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外观

​

  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：

  1. 将总线拉低，保存低电平至少480us。
  2. 转为输入模式，总线被上拉电阻拉高大约15~60us。
  3. 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。
  4. DS18B20释放总线，将总线拉高。

读时序：

  1. 将数据线拉低至少1us。
  2. 将数据线转为输入模式，DS18B20开始采集数据，大约15us。
  3. 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：

  1. 数据线先置低电平“0”，延时15us。
  2. 按从低位到高位的顺序发送数据(一次只发送一位)。
  3. 延时60us。
  4. 拉高数据线“1”。
  5. 穿越火线1~4步骤，直到发送完整的字节。
  6. 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 ​

接下来我们配置 SYSCONFIG

  1. 双击 empty.syscfg 文件，打开它。
  1. 在 empty.syscfg 文件界面点击 Tools，然后点击 SYSCONFIG 工具。
  1. 点击 ADD 添加配置
  1. 添加配置【根据下方图片进行添加】【添加1个】
  1. 开始添加配置，根据引脚选择设定
  1. 点击保存

WARNING

出现只要出现下面的框就一定要选择：Yes to All

  1. 然后点击编译（可能会报错，我们不用管！）
  1. 然后我们所有设定的引脚和功能就会在 ti_msp_dl_config.h 中定义。因为这个文件我们包含进了 board.h 所以我们只需要引用 board.h 即可。【这里的 board.h 就充当了芯片头文件的作用】

移植步骤中的导入.c和.h文件与传感器章节的【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。

c
/*
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 * Date           Author       Notes
 * 2024-05-28     LCKFB-LP    first version
 */

#include "bsp_ds18b20.h"
#include "stdio.h"

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：bsp_ds18b20_Init
 * 函 数 说 明：MLX90614的初始化
 * 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_Init(void)
{
    int 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。

c
/*
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 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-05-28     LCKFB-LP    first version
 */
#ifndef _BSP_DS18B20_H_
#define _BSP_DS18B20_H_

#include "board.h"
//设置DQ输出模式
#define DQ_OUT()  {\
                        DL_GPIO_initDigitalOutput(DS18B20_DQ_IOMUX);\
                        DL_GPIO_setPins(DS18B20_PORT, DS18B20_DQ_PIN);\
                        DL_GPIO_enableOutput(DS18B20_PORT, DS18B20_DQ_PIN);\
                        DL_GPIO_setPins(DS18B20_PORT, DS18B20_DQ_PIN);\
                   }
//设置DQ输入模式
#define DQ_IN()   {  DL_GPIO_initDigitalInput(DS18B20_DQ_IOMUX); }
//获取DQ引脚的电平变化
#define DQ_GET()   ( ( DL_GPIO_readPins( DS18B20_PORT, DS18B20_DQ_PIN ) & DS18B20_DQ_PIN ) ? 1 : 0 )
//DQ输出
#define DQ(x)      ( (x) ? (DL_GPIO_setPins(DS18B20_PORT,DS18B20_DQ_PIN)) : (DL_GPIO_clearPins(DS18B20_PORT,DS18B20_DQ_PIN)) )

void DS18B20_Reset(void);
uint8_t DS18B20_Check(void);
char DS18B20_Init(void);
void DS18B20_Start(void);
float DS18B20_GetTemperture(void);
#endif

四、移植验证 ​

在empty.c中输入代码如下:

c
#include "board.h"
#include <stdio.h>
#include "bsp_ds18b20.h"

int main(void)
{
      //开发板初始化
      board_init();

      DS18B20_Init();

      while(1)
      {
            uint32_t data = DS18B20_GetTemperture() * 100;

            printf("temperature = %d.%02d\r\n\n", data/100, data % 100);
            delay_ms(1000);
      }
}

上电效果：手心温度36度、37度左右

代码下载

链接在开发板介绍章节的离线资料下载！！

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