【摘要】 当前文章介绍如何在Linux系统下编写一个DS18B20温度传感器驱动，测量环境温度，并将DS18B20注册成字符设备，通过文件接口将温度数据传递给应用层。

　　1. 前言

　　当前文章介绍如何在Linux系统下编写一个DS18B20温度传感器驱动，测量环境温度，并将DS18B20注册成字符设备，通过文件接口将温度数据传递给应用层。

　　当前使用的开发板是友善之臂的Tiny4412开发板，CPU是三星的Exynos-4412，主频是4核1.5GHZ，当前运行的Linux内核版本是3.5。使用的温度传感器是DS18B20，是一个数字温度传感器，非常经典的一款温度传感器，常年应用在各大高校毕设、实验室、毕设、课设场景。DS1820接线比较简单，只需要一根线就行，加上两根电源线，一共3根线，并且DS18B20支持硬件序列号寻址，支持一个IO口上挂载多个DS18B20。

　　2. DS18B20介绍

　　DS18B20特性：

　　（1）全数字温度转换及输出。

　　（2）先进的单总线数据通信。

　　（3）最高 12 位分辨率，精度可达土 0.5 摄氏度。

　　（4）12 位分辨率时的最大工作周期为 750 毫秒。

　　（5）可选择寄生工作方式。

　　（6）检测温度范围为-55° C ~+125° C （-67° F ~+257° F）

　　（7）内置 EEPROM，限温报警功能。

　　（8）64 位光刻 ROM，内置产品序列号，方便多机挂接。

　　（9）多样封装形式，适应不同硬件系统。

　　DS18B20引脚功能

　　GND 电压地

　　DQ 单数据总线

　　VDD 电源电压

　　NC 空引脚

　　DS18B20读取温度的步骤：

　　发送复位信号-->

　　检测回应信号--->

　　发送0xCC-->发送0x44->

　　发送复位信号->

　　检测回应信号->

　　写0xcc--->

　　写0xbe--->

　　循环8次读取温度低字节--->

　　循环8次读取温度高字节---->

　　打印温度信息

　　DS18B20温度转换示例：

　　u16 temp;

　　u8 TL,TH;

　　u16 intT,decT; //温度值的整数和小数部分

　　TL=DS18B20_Read_Byte（）； //读取温度低8位LSB

　　TH=DS18B20_Read_Byte（）； //读取温度高8位MSB

　　temp=（（u16）TH《8）|TL; //将读出的温度高低位组合成16位的值

　　intT = temp 》 4; //分离出温度值整数部分

　　decT = temp & 0xF; //分离出温度值小数部分

　　printf（“A: %d.%d\r\n”，（int）intT,（int）decT）； //打印实际温度值

　　3. 硬件接线图

　　Tiny4412开发板扩展GPIO口：

　　4. 示例代码

　　复制

　　#include

　　#include

　　#include /*杂项字符设备头文件*/

　　#include /*文件操作集合*/

　　#include /*延时函数*/

　　#include

　　#include

　　/*DS18B20 GPIO接口： GPB_4*/

　　/*定义指针，用于接收虚拟地址*/

　　volatile unsigned int *DS18B20_GPBCON;

　　volatile unsigned int *DS18B20_GPBDAT;

　　#define DS18B20_INPUT（） {*DS18B20_GPBCON &= ~（0xf 《 4 * 4）；}

　　#define DS18B20_OUTPUT（） {*DS18B20_GPBCON &= ~（0xf 《 4 * 4）；*DS18B20_GPBCON |= （0x1 《 4 * 4）；}

　　/*

　　函数功能：等待DS18B20的回应

　　返回1:未检测到DS18B20的存在

　　返回0:存在

　　*/

　　unsigned char DS18B20_Check（void）

　　{

　　unsigned char retry=0;

　　DS18B20_INPUT（） ///SET PG11 INPUT

　　while（（*DS18B20_GPBDAT & （1 《 4））&&retry<200）

　　{

　　retry++;

　　udelay（1）；

　　};

　　if（retry>=200）return 1;

　　else retry=0;

　　while（！（*DS18B20_GPBDAT & （1 《 4））&&retry<240）

　　{

　　retry++;

　　udelay（1）；

　　};

　　if（retry>=240）return 1;

　　return 0;

　　}

　　/*

　　从DS18B20读取一个位

　　返回值：1/0

　　*/

　　unsigned char DS18B20_Read_Bit（void） // read one bit

　　{

　　unsigned char data;

　　DS18B20_OUTPUT（）；

　　*DS18B20_GPBDAT &= ~（1 《 4）；//输出0

　　udelay（2）；

　　*DS18B20_GPBDAT |= （1 《 4）；//输出1

　　DS18B20_INPUT（）

　　udelay（12）；

　　if（（*DS18B20_GPBDAT & （1 《 4）））data=1;

　　else data=0;

　　udelay（50）；

　　return data;

　　}

　　/*

　　从DS18B20读取一个字节

　　返回值：读到的数据

　　*/

　　unsigned char DS18B20_Read_Byte（void） // read one byte

　　{

　　unsigned char i,j,dat;

　　dat=0;

　　for（i=1;i<=8;i++）

　　{

　　j=DS18B20_Read_Bit（）；

　　dat=dat》1;

　　if（j） //主机对总线采样的数 判断-------读数据-1就是1，否则就是0

　　dat|=0x80; //先收低位数据--一步一步向低位移动》

　　}

　　return dat;

　　}

　　/*

　　写一个字节到DS18B20

　　dat：要写入的字节

　　*/

　　void DS18B20_Write_Byte（unsigned char dat）

　　{

　　unsigned char j;

　　unsigned char testb;

　　DS18B20_OUTPUT（）；

　　for（j=1;j<=8;j++）

　　{

　　testb=dat&0x01;

　　dat=dat》1;

　　if（testb）

　　{

　　*DS18B20_GPBDAT &= ~（1 《 4）；//输出0// Write 1

　　udelay（2）；

　　*DS18B20_GPBDAT |= （1 《 4）；//输出1

　　udelay（60）；

　　}

　　else

　　{

　　*DS18B20_GPBDAT &= ~（1 《 4）；//输出0// Write 0

　　udelay（60）；

　　*DS18B20_GPBDAT |= （1 《 4）；//输出1

　　udelay（2）；

　　}

　　}

　　}

　　/*

　　从ds18b20得到温度值

　　精度：0.1C

　　返回值：温度值 （-550~1250）

　　*/

　　short DS18B20_Get_Temp（void）

　　{

　　unsigned short aaa;

　　unsigned char temp;

　　unsigned char TL,TH;

　　DS18B20_OUTPUT（）；

　　*DS18B20_GPBDAT &= ~（1 《 4）；//输出0 //拉低DQ

　　udelay（750）； //拉低750us

　　*DS18B20_GPBDAT |= （1 《 4）；//输出1 //DQ=1

　　udelay（15）； //15US

　　DS18B20_Check（）；

　　DS18B20_Write_Byte（0xcc）；

　　DS18B20_Write_Byte（0x44）；

　　DS18B20_OUTPUT（）；

　　*DS18B20_GPBDAT &= ~（1 《 4）；//输出0 //拉低DQ

　　udelay（750）； //拉低750us

　　*DS18B20_GPBDAT |= （1 《 4）；//输出1 //DQ=1

　　udelay（15）； //15US

　　DS18B20_Check（）；

　　DS18B20_Write_Byte（0xcc）；// skip rom

　　DS18B20_Write_Byte（0xbe）；// convert

　　TL=DS18B20_Read_Byte（）； // LSB

　　TH=DS18B20_Read_Byte（）； // MSB

　　aaa=（（unsigned short）TH《8）|TL;

　　return aaa;

　　}

　　/*

　　杂项字符设备注册示例----->DS18B20

　　*/

　　static int tiny4412_open（struct inode *my_inode, struct file *my_file）

　　{

　　/*映射物理地址*/

　　DS18B20_GPBCON=ioremap（0x11400040,4）；

　　DS18B20_GPBDAT=ioremap（0x11400044,4）；

　　printk（“DS18B20初始化成功！\r\n”）；

　　/*设置ds18b20为输出模式*/

　　*DS18B20_GPBCON &= ~（0xf 《 4 * 4）；

　　*DS18B20_GPBCON |= （0x1 《 4 * 4）；

　　return 0;

　　}

　　static int tiny4412_release（struct inode *my_inode, struct file *my_file）

　　{

　　/*释放虚拟地址*/

　　iounmap（DS18B20_GPBCON）；

　　iounmap（DS18B20_GPBDAT）；

　　printk（“DS18B20释放成功\r\n”）；

　　return 0;

　　}

　　static ssize_t tiny4412_read（struct file *my_file, char __user *buf, size_t len, loff_t *loff）

　　{

　　/*读取温度信息*/

　　short temp=DS18B20_Get_Temp（）；

　　copy_to_user（buf,&temp,2）； //拷贝温度至应用层

　　return 0;

　　}

　　static ssize_t tiny4412_write（struct file *my_file, const char __user *buf, size_t len, loff_t *loff）

　　{

　　return 0;

　　}

　　/*文件操作集合*/

　　static struct file_operations tiny4412_fops=

　　{

　　.open=tiny4412_open,

　　.read=tiny4412_read,

　　.write=tiny4412_write,

　　.release=tiny4412_release

　　};

　　/*

　　核心结构体

　　*/

　　static struct miscdevice tiny4412_misc=

　　{

　　.minor=MISC_DYNAMIC_MINOR, /*自动分配次设备号*/

　　.name=“DS18B20”， /*设备文件，指定/dev/生成的文件名称*/

　　.fops=&tiny4412_fops

　　};

　　static int __init DS18B20_dev_init（void）

　　{

　　/*杂项设备注册*/

　　misc_register（&tiny4412_misc）；

　　return 0;

　　}

　　static void __exit DS18B20_dev_exit（void）

　　{

　　/*杂项设备注销*/

　　misc_deregister（&tiny4412_misc）；

　　}

　　module_init（DS18B20_dev_init）；

　　module_exit（DS18B20_dev_exit）；

　　MODULE_LICENSE（“GPL”）；

更多信息可以来这里获取==>>电子技术应用-AET<<