构建驱动模块1---STM32 DS18B20温度采集
一般常见的STM32的关于DS18B20的例程都是针对一个IO口进行操作，若要实现多个IO口读取温度，需要写多个DS18B20相同的驱动，不方便管理。这个代码就是针对这种情况完善的单总线管理，移植简单，把相关的单总线操作集成在一起。
DS18B20初始化函数，实现设备挂载，把DS18B20与单总线进行连接。
void ds18b20hardwareInit(ht_int8_t *name,ht_int16_t devno)
{
char str[64];
ht_device_t ds1820_dev;
ds1820_dev=(ht_device_t) cmMalloc(sizeof(struct ht_device) );
if(ds1820_dev==NULL)
{
cmFault(SYS_ERROR_MEMMALLOC_ABNORMAL,RECORD_FLAG);
}
ht_printk("\r\nCfg DS18b20 Dev<%s-%d>\r\n",name,devno);
cmMemset(ds1820_dev,0,sizeof(struct ht_device));
ds1820_dev -> open = bspds18b20Open;
ds1820_dev -> close = bspds18b20Close;
ds1820_dev -> read = bspds18b20Read;
ds1820_dev->control = NULL;
ds1820_dev->help = ds18b20help;
ds1820_dev->write = NULL;
ds1820_dev->user_privatedata = NULL;
ds1820_dev->del=bspds18b20del;
sprintf(str,"%s-%d",name,devno);
if(SinglehardwareInit("singbus",devno)>0)//注册单总线操作
{
htDevFsRegister( ds1820_dev,str);//创建DS18B20设备
htDevFsAssociated(ds1820_dev,"singbus",devno);//在DS18B20设备下挂载单总线
}
else
{
cmFree(ds1820_dev);
}
}接下来实现DS18B20标准文件操作，DS18B20主要实现读取温度，因此只要实现bspds18b20Read 接口就行了。
/**********************************************************************************************************
*
* 函数名：bspds18b20Read
* 功 能：
* 参 数：
* 返回值：
* 版 本：REV1.0.0
*
**********************************************************************************************************/
ht_inline ht_int32_t bspds18b20Read (ht_device_t dev, ht_uint32_t pos, void *buffer, ht_int32_t size)
{
ht_int32_t iResult = 2;
ht_uint8_t *Dat = (ht_uint8_t *)( buffer);
ht_uint16_t Tempra;
if(sigGpio!=NULL)
{
m_DS18B20Temprate= DS18B20_Get_Temp();
m_DS18B20Temprate=m_DS18B20Temprate*100;
}
else
{
iResult=-1;
}
Tempra = (ht_uint16_t)(m_DS18B20Temprate);
Dat[0]=(ht_uint8_t)(Tempra>>8);
Dat[1]=(ht_uint8_t)(Tempra);
return iResult;
}
/**********************************************************************************************************
*
* 函数名：bspds18b20Open
* 功 能：
* 参 数：
* 返回值：
* 版 本：REV1.0.0
*
**********************************************************************************************************/
ht_inline ht_int32_t bspds18b20Open (ht_device_t dev, ht_uint32_t oflag)
{
sigGpio =(single_driver_t*) dev->ChidNode;
if(sigGpio==NULL)
{
return -1;
}
DS18B20_Init();
return HT_EOK;
}
/**********************************************************************************************************
*
* 函数名：bspds18b20Close
* 功 能：
* 参 数：
* 返回值：
* 版 本：REV1.0.0
*
**********************************************************************************************************/
ht_inline ht_int32_t bspds18b20Close (ht_device_t dev)
{
if(sigGpio!=NULL)sigGpio=NULL;
return HT_EOK;
}
/**********************************************************************************************************
*
* 函数名：ht_ds18b20test
* 功 能：
* 参 数：
* 返回值：
* 版 本：REV1.0.0
*ds18b20test ds18b20
**********************************************************************************************************/
ht_int32_t ds18b20help (ht_device_t dev, ht_int8_t argc, ht_int8_t * argv[])//这个是温度测试函数，通过串口终端命令连接，输入ds18b20test 执行温度测试。
{
int arg=0,i;
htDevFsHandle fd;
ht_uint8_t buffer[2];
ht_uint16_t temp;
if(arg<=argc)
{
if (strcmp((char const *) argv[2], "test")==0)
{
ht_printk("devname %s\r\n",argv[1]);
fd=htDevFsOpen( argv[1],0);
if(fd!=NULL)
{
for(i=0;i<10;i++)
{
OSTimeDlyHMSM(0,0,0,300);
if(htDevFsRead(fd,0,buffer,2)==2)
{
temp=buffer[0]*256+buffer[1];
ht_printk(" DS18B20 Dat:%d %d Temp:%d.%d C\r\n",buffer[0],buffer[1],temp/100,temp%100);
}
else
ht_printk(" DS18B20 is ERROR\r\n" );
}
htDevFsClose(fd);
// htDevFsDel(fd);
}
else
{
ht_printk("can not find dev\r\n");
}
}
}
}
/**********************************************************************************************************
*
* 函数名：bspds18b20del
* 功 能：
* 参 数：
* 返回值：
* 版 本：REV1.0.0 2016/04/27 Create
*
**********************************************************************************************************/
ht_inline ht_int32_t bspds18b20del(ht_device_t dev)
{
htDevFsUnregister(dev);//卸载驱动
cmFree(dev);//释放Device
dev->user_privatedata=NULL;
return 1;
}按照DS18B20的手册进行单总线读写操作，在基本操作函数里，调用单总线操作函数，sigGpio->Single_Set_Out，这些函数并没有实例化，需要初始化后调用SinglehardwareInit后实例化，这部分程序和硬件无关，可以移植到其他单片机平台。
if(SinglehardwareInit("singbus",devno)>0)//注册单总线操作
{
htDevFsRegister( ds1820_dev,str);//创建DS18B20设备
htDevFsAssociated(ds1820_dev,"singbus",devno);//在DS18B20设备下挂载单总线
}
else
{
cmFree(ds1820_dev);
}
/*****************************************************************************************************
*
* 函数名：DS18B20_Rst
* 功 能：
* 参 数：
* 返回值：
* 版 本：REV1.0.0
*
**********************************************************************************************************/
ht_inline void DS18B20_Rst(void)
{
/* 主机设置为推挽输出 */
sigGpio->Single_Set_Out();
sigGpio->Single_DATA_OUT(0);
/* 主机至少产生480us的低电平复位信号 */
delay_us18b20(750);
/* 主机在产生复位信号后，需将总线拉高 */
sigGpio->Single_DATA_OUT(1);
/*从机接收到主机的复位信号后，会在15~60us后给主机发一个存在脉冲*/
delay_us18b20(15);
}
/**********************************************************************************************************
*
* 函数名：DS18B20_Presence
* 功 能：
* 参 数：
* 返回值：
* 版 本：REV1.0.0
*
**********************************************************************************************************/
ht_inline ht_uint8_t DS18B20_Presence(void)
{
ht_uint8_t pulse_time = 0;
/* 主机设置为上拉输入 */
sigGpio->Single_Set_In();
/* 等待存在脉冲的到来，存在脉冲为一个60~240us的低电平信号
* 如果存在脉冲没有来则做超时处理，从机接收到主机的复位信号后，会在15~60us后给主机发一个存在脉冲
*/
while( sigGpio->Single_DATA_IN() && pulse_time<150 )
{
pulse_time++;
delay_us18b20(1);
}
/* 经过100us后，存在脉冲都还没有到来*/
if( pulse_time >=150 )
return 1;
else
{
pulse_time = 0;
}
/* 存在脉冲到来，且存在的时间不能超过240us */
while( !sigGpio->Single_DATA_IN() && pulse_time<240 )
{
pulse_time++;
delay_us18b20(1);
}
if( pulse_time >=240 )
return 1;
else
{
return 0;
//ht_printk("OK\r\n");
}
}
/**********************************************************************************************************
*
* 函数名：DS18B20_Read_Bit
* 功 能：
* 参 数：
* 返回值：
* 版 本：REV1.0.0
*
**********************************************************************************************************/
ht_inline ht_uint8_t DS18B20_Read_Bit(void)
{
ht_uint8_t dat;
/* 读0和读1的时间至少要大于60us */
sigGpio->Single_Set_Out();
/* 读时间的起始：必须由主机产生 >1us <15us 的低电平信号 */
sigGpio->Single_DATA_OUT(0);
delay_us18b20(2);
sigGpio->Single_DATA_OUT(1);
/* 设置成输入，释放总线，由外部上拉电阻将总线拉高 */
sigGpio->Single_Set_In();
delay_us18b20(12);
if( sigGpio->Single_DATA_IN() == 1 )
dat = 1;
else
dat = 0;
/* 这个延时参数请参考时序图 */
delay_us18b20(50);
return dat;
}
/**********************************************************************************************************
*
* 函数名：DS18B20_Read_Byte
* 功 能：
* 参 数：
* 返回值：
* 版 本：REV1.0.0
*
**********************************************************************************************************/
ht_inline ht_uint8_t DS18B20_Read_Byte(void)
{
ht_uint8_t i, j, dat = 0;
for(i=0; i<8; i++)
{
j = DS18B20_Read_Bit();
dat = (dat) | (j<<i);
}
return dat;
}
/**********************************************************************************************************
*
* 函数名：DS18B20_Write_Byte
* 功 能：
* 参 数：
* 返回值：
* 版 本：REV1.0.0
*
**********************************************************************************************************/
ht_inline void DS18B20_Write_Byte(ht_uint8_t dat)
{
ht_uint8_t i, testb;
sigGpio->Single_Set_Out();
for( i=0; i<8; i++ )
{
testb = dat&0x01;
dat = dat>>1;
/* 写0和写1的时间至少要大于60us */
if (testb)
{
sigGpio->Single_DATA_OUT(0);
/* 1us < 这个延时 < 15us */
delay_us18b20(2);
sigGpio->Single_DATA_OUT(1);
delay_us18b20(60);
}
else
{
sigGpio->Single_DATA_OUT(0);
/* 60us < Tx 0 < 120us */
delay_us18b20(60);
sigGpio->Single_DATA_OUT(1);
/* 1us < Trec(恢复时间) < 无穷大*/
delay_us18b20(2);
}
}
}
/**********************************************************************************************************
*
* 函数名：DS18B20_Start
* 功 能：
* 参 数：
* 返回值：
* 版 本：REV1.0.0
*
**********************************************************************************************************/
ht_inline void DS18B20_Start(void)
{
DS18B20_Rst();
DS18B20_Presence();
DS18B20_Write_Byte(0XCC); /* 跳过 ROM */
DS18B20_Write_Byte(0X44); /* 开始转换 */
}
/**********************************************************************************************************
*
* 函数名：DS18B20_Init
* 功 能：
* 参 数：
* 返回值：
* 版 本：REV1.0.0
*
**********************************************************************************************************/
ht_inline ht_uint8_t DS18B20_Init(void)
{
sigGpio->Single_GPIO_Config();
DS18B20_Rst();
return DS18B20_Presence();
}
/**********************************************************************************************************
*
* 函数名：DS18B20_Get_Temp
* 功 能：
* 参 数：
* 返回值：
* 版 本：REV1.0.0
*
**********************************************************************************************************/
ht_inline float DS18B20_Get_Temp(void)
{
ht_uint8_t tpmsb, tplsb;
short s_tem;
float f_tem;
DS18B20_Rst();
DS18B20_Presence();
DS18B20_Write_Byte(0XCC); /* 跳过 ROM */
DS18B20_Write_Byte(0X44); /* 开始转换 */
DS18B20_Rst();
DS18B20_Presence();
DS18B20_Write_Byte(0XCC); /* 跳过 ROM */
DS18B20_Write_Byte(0XBE); /* 读温度值 */
tplsb = DS18B20_Read_Byte();
tpmsb = DS18B20_Read_Byte();
s_tem = tpmsb<<8;
s_tem = s_tem | tplsb;
if( s_tem < 0 ) /* 负温度 */
f_tem = (~s_tem+1) * 0.0625;
else
f_tem = s_tem * 0.0625;
return f_tem;
}实例化硬件接口，其代码如下：实现STM32基本IO口操作。
/**********************************************************************************************************
*
* 函数名：ds18b20_init_sg
* 功 能：
* 参 数：
* 返回值：
* 版 本：REV1.0.0 2016/04/27 Create
*
**********************************************************************************************************/
ht_inline void ds18b20_init_sg (void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//使能GPIOA时钟
//GPIOA15
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//50MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化
}
/**********************************************************************************************************
*
* 函数名：ds18b20_setin_sg
* 功 能：
* 参 数：
* 返回值：
* 版 本：REV1.0.0 2016/04/27 Create
*
**********************************************************************************************************/
ht_inline void ds18b20_setin_sg (void)
{
GPIOA->MODER&=0XCFFFFFFF;
GPIOA->MODER|=0;
}
/**********************************************************************************************************
*
* 函数名：ds18b20_setout_sg
* 功 能：
* 参 数：
* 返回值：
* 版 本：REV1.0.0 2016/04/27 Create
*
**********************************************************************************************************/
ht_inline void ds18b20_setout_sg(void)
{
GPIOA->MODER&=0XCFFFFFFF;
GPIOA->MODER|=0x40000000; //PA15输出模式
}
/**********************************************************************************************************
*
* 函数名：ds18b20_out_sg
* 功 能：
* 参 数：
* 返回值：
* 版 本：REV1.0.0 2016/04/27 Create
*
**********************************************************************************************************/
ht_inline void ds18b20_out_sg(ht_uint8_t dat)
{
GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_15,dat);
}
/**********************************************************************************************************
*
* 函数名：ds18b20_in_sg
* 功 能：
* 参 数：
* 返回值：
* 版 本：REV1.0.0 2016/04/27 Create
*
**********************************************************************************************************/
ht_inline ht_uint8_t ds18b20_in_sg(void)
{
return GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_15);
}
//配置DS18B20
const struct hcfResource ds18b20DrvResources[] ={
{ "S_Init", HT_RES_ADDR, { (void **)&ds18b20_init_sg } },
{ "S_SetIn", HT_RES_ADDR, { (void **)&ds18b20_setin_sg } },
{ "S_SetOut", HT_RES_ADDR, { (void **)&ds18b20_setout_sg } },
{ "S_Out", HT_RES_ADDR, { (void **)&ds18b20_out_sg } },
{ "S_BitRead", HT_RES_ADDR, { (void **)&(ds18b20_in_sg) } },
};
#define ds18b20DrvNum NELEMENTS(ds18b20DrvResources)测试结果：
驱动节点：
温度采集结果：
