H7-TOOL同时采样10路DS18B20实现，带CRC校验，很实用

eric2013 · 发表于 2021-2-23 08:34:18

之前的使用方式，一直都是各种DelayMS，DelayUS，在RTOS里面使用非常不方便，新的方案更实用些

#include "bsp.h"
#include "param.h"
#define DS18B20_IRQ_HANDLE TIM16_IRQHandler
#define TIM_HARD TIM16
#define TIM_HARD_IRQn TIM16_IRQn
#define DQ_DIR_OUTPUT(ch) EIO_ConfigPort(ch, ES_GPIO_OUT)
#define DQ_DIR_INPUT(ch) EIO_ConfigPort(ch, ES_GPIO_IN)
#define DQ_0(ch) EIO_SetOutLevel(ch, 0)
#define DQ_1(ch) EIO_SetOutLevel(ch, 1)
/* 判断DQ输入是否为低 */
#define DQ_IS_LOW(ch) (EIO_GetInputLevel(ch) == 0)
/*
D0 PD14 PA15 PI0 - DIR PH8 温度1
D1 PD15 PA8 PH19 - DIR PG8 温度2
D2 PE6 PD0 PB7 - DIR PD9 温度3
D3 PE5 PD1 PH11 - DIR PG10 温度4
D4 PE4 PE7 PH12 - DIR PG12 温度5 --SWD调试占用
D5 PE2 PE8 PI5 - DIR PG7 温度6
D6 PE9 PD3 PA0 - DIR PD10 温度7 --SWD调试占用
D7 PE10 PI6 - DIR PI1 温度8 (有上拉)
D8 PE11 PD4 PI3 - DIR PG9 温度9 --SWD调试占用
D9 PE12 PD5 - DIR PI12 温度10 (有上拉)
*/
#define DS_CHAN_NUM 10 /* 最多10个通道 */
static float s_DS18B20_TempReg[DS_CHAN_NUM];
static uint16_t s_err[DS_CHAN_NUM] = {0};
static void DS18B20_StartTimerIRQ(void);
static void DS18B20_StopTimerIRQ(void);
/* 必须添加 volatile，中断和主任务同时访问时，部分等待语句会被优化掉 */
static volatile uint8_t s_ch = 0;
static volatile uint16_t s_status = 0;
/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: DS18B20_ReadTempReg
* 功能说明: 读温度寄存器的值（原始数据）. 循环读，返回上次结果.
* 形参: 无
* 返回值: 0表示失败，1表示OK
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t DS18B20_ReadTemp(uint8_t _ch, float *_result)
{
uint8_t re = 0;
if (_ch >= DS_CHAN_NUM)
{
return re;
}
EIO_ConfigPort(_ch, ES_GPIO_OUT); /* DQ方向输出 */
s_err[_ch] = 1;
s_ch = _ch;
s_status = 0;
/* 定时周期10us，频率100KHz */
DS18B20_StartTimerIRQ();
while (s_status != 10)
{
//bsp_Idle();
}
DS18B20_StopTimerIRQ();
if (s_err[s_ch] == 1)
{
re = 0; /* 返回异常温度值 */
}
else
{
*_result = (float)s_DS18B20_TempReg[s_ch] / 16;
re = 1;
}
return re;
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: DS18B20_CaculCRC
* 功能说明: CRC校验
* 形参: _buf: 数据缓冲区
* _len : 数据长度
* 返回值: 校验值
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t DS18B20_CaculCRC(uint8_t *_buf, uint8_t _len)
{
uint8_t crc = 0, i, j;
for (i = 0; i < _len; i++)
{
crc = crc ^ _buf[i];
for (j = 0; j < 8; j++)
{
if (crc & 0x01)
{
crc = (crc >> 1) ^ 0x8C;
}
else
{
crc >>= 1;
}
}
}
return crc;
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: DS18B20_IRQ_HANDLE
* 功能说明: 10us定时中断服务程序，读取DS18B20温度值
* 形参: 无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void DS18B20_IRQ_HANDLE(void)
{
static volatile uint16_t s_time = 0;
static volatile uint16_t s_call_ret = 0;
static volatile uint16_t s_write_value = 0;
static volatile uint8_t s_i;
static volatile uint8_t s_read;
static volatile uint8_t s_rx_buf[9];
static volatile uint8_t s_rx_len = 0;
if (TIM_HARD->SR & TIM_IT_UPDATE)
{
TIM_HARD->SR = (uint16_t)~TIM_IT_UPDATE;
}
/*
复位时序, 见DS18B20 page 15
首先主机拉低DQ，持续最少 480us
然后释放DQ，等待DQ被上拉电阻拉高，约 15-60us
DS18B20 将驱动DQ为低 60-240us，这个信号叫 presence pulse (在位脉冲,表示DS18B20准备就绪可以接受命令)
如果主机检测到这个低应答信号，表示DS18B20复位成功
*/
s_time++;
switch (s_status)
{
// DS18B20_Reset(_ch);
// DS18B20_WriteByte(_ch, 0xcc); /* 发命令 - 跳过ROM */
// DS18B20_WriteByte(_ch,0x44); /* 发转换命令 */
// DS18B20_Reset(_ch); /* 总线复位 */
// DS18B20_WriteByte(_ch, 0xcc); /* 发命令 */
// DS18B20_WriteByte(_ch,0xbe); /* 读温度 */
// temp1 = DS18B20_ReadByte(_ch); /* 读温度值低字节 */
// temp2 = DS18B20_ReadByte(_ch); /* 读温度值高字节 */
// return ((temp2 << 8) | temp1); /* 返回16位寄存器值 */
case 0:
s_status++;
break;
case 1:
s_call_ret = s_status + 1; /* 执行完毕返回状态 */
s_status = 100; /* 去执行DS18B20_Reset */
break;
case 2:
s_call_ret = s_status + 1;
s_write_value = 0xcc;
s_status = 110; /* DS18B20_WriteByte(_ch, 0xcc); */
break;
case 3:
s_call_ret = s_status + 1;
s_write_value = 0x44;
s_status = 110; /* DS18B20_WriteByte(_ch,0x44); */
break;
case 4:
s_call_ret = s_status + 1;
s_status = 100; /* DS18B20_Reset */
break;
case 5:
s_call_ret = s_status + 1;
s_write_value = 0xcc;
s_status = 110; /* DS18B20_WriteByte(_ch, 0xcc); */
break;
case 6:
s_call_ret = s_status + 1;
s_write_value = 0xBE;
s_status = 110; /* DS18B20_WriteByte(_ch,0xbe); */
break;
case 7:
s_call_ret = s_status + 1;
s_status = 120; /* DS18B20_ReadByte(_ch); 读温度值 */
break;
case 8:
if (DS18B20_CaculCRC((uint8_t *)s_rx_buf, 8) == s_rx_buf[8] && s_rx_buf[4] == 0x7F)
{
int16_t reg16;
reg16 = (s_rx_buf[1] << 8) + s_rx_buf[0];
s_DS18B20_TempReg[s_ch] = reg16;
s_err[s_ch] = 0; /* 读取成功清0 */
}
else
{
s_err[s_ch] = 1;
}
s_status++;
break;
case 9:
/* 任务结束，关闭定时中断 */
DS18B20_StopTimerIRQ();
s_status++;
break;
case 10: /* 执行一次结束,再此处等待 */
;
break;
case 99: /* 异常处理 */
s_err[s_ch] = 1; /* 错误 */
s_status = 9; /* 结束任务 */
break;
/************ DS18B20_Reset 总线复位子程序 ************/
case 100:
DQ_DIR_OUTPUT(s_ch); /* DQ方向输出 */
DQ_0(s_ch); /* 拉低DQ */
s_time = 0;
s_status++;
break;
case 101: /* 延迟 520uS，要求这个延迟大于 480us */
if (s_time >= 52)
{
DQ_DIR_INPUT(s_ch); /* DQ方向输入, 外部上拉会拉到高 */
//DQ_1(s_ch); /* 释放DQ */
s_time = 0;
s_status++;
}
break;
case 102: /* 延时60us，等待总线电平归位 */
if (s_time >= 6)
{
s_time = 0;
s_status++;
}
if (!DQ_IS_LOW(s_ch)) /* 总线已经拉高 */
{
s_time = 0;
s_status++;
}
break;
case 103: /* 等待DS18B20拉低总线 */
if (DQ_IS_LOW(s_ch))
{
s_time = 0;
s_status++;
}
if (s_time > 8) /* 80us 没检测到应答，则认为DS18B20异常 */
{
s_status = 99; /* 错误处理 */
}
break;
case 104: /* 等待DS18B20释放总线 */
if (!DQ_IS_LOW(s_ch))
{
s_time = 0;
s_status++;
}
if (s_time > 30) /* 300us 没释放，则认为DS18B20异常 */
{
s_status = 99; /* 错误处理 */
}
break;
case 105: /* 复位成功，下面可以开始读数据了 */
s_status = s_call_ret;
break;
/************ DS18B20_WriteByte ************/
// for (i = 0; i < 8; i++)
// {
// DQ_0(_ch);
// bsp_DelayUS(2);
// if (_val & 0x01)
// {
// DQ_1(_ch);
// }
// else
// {
// DQ_0(_ch);
// }
// bsp_DelayUS(60);
// DQ_1(_ch);
// bsp_DelayUS(2);
// _val >>= 1;
// }
case 110:
s_i = 0;
s_status++;
break;
case 110 + 1:
DQ_DIR_OUTPUT(s_ch); /* DQ方向输出 */
DQ_0(s_ch); /* 拉低DQ */
bsp_DelayUS(2);
if (s_write_value & 0x01)
{
DQ_1(s_ch);
}
else
{
DQ_0(s_ch);
}
s_time = 0;
s_status++;
break;
case 110 + 2:
if (s_time >= 6)
{
DQ_1(s_ch);
s_write_value >>= 1;
if (++s_i >= 8)
{
s_status++;
}
else
{
s_status--;
}
}
break;
case 110 + 3:
s_status = s_call_ret;
break;
/************ DS18B20_ReadByte ************/
// uint8_t i;
// uint8_t read = 0;
// for (i = 0; i < 8; i++)
// {
// read >>= 1;
// DQ_0(_ch);
// bsp_DelayUS(3);
// DQ_1(_ch);
// bsp_DelayUS(3);
// if (DQ_IS_LOW(_ch))
// {
// ;
// }
// else
// {
// read |= 0x80;
// }
// bsp_DelayUS(60);
// }
// return read;
case 120:
s_rx_len = 0;
s_status++;
break;
case 120 + 1:
s_i = 0;
s_read = 0;
s_status++;
break;
case 120 + 2:
s_read >>= 1;
DQ_DIR_OUTPUT(s_ch); /* DQ方向输出 */
DQ_0(s_ch);
bsp_DelayUS(3);
//DQ_1(s_ch);
DQ_DIR_INPUT(s_ch); /* DQ方向输入 */
bsp_DelayUS(3);
if (DQ_IS_LOW(s_ch))
{
;
}
else
{
s_read |= 0x80;
}
s_time = 0;
s_status++;
break;
case 120 + 3:
if (s_time >= 6) /* 延迟60us */
{
if (++s_i >= 8)
{
s_status++;
}
else
{
s_status--;
}
}
break;
case 120 + 4:
s_rx_buf[s_rx_len] = s_read;
if (++s_rx_len >= 9)
{
s_status++;
}
else
{
s_status = 120 + 1;
}
break;
case 120 + 5:
//s_err[s_ch] = 0; /* 读取成功清0 */
s_status = s_call_ret;
break;
}
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: DS18B20_StartTimerIRQ
* 功能说明: 启动TIM定时中断
* 形参: 无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void DS18B20_StartTimerIRQ(void)
{
bsp_SetTIMforInt(TIM_HARD, 100*1000, 0, 0);
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: DS18B20_StopTimerIRQ
* 功能说明: 关闭TIM定时中断
* 形参: 无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void DS18B20_StopTimerIRQ(void)
{
bsp_SetTIMforInt(TIM_HARD, 0, 0, 0);
}

复制代码

eric2013 · 发表于 2021-2-23 08:35:13

H7-TOOL外接8路DS18B20测试说明（2020-12-08）
http://www.armbbs.cn/forum.php?m ... 2146&fromuid=58
(出处: 硬汉嵌入式论坛)

byccc · 发表于 2021-2-23 10:56:02

好办法，适合读取频率较低的18B20

missfox · 发表于 2021-2-24 11:58:33

去年就白嫖上了

chunglin · 发表于 2021-12-3 13:56:29

借鉴硬汉哥的方法，给力！

xdh873939316 · 发表于 2022-4-21 15:34:52

硬汉哥，感觉用RTOS的话，这里还是有一个死等的过程：
while(status != 10)
{
//bsp_Idle();
}

eric2013 · 发表于 2022-4-21 15:49:02

xdh873939316 发表于 2022-4-21 15:34
硬汉哥，感觉用RTOS的话，这里还是有一个死等的过程：
while(status != 10)
{

放在低优先级任务里面慢慢等待就行，或者里面加个os的Delay

晴朗天空 · 发表于 2022-5-1 10:03:06

刚看了下，实现方法挺好！有人知道源码工程在哪个文件吗？刚接触还不熟悉！

薪火相传 · 发表于 2022-12-7 09:38:52

用了硬汉兄的方法，但时不时还是会出现CRC错误，定时器也是设置的最高级，醉了，有使用rtt_thread,不过这个应该没影响

armfly · 发表于 2022-12-7 10:09:12

薪火相传发表于 2022-12-7 09:38
用了硬汉兄的方法，但时不时还是会出现CRC错误，定时器也是设置的最高级，醉了，有使用rtt_thread,不过这个 ...

检查下上拉电阻多大，适当小一些，信号会可靠些。出现CRC错误，可能和信号质量有关。另外。定时中断优先级一定确保是最高的。

薪火相传 · 发表于 2022-12-7 15:30:55

本帖最后由薪火相传于 2022-12-7 15:33 编辑

armfly 发表于 2022-12-7 10:09
检查下上拉电阻多大，适当小一些，信号会可靠些。出现CRC错误，可能和信号质量有关。另外。定时中断优先 ...

你好，4.7k的上拉电阻，有完整工程吗，我参考一下

薪火相传 · 发表于 2022-12-7 15:37:42

armfly 发表于 2022-12-7 10:09
检查下上拉电阻多大，适当小一些，信号会可靠些。出现CRC错误，可能和信号质量有关。另外。定时中断优先 ...

这个是配置引脚的输入输出模式？

armfly · 发表于 2022-12-7 17:09:56

薪火相传发表于 2022-12-7 15:37
这个是配置引脚的输入输出模式？

是的

lanmanck · 发表于 2023-8-28 18:53:00

本帖最后由 lanmanck 于 2023-8-28 19:39 编辑

*_result = (float)g_dd.temp_buf[g_dd.ch] / 16;
这个温度计算不对吧，不是要*0.625之类的吗？
1/16=0.0625？

eric2013 · 发表于 2023-8-29 09:30:26

lanmanck 发表于 2023-8-28 18:53
*_result = (float)g_dd.temp_buf[g_dd.ch] / 16;
这个温度计算不对吧，不是要*0.625之类的吗？
1/16=0.0 ...

对，他的分辨率是0.0625C

0520kuang · 发表于 2023-10-20 19:21:31

楼主你好，12位分辨率最大转换时间750ms
为什么在发完转化温度指令0x44，不需要等待750ms等待温度转换完成，再读温度呢

eric2013 · 发表于 2023-10-21 09:13:20

0520kuang 发表于 2023-10-20 19:21
楼主你好，12位分辨率最大转换时间750ms
为什么在发完转化温度指令0x44，不需要等待750ms等待温度转换完成 ...

这个时间太长了，我们不用，直接18B20的CRC校验即可。

0520kuang · 发表于 2023-11-9 09:37:26

eric2013 发表于 2023-10-21 09:13
这个时间太长了，我们不用，直接18B20的CRC校验即可。

再请求一下，校验也通过了，但采集的温度比实际要高10-20度，且一直维持在高温状态，请问这是什么原因
也问了厂家说要延迟750ms，但是也没用

eric2013 · 发表于 2023-11-9 11:29:24

0520kuang 发表于 2023-11-9 09:37
再请求一下，校验也通过了，但采集的温度比实际要高10-20度，且一直维持在高温状态，请问这是什么原因
...

DS18B20现在大部分都是假货，使用要注意。

DS18B20假货全球泛滥，老外从70多个经销商购买了1000多个批次，全是假的
https://www.armbbs.cn/forum.php? ... 8799&fromuid=58
(出处: 硬汉嵌入式论坛)

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