DS18B20驱动程序调试总结

DS18B20是一款精度比较好的温度传感器，最重要的是它通过一根导线，既完成通讯，又给芯片供电，在MCU引脚数量比较紧张的时候，确实是个不错的选择。这颗芯片看起来简单，但真正让它跑起来，从里面读出温度数据可没有想象的那么容易。这不，群里的Ryan Wang同学就被折磨得不行。难能可贵的是，在王同学终于搞定它之后，无私地分享出心得和代码。如果你觉得这篇文章能帮到更多的同学，就帮忙转发，或点个在看吧。

通过CUBE使能TIM2定时器，Clock Source使用internal Clock，MCU主频为32Mhz，故Prescaler=32-1=31，Counter Mode为UP，这里注意Counter Period 官方手册要求最低为1，经测试设置为2时，定时器更为准确。

完成以上配置后，需要在程序手动调整和增加功能代码：

1. Cube配置TIM2定时器的基础上，在程序编写delay_us(uint16_t us)函数，delay_us的精确度将直接影响DS18B20温度数据的读取结果。本程序使用了HAL库（CUBE勾选配置）

void delay_us(uint16_t us)
{
 /* 中断会打断微秒延时函数，
  * 但计数器计数不会停
  * 防止计数器增加到65535之后重新开始计数
  */
    uint16_t differ=50000-us;
 
    HAL_TIM_Base_Start(&htim2);
    __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2,differ);

    while(differ<50000)
    {
        differ=__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim2);
    }

    HAL_TIM_Base_Stop(&htim2);
}

2. 注意程序工程中DS18B20.H的定义，及DS18B20.C文件，（同文件夹下附件）其内部函数定义根据DS18B20官方手册进行操作，DS18B20为one wire 通讯，对时序的要求相对严格，DS18B20的数据通讯通过DS18B20的data管脚进行单片机通讯，主要流程为:

1. DS18B20初始化

2. DS18B20接入自检

3. DS18B20写0xcc(SKIP ROM)

4. 写0x44（通知传感器进行温度数据采集与转换）

5. DS18B2再次初始化

6. DS18B20再次接入自检

7. DS18B20写0xcc(SKIP ROM)（倒序即0011 0011,如下图左）

8. DS18B20写0xbe(通知传感器进行数传)（倒序0111 1101，下图右）

9. DS18B20读一个字节

10. DS18B20再读一个字节

11. 数据的预处理

3. 以上每步操作都需要微秒级延时等待，参考DS18B20官方手册关于“DS18B20初始化与check”，“写0”，“写1”，“读0”，“读1”的具体时序要求，注意针对不同MCU的主频配置，在保证1微秒延时准确的前提下，具体的微秒延时将有所调整；特别注意在读时序时的延时，针对32MHZ的本机，在DS18B20.C中已做延时调整（参考正点原子DS18B20试验（72MHZ），使用示波器抓取各个阶段波形，结合DS18B20手册，对比调试，）若时序不对，则读数一直为0或者85。着重理解DS18B20_data管脚的输入和输出模式，拉高和拉低（如DS18B20标准电路要求在data管脚接上拉电阻，那么在管脚IN和OUT模式下，如未人为拉高或拉低，则管脚电平会自动拉高）。

4. 传感器选用DS18B20，因外部封装种类繁多，在此不放链接。

相关代码见链接：https://cowtransfer.com/s/eb589c879ed94a