ursastudio 发表于 2009-4-21 22:04:04

Maxim 1-Wire器件和DS18B20数字温度传感器操作示例 + 在AvrX下操作示例

以下是Maxim 1-Wire器件和DS18B20数字温度传感器操作示例：
/*
*main.c : Demo prog & driver for Maxim 1-Wire device & DS18B20.
*Copyright (C) 2009 Zhao Huabing
*www.ursastudio.com.cn
*        History:        2009-03-10 Zhao Huabing created
*
*This program is free software: you can redistribute it and/or modify
*it under the terms of the GNU General Public License as published by
*the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
*(at your option) any later version.
*
*This program is distributed in the hope that it will be useful,
*but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
*MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.See the
*GNU General Public License for more details.
*
*You should have received a copy of the GNU General Public License
*along with this program.If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
*
*/

#include <stdio.h>
#include <avr/io.h>
#include <avr/pgmspace.h>
#include <util/delay.h>
#include "uart.h"

//1-Wire通信基本操作宏
//切换到写模式
#define OW_W_MODE() (DDRD |= _BV(PD3))
//切换到读模式
#define OW_R_MODE() (DDRD &= ~_BV(PD3))
#define OW_SET() (PORTD |= _BV(PD3))
#define OW_CLR() (PORTD &= ~_BV(PD3))
#define OW_STA() ((PIND & _BV(PD3))>>PD3)

//1-Wire通信标准速度时间常数
#define A 6
#define B 64
#define C 60
#define D 10
#define E 9
#define F 55
#define G 0
#define H 480
#define I 70
#define J 410

//1-Wire复位 没有检测到设备返回1否则返回0
uint8_t OWReset(void)
{
        uint8_t result;

        OW_W_MODE();
        _delay_us(G);
        OW_CLR();
        _delay_us(H);
        OW_SET();
        _delay_us(I);
        OW_R_MODE();
        result = OW_STA();
        _delay_us(J);
       
        return result;
}

//从1-Wire设备读一位
uint8_t OWReadBit(void)
{
        uint8_t result;
       
        OW_W_MODE();
        OW_CLR();
        _delay_us(A);
        OW_SET();
        _delay_us(E);
        OW_R_MODE();
        result = OW_STA();
        _delay_us(F);

        return result;
}

//从1-Wire设备读一个字节
uint8_t OWReadByte(void)
{
        uint8_t result = 0;

        for(uint8_t loop=0; loop<8; loop++)
        {
                result >>= 1;
                if (OWReadBit())
                        result |= 0x80;
        }
        return result;
}

//向1-Wire设备写一位
void OWWriteBit(uint8_t bit)
{
        OW_W_MODE();
        if (bit)
        {
                OW_CLR();
                _delay_us(A);
                OW_SET();
                _delay_us(B);
        }
        else
        {
                OW_CLR();
                _delay_us(C);
                OW_SET();
                _delay_us(D);       
        }
}

//向1-Wire设备写一个字节
void OWWriteByte(uint8_t data)
{
        for(uint8_t loop = 0; loop < 8; loop++)
        {
                OWWriteBit(data & 0x01);
                data >>= 1;
        }
}

//读取DS18B20温度
double TemperatureQuery(void)
{
        if(OWReset())                //总线复位
                return 0;
        OWWriteByte(0xCC);        //跳过ROM
        OWWriteByte(0x44);        //启动转换指令
       
        _delay_ms(750);                //等待12位最大转换时间
       
        if(OWReset())                //总线复位
                return 0;
        OWWriteByte(0xCC);        //跳过ROM
        OWWriteByte(0xBE);        //读数据指令
        uint8_t tempL= OWReadByte();        //读取低字节
        uint8_t tempH = OWReadByte();        //读取高字节

        //寄存器数据转化为摄氏温度
        return ((tempH>>3) ? -1 : 1) * ((0x7&tempH)<<8 | tempL) / 16.0;
}

int main(void)
{
        UartInit(19200);//UART初始化
       
        //定义UART流文件
        FILE UartStream = FDEV_SETUP_STREAM(UartPutchar, UartGetchar, _FDEV_SETUP_RW);
        //绑定标准输入输出到流文件
        stdout = stdin = &UartStream;
       
        while(1)
        {
                //温度通过RS232发送到超级终端上
                printf_P(PSTR("Current temperature is: %8.4f\r\n"), TemperatureQuery());
                _delay_ms(1000);
        }
}

Makefile修改：
PRINTF_LIB = $(PRINTF_LIB_FLOAT)

部分参考Maxim公司网站资料“1-Wire® Communication Through Software”，在以下附件中可以看到。
程序源码 ourdev_438571.zip(文件大小:45K) (原文件名:08-temp.zip)

以下是为了在AvrX下使用所做的部分修改，以防止在多任务环境下高优先级任务和中断对1-Wire通信的影响，并避免本函数执行时间过长对其他任务的阻塞。

#include "avrx.h"
//读取DS18B20温度
TimerControlBlock timer0;
double TemperatureQuery(void)
{
        BeginCritical();//进入原子操作区域
        if(OWReset())//总线复位
                return 0;
        OWWriteByte(0xCC);        //跳过ROM
        OWWriteByte(0x44);        //启动转换指令
        EndCritical();//退出原子操作区域
       
        AvrXDelay(&timer0, 750);
        //_delay_ms(750);        //等待12位最大转换时间
       
        BeginCritical();//进入原子操作区域
        if(OWReset())//总线复位
                return 0;
        OWWriteByte(0xCC);        //跳过ROM
        OWWriteByte(0xBE);        //读数据指令
        uint8_t tempL= OWReadByte();        //读取低字节
        uint8_t tempH = OWReadByte();        //读取高字节
        EndCritical();//退出原子操作区域

        //寄存器数据转化为摄氏温度
        return ((tempH>>3) ? -1 : 1) * ((0x7&tempH)<<8 | tempL) / 16.0;
}

ninjia 发表于 2009-4-21 22:42:43

DING!

dongdaxing 发表于 2009-4-21 22:44:34

DING

hackerboygn 发表于 2009-4-21 23:48:20

这个不顶不行！

ml07077 发表于 2009-4-22 09:16:01

BeginCritical();关中断。
EndCritical(); 开中断。

yaya001 发表于 2009-4-22 09:59:21

谢谢

ursastudio 发表于 2009-4-22 10:02:40

#define BeginCritical() asm volatile ("cli\n")//关闭全局中断
#define EndCritical()    asm volatile ("sei\n")//打开全局中断
在AvrX里是这样定义的，在别的操作系统中可能会有更合适的操作。

wisebaby 发表于 2009-4-22 10:06:14

Size after:
AVR Memory Usage
----------------
Device: atmega16

Program:    5294 bytes (32.3% Full)
(.text + .data + .bootloader)

Data:          6 bytes (0.6% Full)
(.data + .bss + .noinit)


浮点库实在是太占用Flash啦.

ursastudio 发表于 2009-4-22 10:39:21

在这里浮点库大概消耗1.5K的空间，这对16K空间来说也还好吧。
    如果Flash空间不是那么紧张的话，我想用用浮点库也无妨，毕竟它使程序简化不少，通常我会更加关注SRAM的消耗。

dugutianma 发表于 2010-8-8 17:12:08

mark

abcrazy 发表于 2010-8-24 20:25:38

mark

cuikai12345 发表于 2011-1-15 13:11:40

mark

cyr_hongfeng 发表于 2011-1-15 13:25:10

看到AvrX就进来了

pfeifer 发表于 2011-1-15 17:57:39

mark

horary 发表于 2020-5-22 17:09:06

顶一下，学习学习！

dreampet 发表于 2020-5-22 17:19:13

这千年古坟都被挖出来了
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