DS18B20 только с библиотекой OneWire

Question

DS18B20 только с библиотекой OneWire

programming sensors

Питер Скаргилл нашел способ использовать датчик температуры DS18B20 без какой-либо библиотеки и просто используя Библиотека OneWire, и удивительно, насколько она молниеносна! (это старая статья 2013 года)

#include <OneWire.h>
int16_t dallas(int x,byte start){
    OneWire ds(x);
    byte i;
    byte data[2];
    int16_t result;
    do{
        ds.reset();
        ds.write(0xCC);
        ds.write(0xBE);
        for (int i = 0; i < 2; i++) data[i] = ds.read();
        result=(data[1]<<8) |data[0];
        result>>=4; if (data[1]&128) result |=61440;
        if (data[0]&8) ++result;
        ds.reset();
        ds.write(0xCC);
        ds.write(0x44, 1);
        if (start) delay(1000);
    } while (start--);
    return result;
}
void setup (){
  dallas(A0,1);
}
void loop (){
  float currentTemp = dallas(A0,0);
}

Проблема в точности, он преобразует float в int, чтобы получить точность в 1 градус, и все работает нормально.

Как я могу получить точность 0,5 (или 0,2?) градуса, используя эту полубиблиотеку?

@ElectronSurf, 👍3

Обсуждение

Какой контакт у DS18B20? я не понимаю, @Uriel

2 ответа

Лучший ответ:

▲ 1

Почему бы не переписать функцию dallas() так, чтобы она возвращала число с плавающей запятой?

#include <OneWire.h>

OneWire ds(A0);

float dallas(OneWire& ds, byte start = false) {
    int16_t temp;
    do {
        ds.reset();
        ds.write(0xCC);
        ds.write(0xBE);
        ds.read_bytes((uint8_t*) &temp, sizeof(temp));
        ds.reset();
        ds.write(0xCC);
        ds.write(0x44, 1);
        if (start) delay(1000);
    } while (start--);
    return (temp * 0.0625);
}

void setup {
  dallas(ds, true);
}

void loop {
  float currentTemp = dallas(ds);
}

16 июл 19, @Mikael Patel

@*chrisl* · Accepted Answer · 2019-07-16 13:22-00:00

На самом деле он не конвертирует float в int. Он никогда не использует float, так как он ему не нужен. В таблице данных DS18B20 на странице 6 показано, как форматируются данные:

структура данных

4 старших бита просто напоминают 11-й бит знака.
Первая цифра с полными градусами – бит 4. Каждый бит ниже имеет значения ниже 1 °C.

Таким образом, байты данных 0b1111100001010000 будут представлять температуру -123°C, а 0b1111100001011000 -122,5°C.

Автор ссылки затем сдвигает эти данные на 4 бита вправо, так что все биты, представляющие значения меньше 1, исчезают. Вы также можете преобразовать полученное значение за раздачу в float, используя это.

int16_t whole_degree = (result & 0x07FF) >> 4;
float temperature = whole_degree + 0.5*((data[0]&0x8)>>3) + 0.25*((data[0]&0x4)>>2) + 0.125*((data[0]&0x2)>>1) + 0.625*(data[0]&0x1);
if (data[1]&128) temperature*=-1;

Поскольку float не имеет той же структуры, что и данные, нам нужно их преобразовать. Поэтому я сначала рассчитываю количество целых градусов по аналогии с вашим кодом. Затем я добавляю это со значениями младших 4 бит. ((data[0]&0x8)>>3) и его братья и сестры будут равны 1, если установлен соответствующий бит, и 0, если нет.

Таким образом, вы получаете полную точность датчика (12 бит). Обратите внимание, что для того, чтобы это работало, вы не должны настраивать сенсор на меньшее разрешение. В этом случае вам придется игнорировать соответствующие младшие биты. Но датчик все равно находится в 12-битном режиме при включении питания, и ваш код не настраивает его иначе.

Примечание. Я не уверен в строке result |=61440; в исходном коде. Это устанавливает 4 старших бита 16-битного значения равным 1. Я не понимаю, почему это должно быть правильным здесь, поскольку обычное 16-битное целое число имеет только 1 знаковый бит. В моем понимании исходный код привел бы к ложным показаниям (далеко), при чтении температуры ниже нуля. Вместо этого я просто умножил полученную температуру на -1.

Весь код будет выглядеть следующим образом (я также добавил оператор для вывода чистых полученных данных в виде двоичных файлов, как я просил в своем комментарии. Эти операторы в настоящее время закомментированы):

#include <OneWire.h>
float dallas(int x,byte start){
    OneWire ds(x);
    byte i;
    byte data[2];
    int16_t result;
    float temperature;
    do{
        ds.reset();
        ds.write(0xCC);
        ds.write(0xBE);
        for (int i = 0; i < 2; i++) data[i] = ds.read();
        result=(data[1]<<8) |data[0];
        // Здесь вы можете распечатать полученные байты в двоичном виде, как и просили в моем комментарии:
        // Serial.println(результат, BIN);
        int16_t whole_degree = (result & 0x07FF) >> 4; // вырезаем знаковые биты и сдвигаем
        temperature = whole_degree + 0.5*((data[0]&0x8)>>3) + 0.25*((data[0]&0x4)>>2) + 0.125*((data[0]&0x2)>>1) + 0.625*(data[0]&0x1);
        if (data[1]&128) temperature*=-1;
        ds.reset();
        ds.write(0xCC);
        ds.write(0x44, 1);
        if (start) delay(1000);
    } while (start--);
    return temperature;
}
void setup{
  //Добавление Serial.begin(9600); для печати полученных байтов здесь
  //Серийный.начало(9600);
  dallas(A0,1);
}
void loop{
  float currentTemp = dallas(A0,0);
}