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syx_computer
544
01_freertos_template/Drivers/DshanMCU-F103/driver_ds18b20.c
Normal file
544
01_freertos_template/Drivers/DshanMCU-F103/driver_ds18b20.c
Normal file
@@ -0,0 +1,544 @@
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// SPDX-License-Identifier: GPL-3.0-only
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/*
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* Copyright (c) 2008-2023 100askTeam : Dongshan WEI <weidongshan@qq.com>
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* Discourse: https://forums.100ask.net
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*/
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/* Copyright (C) 2008-2023 深圳百问网科技有限公司
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* All rights reserved
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* 免责声明: 百问网编写的文档，仅供学员学习使用，可以转发或引用(请保留作者信息)，禁止用于商业用途！
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* 免责声明: 百问网编写的程序，可以用于商业用途，但百问网不承担任何后果！
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* 本程序遵循GPL V3协议，使用请遵循协议许可
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* 本程序所用的开发板： DShanMCU-F103
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* 百问网嵌入式学习平台：https://www.100ask.net
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* 百问网技术交流社区： https://forums.100ask.net
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* 百问网官方B站： https://space.bilibili.com/275908810
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* 百问网官方淘宝： https://100ask.taobao.com
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* 联系我们(E-mail)： weidongshan@qq.com
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* 版权所有，盗版必究。
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* 修改历史 版本号 作者 修改内容
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* 2023.08.04 v01 百问科技 创建文件
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*/
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#include "driver_ds18b20.h"
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#include "driver_lcd.h"
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#include "driver_timer.h"
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#include "stm32f1xx_hal.h"
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/* rom commands */
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#define SEARCH_ROM 0xF0
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#define READ_ROM 0x33
|
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#define MATCH_ROM 0x55
|
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#define SKIP_ROM 0xCC
|
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#define ALARM_ROM 0xEC
|
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/* functions commands */
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#define CONVERT_TEAMPERATURE 0x44
|
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#define WRITE_SCRATCHPAD 0x4E
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#define READ_SCRATCHPAD 0xBE
|
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#define COPY_SCRATCHPAD 0x48
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#define RECALL_EEPROM 0xB8
|
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#define READ_POWER_SUPPLY 0xB4
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/* 先实现GPIO的基本操作 */
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/**********************************************************************
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* 函数名称： DS18B20_PinCfgAsOutput
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* 功能描述： 把DS18B20的数据引脚配置为输出
|
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* 输入参数： 无
|
||||
* 输出参数： 无
|
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* 返 回 值： 无
|
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* 修改日期 版本号 修改人 修改内容
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* -----------------------------------------------
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||||
* 2023/08/03 V1.0 韦东山 创建
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***********************************************************************/
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||||
static void DS18B20_PinCfgAsOutput(void)
|
||||
{
|
||||
/* 对于STM32F103, 已经把DS18B20的引脚配置为"open drain, pull-up" */
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**********************************************************************
|
||||
* 函数名称： DS18B20_PinCfgAsInput
|
||||
* 功能描述： 把DS18B20的数据引脚配置为输入
|
||||
* 输入参数： 无
|
||||
* 输出参数： 无
|
||||
* 返 回 值： 无
|
||||
* 修改日期 版本号 修改人 修改内容
|
||||
* -----------------------------------------------
|
||||
* 2023/08/03 V1.0 韦东山 创建
|
||||
***********************************************************************/
|
||||
static void DS18B20_PinCfgAsInput(void)
|
||||
{
|
||||
/* 对于STM32F103, 已经把DS18B20的引脚配置为"open drain, pull-up"
|
||||
* 让它输出1就不会驱动这个引脚, 并且可以读入引脚状态
|
||||
*/
|
||||
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
/**********************************************************************
|
||||
* 函数名称： DS18B20_PinSet
|
||||
* 功能描述： 设置DS18B20的数据引脚的输出值
|
||||
* 输入参数： val - 输出电平
|
||||
* 输出参数： 无
|
||||
* 返 回 值： 无
|
||||
* 修改日期 版本号 修改人 修改内容
|
||||
* -----------------------------------------------
|
||||
* 2023/08/03 V1.0 韦东山 创建
|
||||
***********************************************************************/
|
||||
static void DS18B20_PinSet(int val)
|
||||
{
|
||||
if (val)
|
||||
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
|
||||
else
|
||||
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**********************************************************************
|
||||
* 函数名称： DS18B20_PinRead
|
||||
* 功能描述： 读取DS18B20的数据引脚
|
||||
* 输入参数： 无
|
||||
* 输出参数： 无
|
||||
* 返 回 值： 1-高电平, 0-低电平
|
||||
* 修改日期 版本号 修改人 修改内容
|
||||
* -----------------------------------------------
|
||||
* 2023/08/03 V1.0 韦东山 创建
|
||||
***********************************************************************/
|
||||
static int DS18B20_PinRead(void)
|
||||
{
|
||||
if (GPIO_PIN_SET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1))
|
||||
return 1;
|
||||
else
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**********************************************************************
|
||||
* 函数名称： DS18B20_PinSetForTime
|
||||
* 功能描述： 设置DS18B20的数据引脚,并维持一定时间
|
||||
* 输入参数： val - 输出电平
|
||||
* us - 维持多少us
|
||||
* 输出参数： 无
|
||||
* 返 回 值： 无
|
||||
* 修改日期： 版本号 修改人 修改内容
|
||||
* -----------------------------------------------
|
||||
* 2023/08/03 V1.0 韦东山 创建
|
||||
***********************************************************************/
|
||||
static void DS18B20_PinSetForTime(int val, int us)
|
||||
{
|
||||
DS18B20_PinCfgAsOutput();
|
||||
DS18B20_PinSet(val);
|
||||
udelay(us);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**********************************************************************
|
||||
* 函数名称： DS18B20_PinRelease
|
||||
* 功能描述： 释放引脚,就是不再驱动引脚,配置为输入即可
|
||||
* 输入参数： 无
|
||||
* 输出参数： 无
|
||||
* 返 回 值： 无
|
||||
* 修改日期： 版本号 修改人 修改内容
|
||||
* -----------------------------------------------
|
||||
* 2023/08/03 V1.0 韦东山 创建
|
||||
***********************************************************************/
|
||||
static void DS18B20_PinRelease(void)
|
||||
{
|
||||
DS18B20_PinCfgAsInput();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* ds18b20的代码 */
|
||||
/**********************************************************************
|
||||
* 函数名称： DS18B20_Start
|
||||
* 功能描述： 给DS18B20发出启动信号,并返回响应值
|
||||
* 输入参数： 无
|
||||
* 输出参数： 无
|
||||
* 返 回 值： 1-无响应, 0-有响应
|
||||
* 修改日期： 版本号 修改人 修改内容
|
||||
* -----------------------------------------------
|
||||
* 2023/08/03 V1.0 韦东山 创建
|
||||
***********************************************************************/
|
||||
static int DS18B20_Start(void)
|
||||
{
|
||||
int val;
|
||||
|
||||
DS18B20_PinSetForTime(0, 500);
|
||||
DS18B20_PinRelease();
|
||||
udelay(80);
|
||||
|
||||
val = DS18B20_PinRead();
|
||||
udelay(250);
|
||||
return val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**********************************************************************
|
||||
* 函数名称： DS18B20_WriteBit
|
||||
* 功能描述： 给DS18B20发送1bit数据
|
||||
* 输入参数： val - 数据
|
||||
* 输出参数： 无
|
||||
* 返 回 值： 无
|
||||
* 修改日期： 版本号 修改人 修改内容
|
||||
* -----------------------------------------------
|
||||
* 2023/08/03 V1.0 韦东山 创建
|
||||
***********************************************************************/
|
||||
static void DS18B20_WriteBit(int val)
|
||||
{
|
||||
if (0 == val)
|
||||
{
|
||||
DS18B20_PinSetForTime(0, 60);
|
||||
DS18B20_PinRelease();
|
||||
udelay(2);
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
DS18B20_PinSetForTime(0, 2);
|
||||
DS18B20_PinRelease();
|
||||
udelay(60);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**********************************************************************
|
||||
* 函数名称： DS18B20_ReadBit
|
||||
* 功能描述： 读取DS18B20 1bit数据
|
||||
* 输入参数： 无
|
||||
* 输出参数： 无
|
||||
* 返 回 值： 1/0 - 数据
|
||||
* 修改日期： 版本号 修改人 修改内容
|
||||
* -----------------------------------------------
|
||||
* 2023/08/03 V1.0 韦东山 创建
|
||||
***********************************************************************/
|
||||
static int DS18B20_ReadBit(void)
|
||||
{
|
||||
int val;
|
||||
|
||||
DS18B20_PinSetForTime(0, 2);
|
||||
DS18B20_PinRelease();
|
||||
udelay(10);
|
||||
val = DS18B20_PinRead();
|
||||
udelay(50);
|
||||
return val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**********************************************************************
|
||||
* 函数名称： DS18B20_WriteByte
|
||||
* 功能描述： 给DS18B20发送1 byte数据
|
||||
* 输入参数： data - 数据
|
||||
* 输出参数： 无
|
||||
* 返 回 值： 无
|
||||
* 修改日期： 版本号 修改人 修改内容
|
||||
* -----------------------------------------------
|
||||
* 2023/08/03 V1.0 韦东山 创建
|
||||
***********************************************************************/
|
||||
static void DS18B20_WriteByte(unsigned char data)
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
for (i = 0; i < 8; i++)
|
||||
{
|
||||
|
||||
DS18B20_WriteBit(data & (1<<i));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**********************************************************************
|
||||
* 函数名称： DS18B20_ReadByte
|
||||
* 功能描述： 读取DS18B20 1 byte数据
|
||||
* 输入参数： 无
|
||||
* 输出参数： 无
|
||||
* 返 回 值： 数据
|
||||
* 修改日期： 版本号 修改人 修改内容
|
||||
* -----------------------------------------------
|
||||
* 2023/08/03 V1.0 韦东山 创建
|
||||
***********************************************************************/
|
||||
static unsigned char DS18B20_ReadByte(void)
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
unsigned char data = 0;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < 8; i++)
|
||||
{
|
||||
if (DS18B20_ReadBit() == 1)
|
||||
data |= (1<<i);
|
||||
}
|
||||
|
||||
return data;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**********************************************************************
|
||||
* 函数名称： DS18B20_WriteRomCmd
|
||||
* 功能描述： 发送ROM命令
|
||||
* 输入参数： cmd - ROM命令
|
||||
* 输出参数： 无
|
||||
* 返 回 值： 数据
|
||||
* 修改日期： 版本号 修改人 修改内容
|
||||
* -----------------------------------------------
|
||||
* 2023/08/03 V1.0 韦东山 创建
|
||||
***********************************************************************/
|
||||
static void DS18B20_WriteRomCmd(unsigned char cmd)
|
||||
{
|
||||
DS18B20_WriteByte(cmd);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**********************************************************************
|
||||
* 函数名称： DS18B20_WriteFunctionCmd
|
||||
* 功能描述： 发送Function命令
|
||||
* 输入参数： cmd - Function命令
|
||||
* 输出参数： 无
|
||||
* 返 回 值： 数据
|
||||
* 修改日期： 版本号 修改人 修改内容
|
||||
* -----------------------------------------------
|
||||
* 2023/08/03 V1.0 韦东山 创建
|
||||
***********************************************************************/
|
||||
static void DS18B20_WriteFunctionCmd(unsigned char cmd)
|
||||
{
|
||||
DS18B20_WriteByte(cmd);
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
/**********************************************************************
|
||||
* 函数名称： DS18B20_WaitReady
|
||||
* 功能描述： 等待DS18B20就绪
|
||||
* 输入参数： timeout_us - 超时时间(单位us)
|
||||
* 输出参数： 无
|
||||
* 返 回 值： 0 - 就绪, (-1) - 失败
|
||||
* 修改日期： 版本号 修改人 修改内容
|
||||
* -----------------------------------------------
|
||||
* 2023/08/03 V1.0 韦东山 创建
|
||||
***********************************************************************/
|
||||
static int DS18B20_WaitReady(int timeout_us)
|
||||
{
|
||||
while (timeout_us--)
|
||||
{
|
||||
if (DS18B20_ReadBit() == 1)
|
||||
return 0; /* ok */
|
||||
udelay(1);
|
||||
}
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**********************************************************************
|
||||
* 函数名称： DS18B20_StartConvert
|
||||
* 功能描述： 启动DS18B20的温度转换
|
||||
* 输入参数： 无
|
||||
* 输出参数： 无
|
||||
* 返 回 值： 0 - 成功, (-1) - 失败
|
||||
* 修改日期： 版本号 修改人 修改内容
|
||||
* -----------------------------------------------
|
||||
* 2023/08/03 V1.0 韦东山 创建
|
||||
***********************************************************************/
|
||||
static int DS18B20_StartConvert(void)
|
||||
{
|
||||
if (DS18B20_Start() != 0)
|
||||
{
|
||||
//printf("DS18B20_Start err!\n\r");
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
DS18B20_WriteRomCmd(SKIP_ROM);
|
||||
DS18B20_WriteFunctionCmd(CONVERT_TEAMPERATURE);
|
||||
|
||||
/* 等待/判断转换成功 */
|
||||
if (0 != DS18B20_WaitReady(1000000))
|
||||
{
|
||||
//printf("DS18B20_WaitReady err!\n\r");
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**********************************************************************
|
||||
* 函数名称： DS18B20_Read_RAM
|
||||
* 功能描述： 读取DS18B20的内存数据(9字节)
|
||||
* 输入参数： 无
|
||||
* 输出参数： ram - 用于保存输出数据的buffer
|
||||
* 返 回 值： 0 - 成功, (-1) - 失败
|
||||
* 修改日期： 版本号 修改人 修改内容
|
||||
* -----------------------------------------------
|
||||
* 2023/08/03 V1.0 韦东山 创建
|
||||
***********************************************************************/
|
||||
static int DS18B20_Read_RAM(unsigned char ram[])
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
|
||||
if (DS18B20_Start() != 0)
|
||||
{
|
||||
//printf("DS18B20_Start err!\n\r");
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
DS18B20_WriteRomCmd(SKIP_ROM);
|
||||
DS18B20_WriteFunctionCmd(READ_SCRATCHPAD);
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < 9; i++)
|
||||
{
|
||||
ram[i] = DS18B20_ReadByte();
|
||||
}
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 实际操作函数 */
|
||||
/**********************************************************************
|
||||
* 函数名称： DS18B20_Init
|
||||
* 功能描述： DS18B20的初始化函数
|
||||
* 输入参数： 无
|
||||
* 输出参数： 无
|
||||
* 返 回 值： 无
|
||||
* 修改日期： 版本号 修改人 修改内容
|
||||
* -----------------------------------------------
|
||||
* 2023/08/03 V1.0 韦东山 创建
|
||||
***********************************************************************/
|
||||
void DS18B20_Init(void)
|
||||
{
|
||||
DS18B20_PinRelease();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**********************************************************************
|
||||
* 函数名称： DS18B20_ReadROM
|
||||
* 功能描述： 读取DS18B20的ROM ID
|
||||
* 输入参数： 无
|
||||
* 输出参数： rom - 用于保存输出数据的buffer
|
||||
* 返 回 值： 0 - 成功, (-1) - 失败
|
||||
* 修改日期： 版本号 修改人 修改内容
|
||||
* -----------------------------------------------
|
||||
* 2023/08/03 V1.0 韦东山 创建
|
||||
***********************************************************************/
|
||||
int DS18B20_ReadROM(unsigned char rom[])
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
|
||||
if (DS18B20_Start() != 0)
|
||||
{
|
||||
//printf("DS18B20_Start err!\n\r");
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
DS18B20_WriteRomCmd(READ_ROM);
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < 8; i++)
|
||||
{
|
||||
rom[i] = DS18B20_ReadByte();
|
||||
}
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**********************************************************************
|
||||
* 函数名称： DS18B20_Read_Temperature
|
||||
* 功能描述： 读取DS18B20的温度值
|
||||
* 输入参数： 无
|
||||
* 输出参数： temp - 用于保存温度值
|
||||
* 返 回 值： 0 - 成功, (-1) - 失败
|
||||
* 修改日期： 版本号 修改人 修改内容
|
||||
* -----------------------------------------------
|
||||
* 2023/08/03 V1.0 韦东山 创建
|
||||
***********************************************************************/
|
||||
int DS18B20_Read_Temperature(double *temp)
|
||||
{
|
||||
int err;
|
||||
unsigned char ram[9];
|
||||
double val[] = {0.0625, 0.125, 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64};
|
||||
double sum = 0;
|
||||
int i;
|
||||
|
||||
err = DS18B20_StartConvert();
|
||||
if (err)
|
||||
return err;
|
||||
|
||||
err = DS18B20_Read_RAM(ram);
|
||||
if (err)
|
||||
return err;
|
||||
|
||||
/* 计算温度 */
|
||||
|
||||
/* 先判断精度 */
|
||||
if (ram[4] & (3<<5) == 0) /* 精度: 9bit */
|
||||
i = 3;
|
||||
else if (ram[4] & (3<<5) == (1<<5)) /* 精度: 10bit */
|
||||
i = 2;
|
||||
else if (ram[4] & (3<<5) == (2<<5)) /* 精度: 11bit */
|
||||
i = 1;
|
||||
else
|
||||
/* 精度是 12 bit */
|
||||
i = 0;
|
||||
|
||||
for (; i < 8; i++)
|
||||
{
|
||||
if (ram[0] & (1<<i))
|
||||
sum += val[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < 3; i++)
|
||||
{
|
||||
if (ram[1] & (1<<i))
|
||||
sum += val[8+i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (ram[1] & (1<<3))
|
||||
sum = 0 - sum;
|
||||
|
||||
*temp = sum;
|
||||
return 0;
|
||||
}
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||||
|
||||
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||||
/**********************************************************************
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||||
* 函数名称： DS18B20_Test
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||||
* 功能描述： DS18B20测试程序
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||||
* 输入参数： 无
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||||
* 输出参数： 无
|
||||
* 无
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||||
* 返 回 值： 无
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||||
* 修改日期 版本号 修改人 修改内容
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||||
* -----------------------------------------------
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||||
* 2023/08/03 V1.0 韦东山 创建
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||||
***********************************************************************/
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||||
void DS18B20_Test(void)
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||||
{
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||||
unsigned char rom[8];
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||||
|
||||
int i;
|
||||
double temp;
|
||||
int m,n,len;
|
||||
|
||||
DS18B20_Init();
|
||||
|
||||
//while (1)
|
||||
{
|
||||
if (DS18B20_ReadROM(rom) == 0)
|
||||
{
|
||||
LCD_PrintString(0, 0, "ds18b20 rom:");
|
||||
for (i = 0; i < 8; i++)
|
||||
{
|
||||
LCD_PrintHex(i*2, 2, rom[i], 0);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
LCD_PrintString(0, 4, "Temperature:");
|
||||
while (1)
|
||||
{
|
||||
if (0 == DS18B20_Read_Temperature(&temp))
|
||||
{
|
||||
m = (int)temp; /* 3.01, m = 3 */
|
||||
temp = temp - m; /* 小数部分: 0.21 */
|
||||
n = temp * 10; /* n = 2 */
|
||||
|
||||
/* 在LCD上打印 */
|
||||
//printf("ds18b20 temperature: %d.%04d\n\r", m, n); /* 3.010v */
|
||||
len = LCD_PrintSignedVal(0, 6, m);
|
||||
LCD_PutChar(len, 6, '.');
|
||||
LCD_PrintSignedVal(len+1, 6, n);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
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