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  • 用一個GPIO來讀取數(shù)字溫度傳感器DS18B20
    用一個GPIO來讀取數(shù)字溫度傳感器DS18B20
  • 用一個GPIO來讀取數(shù)字溫度傳感器DS18B20
  •   發(fā)布日期: 2022-09-24  瀏覽次數(shù): 807

    首先移植rtthread?nano,我使用的nano版本不是最新的,是3.1.3,建立工程架構(gòu)以及添加頭文件路徑

    pYYBAGMtgN2AdHLfAABdq82cnU0045
    pYYBAGMtgOOAMKGRAAGiULwNFFY681

    修改一些配置,nvic_vector_table_set的定義和finsh所需要的串口的配置

    poYBAGMtgQWABJnUAAEUrQq6tdY158

     

    void gd_eval_com_init(uint32_t com)
    {
        uint32_t COM_ID = 0U;
        
        if(EVAL_COM == com){
            COM_ID = 0U;
        }else{
        }
    
        /* enable COM GPIO clock */
        rcu_periph_clock_enable(EVAL_COM_GPIO_CLK);
    
        /* enable USART clock */
        rcu_periph_clock_enable(COM_CLK[COM_ID]);
    
        /* connect port to USARTx_Tx */
        gpio_af_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, EVAL_COM_AF, COM_TX_PIN[COM_ID]);
    
        /* connect port to USARTx_Rx */
        gpio_af_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, EVAL_COM_AF, COM_RX_PIN[COM_ID]);
    
        /* configure USART Tx as alternate function push-pull */
        gpio_mode_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, COM_TX_PIN[COM_ID]);
        gpio_output_options_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_10MHZ, COM_TX_PIN[COM_ID]);
    
        /* configure USART Rx as alternate function push-pull */
        gpio_mode_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, COM_RX_PIN[COM_ID]);
        gpio_output_options_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_10MHZ, COM_RX_PIN[COM_ID]);
    
        /* USART configure */
        usart_deinit(com);
        usart_baudrate_set(com, 115200U);
        usart_receive_config(com, USART_RECEIVE_ENABLE);
        usart_transmit_config(com, USART_TRANSMIT_ENABLE);
    
        usart_enable(com);
    }
     //實現(xiàn)該函數(shù),才能使用rt_kprintf
    void rt_hw_console_output(const char *str) 
    {
        /* 進入臨界段 */
        rt_enter_critical();
        while(*str!='?')
        {
            /* 換行 */
            if (*str == 'n')//RT-Thread 系統(tǒng)中已有的打印均以 n 結(jié)尾,而并非 rn,所以在字符輸出時,需要在輸出 n 之前輸出 r,完成回車與換行,否則系統(tǒng)打印出來的信息將只有換行
            {
                usart_data_transmit(USART0, 'r');
                while(usart_flag_get(USART0, USART_FLAG_TC)== RESET);
            }
    
            usart_data_transmit(USART0, *(str++));
            while(usart_flag_get(USART0, USART_FLAG_TC)== RESET);
        }
    
        /* 退出臨界段 */
        rt_exit_critical();  //注意:使用進入臨界段語句rt_enter_critical(); 一定要使用退出臨界段語句 rt_exit_critical();否則調(diào)度器鎖住,無法進行調(diào)度
    
    }
    //使用Finsh組件三步驟:1.實現(xiàn)該函數(shù)及rt_hw_console_output函數(shù);2.rtconfig.h中開啟RT_USING_FINSH宏;3.添加Finsh組件(cmd.c、msh.c、shell.c),
    char rt_hw_console_getchar(void)
    {
        //查詢方式實現(xiàn),記得將Usart1初始化中的中斷接收配置相關(guān)代碼注釋掉
        int ch = -1;
        /*等待串口1輸入數(shù)據(jù)*/
        if(usart_flag_get(USART0, USART_FLAG_RBNE) != RESET)
         {
            ch = (int)usart_data_receive(USART0);
            usart_flag_clear(USART0, USART_FLAG_RBNE);
         }
         else
         {
             if(usart_flag_get(USART0, USART_FLAG_ORERR) != RESET)
             {
                 usart_flag_clear(USART0, USART_FLAG_ORERR);
             }
             rt_thread_mdelay(10);
         }
         return ch;
    }

     

    main函數(shù)創(chuàng)建一個led線程

     

    #include 
    #include 
    #include "gd32f3x0_rcu.h"
    #include "gd32f3x0_gpio.h"
    #include "Uart.h"
    
    static rt_thread_t led_thread;
    
    void led_init(void)
    {
        /* enable the LED GPIO clock */
        rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);
        /* configure led GPIO port */ 
        gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_8);
        gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_8);
    }
    
    void led_thread_entry(void *parameter)
    {
        led_init();
        while(1)
        {
            /* turn on led */
            gpio_bit_write(GPIOA, GPIO_PIN_8, SET);
            rt_thread_mdelay(2000);
            /* turn off led */
            gpio_bit_write(GPIOA, GPIO_PIN_8, RESET);
            rt_thread_mdelay(2000);
        }
    }
    
    void TaskInit(void)
    {
        led_thread = rt_thread_create("ledThread",         /* 線程名字 */
                                        led_thread_entry,  /* 線程入口函數(shù) */
                                        RT_NULL,           /* 線程入口函數(shù)參數(shù) */
                                        256,               /* 線程棧大小 */
                                        2,                 /* 線程的優(yōu)先級 */
                                        10                 /* 線程時間片 */
                                    );
        if(led_thread != RT_NULL)
        {
            rt_thread_startup(led_thread);
        }
    }
    
    int main()
    {
         TaskInit();
    }

     

    用GDlink下載代碼,用finsh可查看led線程創(chuàng)建成功。

    poYBAGMtgTKAFwKbAAG6cwoK_Ds388pYYBAGMtgTmAI2XRAACg2Q9DOI4177

    同樣地,再創(chuàng)建一個ds18b20的讀取任務(wù),ds18b20的溫度讀取流程:復(fù)位->發(fā) SKIP?ROM?命令(0XCC)->發(fā)開始轉(zhuǎn)換命令(0X44)->延時->復(fù)位->發(fā)送 SKIP ROM 命令(0XCC)->發(fā)讀存儲器命令(0XBE)->連續(xù)讀出兩個字節(jié)數(shù)據(jù)(即
    溫度)->結(jié)束。
    貼出部分關(guān)鍵代碼

     

    /*
     *主機給從機發(fā)送復(fù)位脈沖
     */
    static void DS18B20_Rst(void)
    {
        /* 主機設(shè)置為推挽輸出 */
        DS18B20_Mode_Out_PP();
        
        macDS18B20_DQ_0;
        /* 主機至少產(chǎn)生480us的低電平復(fù)位信號 */
        rt_hw_us_delay(750);
        
        /* 主機在產(chǎn)生復(fù)位信號后,需將總線拉高 */
        macDS18B20_DQ_1;
        
        /*從機接收到主機的復(fù)位信號后,會在15~60us后給主機發(fā)一個存在脈沖*/
        rt_hw_us_delay(15);
    }
    
    
    /*
     * 檢測從機給主機返回的存在脈沖
     * 0:成功
     * 1:失敗
     */
    static uint8_t DS18B20_Presence(void)
    {
        uint8_t pulse_time = 0;
        
        /* 主機設(shè)置為上拉輸入 */
        DS18B20_Mode_IPU();
        
        /* 等待存在脈沖的到來,存在脈沖為一個60~240us的低電平信號 
         * 如果存在脈沖沒有來則做超時處理,從機接收到主機的復(fù)位信號后,會在15~60us后給主機發(fā)一個存在脈沖
         */
        while( macDS18B20_DQ_IN() && pulse_time<100 )
        {
            pulse_time++;
            rt_hw_us_delay(1);
        }    
        /* 經(jīng)過100us后,存在脈沖都還沒有到來*/
        if( pulse_time >=100 )
            return 1;
        else
            pulse_time = 0;
        
        /* 存在脈沖到來,且存在的時間不能超過240us */
        while( !macDS18B20_DQ_IN() && pulse_time<240 )
        {
            pulse_time++;
            rt_hw_us_delay(1);
        }    
        if( pulse_time >=240 )
            return 1;
        else
            return 0;
    }
    
    
    /*
     * 從DS18B20讀取一個bit
     */
    static uint8_t DS18B20_ReadBit(void)
    {
        uint8_t dat;
        
        /* 讀0和讀1的時間至少要大于60us */    
        DS18B20_Mode_Out_PP();
        /* 讀時間的起始:必須由主機產(chǎn)生 >1us <15us 的低電平信號 */
        macDS18B20_DQ_0;
        rt_hw_us_delay(10);
        
        /* 設(shè)置成輸入,釋放總線,由外部上拉電阻將總線拉高 */
        DS18B20_Mode_IPU();
        //rt_hw_us_delay(2);
        
        if( macDS18B20_DQ_IN() == SET )
            dat = 1;
        else
            dat = 0;
        
        /* 這個延時參數(shù)請參考時序圖 */
        rt_hw_us_delay(45);
        
        return dat;
    }
    
    
    /*
     * 從DS18B20讀一個字節(jié),低位先行
     */
    static uint8_t DS18B20_ReadByte(void)
    {
        uint8_t i, j, dat = 0;    
        
        for(i=0; i<8; i++) 
        {
            j = DS18B20_ReadBit();        
            dat = (dat) | (j<>1;        
            /* 寫0和寫1的時間至少要大于60us */
            if (testb)
            {            
                macDS18B20_DQ_0;
                /* 1us < 這個延時 < 15us */
                rt_hw_us_delay(8);
                
                macDS18B20_DQ_1;
                rt_hw_us_delay(58);
            }        
            else
            {            
                macDS18B20_DQ_0;
                /* 60us < Tx 0 < 120us */
                rt_hw_us_delay(70);
                
                macDS18B20_DQ_1;            
                /* 1us < Trec(恢復(fù)時間) < 無窮大*/
                rt_hw_us_delay(2);
            }
        }
    }
    
    
     /**
      * @brief  跳過匹配 DS18B20 ROM
      * @param  無
      * @retval 無
      */
    static void DS18B20_SkipRom ( void )
    {
        DS18B20_Rst();       
        
        DS18B20_Presence();     
        
        DS18B20_WriteByte(0XCC);        /* 跳過 ROM */
        
    }
    
    
     /**
      * @brief  執(zhí)行匹配 DS18B20 ROM
      * @param  無
      * @retval 無
      */
    static void DS18B20_MatchRom ( void )
    {
        DS18B20_Rst();       
        
        DS18B20_Presence();     
        
        DS18B20_WriteByte(0X55);        /* 匹配 ROM */
        
    }
    
    
    /*
     * 存儲的溫度是16 位的帶符號擴展的二進制補碼形式
     * 當(dāng)工作在12位分辨率時,其中5個符號位,7個整數(shù)位,4個小數(shù)位
     *
     *         |---------整數(shù)----------|-----小數(shù) 分辨率 1/(2^4)=0.0625----|
     * 低字節(jié)  | 2^3 | 2^2 | 2^1 | 2^0 | 2^(-1) | 2^(-2) | 2^(-3) | 2^(-4) |
     *
     *
     *         |-----符號位:0->正  1->負(fù)-------|-----------整數(shù)-----------|
     * 高字節(jié)  |  s  |  s  |  s  |  s  |    s   |   2^6  |   2^5  |   2^4  |
     *
     * 
     * 溫度 = 符號位 + 整數(shù) + 小數(shù)*0.0625
     */
     /**
      * @brief  在跳過匹配 ROM 情況下獲取 DS18B20 溫度值 
      * @param  無
      * @retval 溫度值
      */
    float DS18B20_GetTemp_SkipRom ( void )
    {
        uint8_t tpmsb, tplsb;
        short s_tem;
        float f_tem;
        
        DS18B20_SkipRom ();
        DS18B20_WriteByte(0X44);                /* 開始轉(zhuǎn)換 */
        
        DS18B20_SkipRom ();
        DS18B20_WriteByte(0XBE);                /* 讀溫度值 */
        
        tplsb = DS18B20_ReadByte();         
        tpmsb = DS18B20_ReadByte(); 
        
        s_tem = tpmsb<<8;
        s_tem = s_tem | tplsb;
        
        if( s_tem < 0 )        /* 負(fù)溫度 */
            f_tem = (~s_tem+1) * 0.0625;    
        else
            f_tem = s_tem * 0.0625;
        
        return f_tem;     
    }
    poYBAGMtgU-Af6biAACOi0UGt_4109

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