x2D, 0x73,
0xCA, 0x94, 0x76, 0x28, 0xAB, 0xF5, 0x17, 0x49, 0x08, 0x56, 0xB4, 0xEA, 0x69, 0x37, 0xD5, 0x8B,
0x57, 0x09, 0xEB, 0xB5, 0x36, 0x68, 0x8A, 0xD4, 0x95, 0xCB, 0x29, 0x77, 0xF4, 0xAA, 0x48, 0x16,
0xE9, 0xB7, 0x55, 0x0B, 0x88, 0xD6, 0x34, 0x6A, 0x2B, 0x75, 0x97, 0xC9, 0x4A, 0x14, 0xF6, 0xA8,
0x74, 0x2A, 0xC8, 0x96, 0x15, 0x4B, 0xA9, 0xF7, 0xB6, 0xE8, 0x0A, 0x54, 0xD7, 0x89, 0x6B, 0x35
};
/**********************************************************************/
// 功能描述:设定使用到的IO口
// 输入参数:DS:结构体 port:IO端口, pin: IO pin脚
// 输出参数:无
// 返 回 值:无
// 编写时间:2015.11.17
// 仿 者:胡安勤
// 修改记录:
/**********************************************************************/
void OWInitIO(T_OW_TYPE *DS, GPIO_TypeDef * port, uint16_t pin)
{
//初始化DS18B20使用的IO管脚
DS->PORT = port;
DS->PIN = pin;
HAL_GPIO_WritePin(DS->PORT, DS->PIN, GPIO_PIN_SET);
}
/**********************************************************************/
// 功能描述:进行MAXIM CRC8的校验
// 输入参数:crc: 前一次校验的值,等计算值
// 输出参数:校验计算结果
// 返 回 值:无
// 编写时间:2015.11.17
// 仿 者:胡安勤
// 修改记录:
/**********************************************************************/
uint8_t OWCRC(uint8_t crc, uint8_t value)
{
return dscrc_table[crc ^ value];
}
/**********************************************************************/
// 功能描述:进行us级别的延时
// 输入参数:x: 待延时参数
// 输出参数:无
// 返 回 值:无
// 编写时间:2015.11.17
// 仿 者:胡安勤
// 修改记录:
/**********************************************************************/
//#pragma optimize= none
void ds18b20_delay_us(uint32_t x)
{
uint32_t _dcnt;
_dcnt = (x * 90) / 10; //_dcnt=(x*337)/10;
while(_dcnt-- > 0)
continue;
}
//void ds18b20_delay_us(uint32_t us)
//{
// uint32_t tick,dly,tmp;
//
// tick = osKernelSysTick();
// dly = us * 168;
// for(;;){
// tmp = osKernelSysTick();
// if((tmp - tick) > dly)
// break;
// }
//}
/**********************************************************************/
// 功能描述:复位总线上的设备
// 输入参数:pin: 总线使用的IO端口与PIN脚
// 输出参数:无
// 返 回 值:无
// 编写时间:2015.11.17
// 仿 者:胡安勤
// 修改记录:
/**********************************************************************/
uint8_t OWReset(T_OW_TYPE *DS)
{
GPIO_PinState resport;
DisableInt();
HAL_GPIO_WritePin(DS->PORT, DS->PIN, GPIO_PIN_RESET);
ds18b20_delay_us(500); //500us (该时间的时间范围可以从480到960微秒)
HAL_GPIO_WritePin(DS->PORT, DS->PIN, GPIO_PIN_SET);
ds18b20_delay_us(100); // 70us DS18B20等待时间为15us~60us,所以等待时间不能小于60us
//
resport = HAL_GPIO_ReadPin(DS->PORT, DS->PIN);
EnableInt();
ds18b20_delay_us(100); //100us //等待时间不能小于70us
if( resport == GPIO_PIN_SET)
return 1;
else
return 0;
}
/**********************************************************************/
// 功能描述:向总线上设备写入一位数据
// 输入参数:pin: 总线使用的IO端口与PIN脚, bit:待写入值 0 or 1
// 输出参数:无
// 返 回 值:无
// 编写时间:2015.11.17
// 仿 者:胡安勤
// 修改记录:
/**********************************************************************/
void OWWriteBit(T_OW_TYPE *DS, uint8_t bit)
{
DisableInt();
HAL_GPIO_WritePin(DS->PORT, DS->PIN, GPIO_PIN_RESET);
ds18b20_delay_us(2); //2us 写1开始前0时隙 >1us
if(bit)
HAL_GPIO_WritePin(DS->PORT, DS->PIN, GPIO_PIN_SET); //写1
ds18b20_delay_us(60); //数据建立15us后,DS18B20开始采样,采样时间在(15us~45us)
HAL_GPIO_WritePin(DS->PORT, DS->PIN, GPIO_PIN_SET);
ds18b20_delay_us(2); //连续两位间应大于1us
EnableInt();
}
/**********************************************************************/
// 功能描述:向总线上设备写入一个字节的数据
// 输入参数:pin: 总线使用的IO端口与PIN脚, Data:待写入字节
// 输出参数:无
// 返 回 值:无
// 编写时间:2015.11.17
// 仿 者:胡安勤
// 修改记录:
/**********************************************************************/
void OWWriteByte(T_OW_TYPE *DS, uint8_t Data)
{
uint8_t i;
DisableInt();
for(i = 8; i > 0; i--)
{
HAL_GPIO_WritePin(DS->PORT, DS->PIN, GPIO_PIN_RESET);
ds18b20_delay_us(2); //2us 写1开始前0时隙 >1us
if(Data & 0x01)
HAL_GPIO_WritePin(DS->PORT, DS->PIN, GPIO_PIN_SET); //写1
ds18b20_delay_us(60); //数据建立15us后,DS18B20开始采样,采样时间在(15us~45us)
HAL_GPIO_WritePin(DS->PORT, DS->PIN, GPIO_PIN_SET);
ds18b20_delay_us(2); //连续两位间应大于1us
Data >>= 1;
}
EnableInt();
}
/**********************************************************************/
// 功能描述:从总线上设备读取一位的数据
// 输入参数:pin: 总线使用的IO端口与PIN脚
// 输出参数:读取到的位值 0或1
// 返 回 值:无
// 编写时间:2015.11.17
// 仿 者:胡安勤
// 修改记录:
/**********************************************************************/
uint8_t OWReadBit(T_OW_TYPE *DS)
{
uint8_t result;
DisableInt();
HAL_GPIO_WritePin(DS->PORT, DS->PIN, GPIO_PIN_RESET);
ds18b20_delay_us(5); //5us 必须大于1us
HAL_GPIO_WritePin(DS->PORT, DS->PIN, GPIO_PIN_SET);
ds18b20_delay_us(4); //4us //必须在15us内读取结果
if(HAL_GPIO_ReadPin(DS->PORT, DS->PIN) == GPIO_PIN_SET)
result = 1;
else
result = 0;
ds18b20_delay_us(45); //45us,//手册建议最小为45us
EnableInt();
return result;
}
/**********************************************************************/
// 功能描述:从总线上设备读取一个字节的数据
// 输入参数:pin: 总线使用的IO端口与PIN脚
// 输出参数:读取到的字节
// 返 回 值:无
// 编写时间:2015.11.17
// 仿 者:胡安勤
// 修改记录:
/**********************************************************************/
uint8_t OWReadByte(T_OW_TYPE *DS)
{
uint8_t i, Data;
DisableInt();
HAL_GPIO_WritePin(DS->PORT, DS->PIN, GPIO_PIN_SET);
ds18b20_delay_us(5); //6us 必须大于1us
for(i = 8; i > 0; i--)
{
Data >>= 1;
HAL_GPIO_WritePin(DS->PORT, DS->PIN, GPIO_PIN_RESET);
ds18b20_delay_us(5); //6us 必须大于1us
HAL_GPIO_WritePin(DS->PORT, DS->PIN, GPIO_PIN_SET);
ds18b20_delay_us(4); //4us //数据15us后建立,主机采样时间在(<=45us)
if(HAL_GPIO_ReadPin(DS->PORT, DS->PIN) == GPIO_PIN_SET)
Data |= 0x80;
else
Data &= 0x7F;
ds18b20_delay_us(45); //45us,//手册建议最小为45us
}
EnableInt();
return Data;
}
/**********************************************************************/
// 功能描述:搜索总线上的一线设备的ROM ID
// 输入参数:pin: 总线使用的IO端口与PIN脚, ROM_ID:搜索到的ROM ID
// 输出参数:0 :没有搜索到设备 1: 搜索到了设备
// 返 回 值:无
// 编写时间:2015.11.17
// 仿 者:胡安勤
// 修改记录:
/**********************************************************************/
uint8_t OWSearch(T_OW_TYPE *DS, uint8_t *ROM_ID)
{
uint8_t fstbit, sndbit, wrbit; //第一次读取结果,第二次读取结果,写数据
uint8_t last_zero = 0;
uint8_t i;
if(DS->LastDeviceFlag == FALSE) //是不是检测到最后了
{
if(OWReset(DS) == 0) //复位总线等待ACK
{
OWWriteByte(DS, SearchROM); //写入ROM搜索命令
for(i = 1; i <= 64; i++) //对64位ID的二叉树进行读二写一检测
{
fstbit = OWReadBit(DS);
sndbit = OWReadBit(DS); //读二
if(fstbit == 1 && sndbit == 1) //总线上没有器件
{
return FALSE;
}
else //总线上有器件
{
if(i < DS->LastDiscrepancy) //比较当前写入节点位置是否小于上次最后分歧节点
{
wrbit = (DS->LastRomId >> (i - 1)) & 0x01; //是,写入上次节点的选择值
if((fstbit == sndbit) && (wrbit == 0)) //如果有分岐,并且上次分支走的是0(为1,则说明该节点0以下分支已经访问过,不在记录)
{
last_zero = i; //记录分岐点(此处是找到离上次分岐最近的上一个分岐节点)
}
}
else
{
if(fstbit == !sndbit) //总线上存在器件,该位值均为fstbit
{
wrbit = fstbit;
}
else //总线上存在器件,该位值有1也有0
{
if(DS->LastDiscrepancy == i) //如果分岐点与上次一致
{
wrbit = 0x01; //则改走1分支
DS->LastDiscrepancy = last_zero; //将最近分岐节点上移
}
else
{
DS->LastDiscrepancy = i; //否则为新的分岐节点,分岐节点记录位置下移
wrbit = 0x00; //第一次走0
}
}
//将待走节点分支记录到LASTROM ID中
if(wrbit == 0)
DS->LastRomId &= ~((uint64_t)0x01 << (i - 1));
else
DS->LastRomId |= (uint64_t)0x01 << (i - 1);
}
OWWriteBit(DS, wrbit); //写一
}
}
if(DS->LastDiscrepancy == 0) //如果最终分岐点为0,表明二叉树遍历完成
DS->LastDeviceFlag = TRUE; //遍历完成
else
DS->LastDeviceFlag = FALSE; //总结上还存在没有遍历的设备
for(i = 0; i < 8; i++)
ROM_ID[i] = DS->LastRomId >> ((i) * 8);
uint8_t crc8 = 0;
for(i = 0; i < 7; i++) //对读取到的ROM ID 进行CRC8检验,看是否出错
crc8 = OWCRC(crc8, ROM_ID[i]);
if (crc8 == ROM_ID[7])
return TRUE; //无错
else
return FALSE; //出错
}
else //复位不成功
{
return FALSE;
}
}
else //总线上设备已遍历完成
{
return FALSE;
}
}
/**********************************************************************/
// 功能描述:第一次搜索总线上的设备的ROM ID
// 输入参数:pin: 总线使用的IO端口与PIN脚, ROM_ID:搜索到的ROM ID
// 输出参数:0 :没有搜索到设备 1: 搜索到了设备
// 返 回 值:无
// 编写时间:2015.11.17
// 仿 者:胡安勤
// 修改记录:
/**********************************************************************/
uint8_t OWFirst(T_OW_TYPE *DS, uint8_t *ROM_ID)
{
// reset the search state
DS->LastDiscrepancy = 0;
DS->LastDeviceFlag = FALSE;
DS->LastRomId = 0;
return OWSearch(DS, ROM_ID);
}
/**********************************************************************/
// 功能描述:搜索总线上下一个的设备的ROM ID (调用前,必须执行一次OWFirst)
// 输入参数:pin: 总线使用的IO端口与PIN脚, ROM_ID:搜索到的ROM ID
// 输出参数:0 :没有搜索到设备 1: 搜索到了设备
// 返 回 值:无
// 编写时间:2015.11.17
// 仿 者:胡安勤
// 修改记录:
/**********************************************************************/
uint8_t OWNext(T_OW_TYPE *DS, uint8_t *ROM_ID)
{
return OWSearch(DS, ROM_ID);
}
/**********************************************************************/
// 功能描述:读取指定ROM ID设备的温度值 (命令下发后,要等待750ms转换完成后再读取)
// 输入参数:pin: 总线使用的IO端口与PIN脚, ROM_ID:指定的ROM ID
// 输出参数:读取到的温度值
// 返 回 值:无
// 编写时间:2015.11.17
// 仿 者:胡安勤
// 修改记录:
/**********************************************************************/
void OWStartConvert(T_OW_TYPE *DS, uint8_t *ROM_ID)
{
uint8_t i;
OWReset(DS);
OWWriteByte(DS, MatchROM); //ROM匹配命令
for(i = 0; i < 8; i++)
OWWriteByte(DS, ROM_ID[i]); //发送匹配的ROM
OWWriteByte(DS, StartConvert); //发送转换命令
OWReset(DS);
}
/**********************************************************************/
// 功能描述:读取指定ROM ID设备的温度值 (转换命令下发后,要等待750ms转换完成后再读取)
// 输入参数:pin: 总线使用的IO端口与PIN脚, ROM_ID:指定的ROM ID
// 输出参数:读取到的温度值
// 返 回 值:无
// 编写时间:2015.11.17
// 仿 者:胡安勤
// 修改记录:
/**********************************************************************/
int16_t OWReadTemperture(T_OW_TYPE *DS, uint8_t *ROM_ID)
{
uint8_t i;
union
{
uint8_t bValue[2];
int16_t dwValue;
} Temp;
OWReset(DS);
OWWriteByte(DS, MatchROM); //ROM匹配命令
for(i = 0; i < 8; i++)
OWWriteByte(DS, ROM_ID[i]); //发送匹配的ROM
OWWriteByte(DS, ReadScratchpad); //发送读暂存器命令
Temp.bValue[0] = OWReadByte(DS); //读取低8位
Temp.bValue[1] = OWReadByte(DS); //读取高8位
OWReset(DS);
return Temp.dwValue;
}
/**********************************************************************/
// 功能描述:初始化DS18B20(跳过ROM ID匹配,用于总线上只有一个DS18B20的场景)
// 输入参数:pin: 总线使用的IO端口与PIN脚
// 输出参数:无
// 返 回 值:无
// 编写时间:2015.11.17
// 仿 者:胡安勤
// 修改记录:
/**********************************************************************/
void OWSingleInit(T_OW_TYPE *DS, GPIO_TypeDef * port, uint16_t pin)
{
DS->PORT = port;
DS->PIN = pin;
HAL_GPIO_WritePin(DS->PORT, DS->PIN, GPIO_PIN_SET);
OWReset(DS);
OWWriteByte(DS, SkipROM);
OWWriteByte(DS, WriteScratchpad);
OWWriteByte(DS, DS_AlarmTL);
OWWriteByte(DS, DS_AlarmTH);
OWWriteByte(DS, DS_PRECISION);
OWReset(DS);
OWWriteByte(DS, SkipROM);
OWWriteByte(DS, StartConvert);
}
/**********************************************************************/
// 功能描述:读取DS18B20的值(跳过ROM ID匹配,用于总线上只有一个DS18B20的场景)
// 输入参数:pin: 总线使用的IO端口与PIN脚
// 输出参数:读取到的温度值
// 返 回 值:无
// 编写时间:2015.11.17
// 仿 者:胡安勤
// 修改记录:
/**********************************************************************/
int16_t OWSingleReadTemp(T_OW_TYPE *DS)
{
union
{
uint8_t bValue[2];
int16_t dwValue;
} Temp;
OWReset(DS);
OWWriteByte(DS, SkipROM);
OWWriteByte(DS, ReadScratchpad);
Temp.bValue[0] = OWReadByte(DS); //读取低8位
Temp.bValue[1] = OWReadByte(DS); //读取高8位
OWReset(DS);
OWWriteByte(DS, SkipROM);
OWWriteByte(DS, StartConvert);
return Temp.dwValue;
}
#ifndef __DS18B20_H
#define __DS18B20_H
#include "stm32f1xx_hal.h"
#define SkipROM 0xCC //跳过ROM
#define SearchROM 0xF0 //搜索ROM
#define ReadROM 0x33 //读ROM
#define MatchROM 0x55 //匹配ROM
#define AlarmROM 0xEC //告警ROM
#define StartConvert 0x44 //开始温度转换,在温度转换期间总线上输出0,转换结束后输出1
#define ReadScratchpad 0xBE //读暂存器的9个字节
#define WriteScratchpad 0x4E //写暂存器的温度告警TH和TL
#define CopyScratchpad 0x48 //将暂存器的温度告警复制到EEPROM,在复制期间总线上输出0,复制完后输出1
#define RecallEEPROM 0xB8 //将EEPROM的温度告警复制到暂存器中,复制期间输出0,复制完成后输出1
#define ReadPower 0xB4 //读电源的供电方式:0为寄生电源供电;1为外部电源供电
#define DS_PRECISION 0x7F //精度配置寄存器 1f=9位; 3f=10位; 5f=11位; 7f=12位;
#define DS_AlarmTH 0x64
#define DS_AlarmTL 0x8A
#define DisableInt() __set_PRIMASK(1) //屏蔽除NMI和fault以外的所有中断
#define EnableInt() __set_PRIMASK(0) //打开所有中断
typedef struct
{
GPIO_TypeDef *PORT;
uint16_t PIN;
int8_t LastDiscrepancy; //最终分支处
uint8_t LastDeviceFlag;
uint64_t LastRomId;
} T_OW_TYPE;
void OWInitIO(T_OW_TYPE *DS, GPIO_TypeDef * port, uint16_t pin);
//多个器件在同一总线上时的访问函数
uint8_t OWFirst(T_OW_TYPE *DS, uint8_t *ROM_ID);
uint8_t OWNext(T_OW_TYPE *DS, uint8_t *ROM_ID);
void OWStartConvert(T_OW_TYPE *DS, uint8_t *ROM_ID);
int16_t OWReadTemperture(T_OW_TYPE *DS, uint8_t *ROM_ID);
//单个器件在总线上时的访问函数
void OWSingleInit(T_OW_TYPE *DS, GPIO_TypeDef * port, uint16_t pin);
int16_t OWSingleReadTemp(T_OW_TYPE *DS);
#endif