DS18B20数字温度传感器提供9位至12位精度的温度测量，并具有非易失性用户可编程上下触发点报警功能。DS18B20通过单总线通信，根据定义，只需要一条数据线(和地线)即可与单片机通信。此外，DS18B20可以直接从数据线获得电源(“寄生电源”)，消除了每个DS18B20都有一个唯一的64位串行代码，这允许多个DS18B20在同一条总线上工作。因此，使用一个微处理器来实现是很简单的。
控制分布在大面积上的许多ds18b20。可以从此功能中受益的应用包括HVAC环境控制，建筑物，设备或机械内部的温度监测系统以及过程监测和控制系统。
一、模块来源
二、规格参数
工作电压：3-5.5V
工作电流：750nA~1.5mA
测量分辨率：9位到12位可编程分辨率
温度量程: -55 ~ +125 ℃
测量精度：±0.5 ℃
通信协议：单总线
管脚数量：3 Pin（2.54mm间距排针）
以上信息见厂家资料文件
三、移植过程
我们的目标是将例程移植至CW32F030C8T6开发板上【实现读取温度的功能】。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现读取数据，再移植至我们的工程。
1、查看资料
初始化：
- 将总线拉低，保存低电平至少480us。
- 转为输入模式，总线被上拉电阻拉高大约15~60us。
- 如果初始化成功则会产生一个由DS18B20所返回的低电平“0”，持续时间大约60~240us。
- DS18B20释放总线，将总线拉高。
读时序：
- 将数据线拉低至少1us。
- 将数据线转为输入模式，DS18B20开始采集数据，大约15us。
- 18B20要送出0就把总线拉为低电平直到读周期结束。若要送出1则释放总线为高电平。
注意：所有读时隙必须至少需要60us，且在两次独立的时隙之间至少需要1us的恢复时间。
写时序：
- 数据线先置低电平“0”，延时15us。
- 按从低位到高位的顺序发送数据(一次只发送一位)。
- 延时60us。
- 拉高数据线“1”。
- 穿越火线1~4步骤，直到发送完整的字节。
- 拉高数据线，释放总线。
0xCC
主机可以使用此命令同时对总线上的所有设备进行寻址，而无需发送其他的任何地址。 DS18B20通过发出0XCC命令，然后是温度转换命令[44h]来执行同步温度转换。注意，只有在总线上有一个从设备时，Read Scratchpad [BEh]命令才能跟随Skip ROM命令。在这种情况下，通过允许主服务器从从服务器读取而不发送设备的64位ROM代码可以节省时间。如果总线上有多个从设备，那么Skip ROM命令后跟Read Scratchpad命令将导致数据冲突，因为多个设备将尝试传输数据同时进行。
0x44
该命令为启动单次温度转换。转换后，产生的温度数据存储在地址为【BEh】的2字节温度寄存器中。
0xBE
该命令允许主机读取温度寄存器上的内容。数据传输从低位开始，直到读取第9个字节(bit8=CRC)。如果只需要温度数据，主机可以在任何时候发出复位以终止读取。
温度传感器的分辨率我们可配置为9、10、11或12位，分别对应于0.5°C、0.25°C、 0.125°C和0.0625°C的增量。开机时的默认分辨率是12位。我们不进行修改，因为分辨率越高就越精准。
例如数据手册中的示例，如当前当前的温度是+25.0625℃，寄存器读出的高8位数据为0000 0001，低8位数据为1001 0001。将其整合得到16位数据：0000 0001 1001 0001。再转换为10进制数据为401。将读取到的数据乘以分辨率即可得到实际温度。
2、引脚选择
该模块有3个引脚，具体引脚连接见各引脚连接。
3、移植至工程
模块工程参考入门手册工程模板
移植步骤中的导入.c和.h文件与第二章的第1小节【DHT11温湿度传感器】相同，只是将.c和.h文件更改为bsp_ds18b20.c与bsp_ds18b20.h。这里不再过多讲述，移植完成后面修改相关代码。
在文件bsp_ds18b20.c中，编写如下代码。
/*
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*/
#include "bsp_ds18b20.h"
#include "stdio.h"
/******************************************************************
* 函 数 名 称：bsp_ds18b20_GPIO_Init
* 函 数 说 明：MLX90614的引脚初始化
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：1未检测到器件 0检测到器件
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
char DS18B20_GPIO_Init(void)
{
unsigned char ret = 255;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // GPIO初始化结构体
RCC_DQ_ENABLE(); // 使能GPIO时钟
GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_DQ; // GPIO引脚
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; // 推挽输出
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; // 输出速度高
GPIO_Init(PORT_DQ, &GPIO_InitStruct); // 初始化
ret = DS18B20_Check();//检测器件是否存在
return ret;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：DS18B20_Read_Byte
* 函 数 说 明：从DS18B20读取一个字节
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：读取到的字节数据
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
uint8_t DS18B20_Read_Byte(void)
{
uint8_t i=0,dat=0;
for (i=0;i<8;i++)
{
DQ_OUT();//设置为输入模式
DQ(0); //拉低
delay_us(2);
DQ(1); //释放总线
DQ_IN();//设置为输入模式
delay_us(12);
dat>>=1;
if( DQ_GET() )
{
dat=dat|0x80;
}
delay_us(50);
}
return dat;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：DS18B20_Write_Byte
* 函 数 说 明：写一个字节到DS18B20
* 函 数 形 参：dat：要写入的字节
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
void DS18B20_Write_Byte(uint8_t dat)
{
uint8_t i;
DQ_OUT();//设置输出模式
for (i=0;i<8;i++)
{
if ( (dat&0x01) ) //写1
{
DQ(0);
delay_us(2);
DQ(1);
delay_us(60);
}
else //写0
{
DQ(0);//拉低60us
delay_us(60);
DQ(1);//释放总线
delay_us(2);
}
dat=dat>>1;//传输下一位
}
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：DS18B20_Check
* 函 数 说 明：检测DS18B20是否存在
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：1:未检测到DS18B20的存在 0:存在
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
uint8_t DS18B20_Check(void)
{
uint8_t timeout=0;
//复位DS18B20
DQ_OUT(); //设置为输出模式
DQ(0); //拉低DQ
delay_us(750); //拉低750us
DQ(1); //拉高DQ
delay_us(15); //15us
//设置为输入模式
DQ_IN();
//等待拉低，拉低说明有应答
while ( DQ_GET() &&timeout<200)
{
timeout++;//超时判断
delay_us(1);
};
//设备未应答
if(timeout>=200)
return 1;
else
timeout=0;
//等待18B20释放总线
while ( !DQ_GET() &&timeout<240)
{
timeout++;//超时判断
delay_us(1);
};
//释放总线失败
if(timeout>=240)
return 1;
return 0;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：DS18B20_Start
* 函 数 说 明：DS18B20开始温度转换
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
void DS18B20_Start(void)
{
DS18B20_Check(); //查询是否有设备应答
DS18B20_Write_Byte(0xcc); //对总线上所有设备进行寻址
DS18B20_Write_Byte(0x44); //启动温度转换
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：DS18B20_GetTemperture
* 函 数 说 明：从ds18b20得到温度值
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：温度数据
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
float DS18B20_GetTemperture(void)
{
uint16_t temp;
uint8_t dataL=0,dataH=0;
float value;
DS18B20_Start();
DS18B20_Check();
DS18B20_Write_Byte(0xcc);//对总线上所有设备进行寻址
DS18B20_Write_Byte(0xbe);// 读取数据命令
dataL=DS18B20_Read_Byte(); //LSB
dataH=DS18B20_Read_Byte(); //MSB
temp=(dataH<<8)+dataL;//整合数据
if(dataH&0X80)//高位为1，说明是负温度
{
temp=(~temp)+1;
value=temp*(-0.0625);
}
else
{
value=temp*0.0625;
}
return value;
}在文件bsp_ds18b20.h中，编写如下代码。
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*/
#ifndef _BSP_DS18B20_H_
#define _BSP_DS18B20_H_
#include "board.h"
//端口移植
#define RCC_DQ_ENABLE() __RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
#define PORT_DQ CW_GPIOB
#define GPIO_DQ GPIO_PIN_0
//设置DQ输出模式
#define DQ_OUT() { \
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; \
GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_DQ; \
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; \
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; \
GPIO_Init(PORT_DQ, &GPIO_InitStruct); \
}
//设置DQ输入模式
#define DQ_IN() { \
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; \
GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_DQ; \
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT_PULLUP; \
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; \
GPIO_Init(PORT_DQ, &GPIO_InitStruct); \
}
//获取DQ引脚的电平变化
#define DQ_GET() GPIO_ReadPin(PORT_DQ, GPIO_DQ)
//DQ输出
#define DQ(x) GPIO_WritePin(PORT_DQ, GPIO_DQ, (x?GPIO_Pin_SET:GPIO_Pin_RESET))
void DS18B20_Reset(void);
uint8_t DS18B20_Check(void);
char DS18B20_GPIO_Init(void);
void DS18B20_Start(void);
float DS18B20_GetTemperture(void);
#endif四、移植验证
在自己工程中的main主函数中，编写如下。
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*/
#include "board.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "bsp_ds18b20.h"
int32_t main(void)
{
board_init(); // 开发板初始化
uart1_init(115200); // 串口1波特率115200
DS18B20_GPIO_Init();
while(1)
{
printf("温度 = %.2f\r\n\n", DS18B20_GetTemperture() );
delay_ms(1000);
}
}上电现象（手心温度36度、37度左右）：
模块移植成功案例代码：
链接：https://pan.baidu.com/s/1FHARC1eodVU-O3N6vxbfAw?pwd=LCKF 提取码：LCKF