Форум РадиоКот

Код: Выделить всё

//----------------------------------------------------------------------------

//Модуль обслуживания термометра DS18B20

//Цифровой датчик температуры DS18B20 подключен по 1-проводному
//интерфейсу, который реализован программно.
//Для подключения датчика используется порт OWP.
//Порт должен быть  настроен на ввод,
//внутренний подтягивающий резистор должен быть отключен,
//используется внешний подтягивающий резистор 4.7 кОм.
//Во время измерения обеспечивается сильноточная
//подтяжка линии данных (порт переключается на вывод ВЫСОКОГО уровня),
//поэтому возможно использование термометра с паразитным питанием.
//Должны быть определены следующие макросы:
//#define OWP (1 << Pxn)
//#define Port_OWP_OUT (DDRx |= OWP)
//#define Port_OWP_IN (DDRx &= ~OWP)
//#define Pin_OWP   (PINx & OWP)
//Датчик DS18B20 должен быть запрограммирован в 12-разрядный режим
//(биты R0, R1 в регистре конфигурации равны единице,
//это заводская установка).

//Дискретность измерения температуры составляет 0.1°C.
//Из датчика считываются только 2 байта, CRC не проверяется.

//Для инициализации модуля один раз в начале программы должна
//вызываться функция DS18B20_Init(). Функция DS18B20_Exe() должна
//вызываться в основном цикле, она осуществляет запуск преобразования,
//формирует в фоновом режиме временную задержку и производит считывание
//температуры во внутреннюю переменную Temp.

//Поскольку обмен по однопроводной шине довольно медленный (чтение или
//запись одного байта занимает около 0.5 мс), целиком выполнять
//чтение температуры и запуск преобразования за один вызов DS18B20_Exe()
//нельзя. Это может нарушить выполнение других задач. Поэтому процесс
//обмена с термометром разбит на элементарные операции, каждая из
//которых включает в себя обмен не более чем одним байтом.

//Значение температуры в любой момент может быть считано с помощью функции
//DS18B20_GetT(). Значение представлено в виде 16-разрядного целого числа
//со знаком и представляет собой температуру в десятых долях градуса.
//До того, как закончится первое преобразование температуры, возвращается
//значение T_NORDY. В случае отсутствия ответа термометра возвращается
//код ошибки T_ERROR.

//----------------------------------------------------------------------------

#include "Main.h"
#include "DS18B20.h"

//------------------------------ Константы: ----------------------------------

#define TCONV 800      //время преобразования температуры, мс

//----------------------------- Переменные: ----------------------------------

static int Temp;       //текущая температура
static char TState;    //состояние процесса измерения

//-------------------------- Прототипы функций: ------------------------------

bool TReset(void);     //формирование импульса сброса
char TByte(char dat);  //запись/чтение байта
bool TBit(bool b);     //запись/чтение бита

//--------------------- Инициализация термометра: ----------------------------

;вызывается 1 раз
void DS18B20_Init(void)
{
  Temp = T_NORDY;      //результат измерения не готов
  TState = 0;          //начало процесса
}

//----------------------- Измерение температуры: -----------------------------

;вызывается в цикле, t устанавливается в обработчике
;системного таймера раз в 0.5 мс
void DS18B20_Exe(bool t)
{
  static int TTimer = 0;              //таймер термометра
  static int T;                       //код температуры
  if(t)
  {
    if(TTimer)                        //если интервал таймера не истек,
    {
      TTimer--;                       //ожидание (и декремент таймера)
    }
    else                              //иначе выполнение шага
    {
      switch(TState)
      {
      case 0: if(TReset())            //команда RESET
                TState++;             //если выполнена успешно, следующий шаг
                  else TState = 0xFF; //если ошибка, переход на задержку
              break;
      case 1: TByte(0xCC);            //команда SKIP ROM
              TState++;               //следующий шаг
              break;               
      case 2: TByte(0x44);            //команда START CONVERSION
              TTimer = ms2sys(TCONV); //загрузка задержки преобразования
              TState++;               //следующий шаг
              break;
      case 3: if(TReset())            //команда RESET
                TState++;             //если выполнена успешно, следующий шаг
                  else TState = 0xFF; //если ошибка, переход на задержку
              break;
      case 4: TByte(0xCC);            //команда SKIP ROM
              TState++;               //следующий шаг
              break;
      case 5: TByte(0xBE);            //команда READ SCRATCHPAD
              TState++;               //следующий шаг
              break;
      case 6: T = TByte(0xFF);        //чтение TL
              TState++;               //следующий шаг
              break;
      case 7: T |= TByte(0xFF) << 8;  //чтение TH
              TState++;               //следующий шаг
              break;
      case 8: Temp = 10 * T / 16;     //вычисление температуры
              TState = 0;             //переход на первый шаг
              break;
      default: TTimer = ms2sys(TCONV); //загрузка задержки
              Temp = T_ERROR;         //код ошибки
              TState = 0;             //переход на первый шаг
      }
    }
  }
}

//--------------------- Генерация импульса сброса: ---------------------------

bool TReset(void)
{
  char si;
  Port_OWP_0;
  Port_OWP_OUT;                //OWP <- 0
  Delay_us(500);               //delay 500 uS
  si = __save_interrupt();
  __disable_interrupt();       //запрещение прерываний
  Port_OWP_IN;                 //OWP <- 1
  Delay_us(14);                //delay 14 uS
  if(Pin_OWP)                  //если OWP = 0, то ошибка
  {
    Delay_us(52);              //delay 52 uS
    if(!Pin_OWP)               //если OWP = 1, то ошибка
    {
      __restore_interrupt(si); //восстанавление прерываний
      Delay_us(250);           //delay 250 uS
      if(Pin_OWP)              //если OWP = 0, то ошибка
      {
        return(1);             //если ошибок нет, термометр присутствует
      }
    }
  }
  __restore_interrupt(si);     //восстанавление прерываний в случае ошибки
  return(0);
}

//-------------- Запись/чтение байта по однопроводной шине: ------------------

char TByte(char dat)
{
  char res;
  for(char i = 0; i < 8; i++)
  {
    res = res >> 1;
    if(TBit(dat & 1)) res |= 0x80;
     else res &= ~0x80;
    dat = dat >> 1;
  }
  return(res);
}

//--------------- Запись/чтение бита по однопроводной шине: ------------------

bool TBit(bool b)
{
  char si;
  si = __save_interrupt();
  __disable_interrupt();       //запрещение прерываний
  Port_OWP_0;
  Port_OWP_OUT;                //OWP <- 0
  Delay_us(2);                 //delay 2 uS
  if(b) Port_OWP_IN;           //bit = 1, OWP <- 1
  Delay_us(13);                //delay 13 uS
  bool owp = Pin_OWP;          //чтение порта
  Delay_us(45);                //delay 45 uS
  Port_OWP_1;                  //force pullup
  Port_OWP_OUT;
  __restore_interrupt(si);     //восстанавление прерываний
  Delay_us(2);                 //delay 2 uS
  return(owp);
}

//------------------------- Чтение температуры: ------------------------------

int DS18B20_GetT(void)
{
  return(Temp);
}

//----------------------------------------------------------------------------