Как считать температуру с DS18B20 с помощью платы UART

Я купил вот такую ​​плату boardтеперь хочу подключить датчик температуры к этой плате. Как прочитать температуру с датчика в c или c++? Я пытался написать код, но он не сработает. Я подключаю кабель данных DS18B20 напрямую к контактам TXD и RXD.

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <cstdio>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
#include <cstring>
#include <inttypes.h>
#include <errno.h>

int
set_interface_attribs (int fd, int speed, int parity)
{
    struct termios tty;
    memset (&tty, 0, sizeof tty);
    if (tcgetattr (fd, &tty) != 0)
    {
            std::cout<<"error "<<errno<<" from tcgetattr";
            return -1;
    }

    cfsetospeed (&tty, speed);
    cfsetispeed (&tty, speed);

    tty.c_cflag = (tty.c_cflag & ~CSIZE) | CS8;     // 8-bit chars
    // disable IGNBRK for mismatched speed tests; otherwise receive break
    // as \000 chars
    tty.c_iflag &= ~IGNBRK;         // ignore break signal
    tty.c_lflag = 0;                // no signaling chars, no echo,
                                    // no canonical processing
    tty.c_oflag = 0;                // no remapping, no delays
    tty.c_cc[VMIN]  = 0;            // read doesn't block
    tty.c_cc[VTIME] = 5;            // 0.5 seconds read timeout

    tty.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY); // shut off xon/xoff ctrl

    tty.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);// ignore modem controls,
                                    // enable reading
    tty.c_cflag &= ~(PARENB | PARODD);      // shut off parity
    tty.c_cflag |= parity;
    tty.c_cflag &= ~CSTOPB;
    tty.c_cflag &= ~CRTSCTS;

    if (tcsetattr (fd, TCSANOW, &tty) != 0)
    {
        std::cout<<"error "<<errno<<" from tcsetattr";
            return -1;
    }
    return 0;
}

void
set_blocking (int fd, int should_block)
{
    struct termios tty;
    memset (&tty, 0, sizeof tty);
    if (tcgetattr (fd, &tty) != 0)
    {
        std::cout<<"error "<<errno<<" from tggetattr";
            return;
    }
    tty.c_cc[VMIN]  = should_block ? 1 : 0;
    tty.c_cc[VTIME] = 5;            // 0.5 seconds read timeout

    if (tcsetattr (fd, TCSANOW, &tty) != 0)
            std::cout<<"error "<<errno<<" setting term attributes";
}

int main()
{
        char *portname = "/dev/ttyUSB0";
        int tty_fd = open (portname, O_RDWR | O_NOCTTY | O_SYNC);
        if (tty_fd < 0)
        {
            std::cout<<"error "<<errno<<" opening "<<portname<<": "<< strerror (errno);
                return -1;
        }

        set_interface_attribs (tty_fd, B9600, 0);  // set speed to 115,200 bps, 8n1 (no parity)
        set_blocking (tty_fd, true);

        unsigned char c = 0xCC;
        if(!write(tty_fd, &c, sizeof(c)))
            std::cout<<"Write error";

        sleep(2);

        unsigned char buffer[8];
        int size;
        if((size = read(tty_fd, &buffer, 8)) < 0)
                std::cout<<"Error";
        else
            std::cout<<"CC("<<size<<")='"<<buffer<<"'";

        std::cout<<"\n";

        c = 0x44;
        if(!write(tty_fd, &c, sizeof(c)))
            std::cout<<"Write error2";

        c = 0xBE;
        if(!write(tty_fd, &c, sizeof(c)))
            std::cout<<"Write error2";

        sleep(2);

        if((size = read(tty_fd, &buffer, 8)) < 0)
                std::cout<<"Error";
        else
            std::cout<<"BE("<<size<<")='"<<buffer<<"'";

        std::cout<<"\n######################\n";

        close(tty_fd);
}

Я получил:

CC(1)='Č@'
BE(2)='@ž@'
######################
CC(1)='Č@'
BE(2)='@ž@'
######################
CC(1)='Č@'
BE(2)='@ž@'
######################

Можете вы помочь мне?


person Community    schedule 26.01.2014    source источник
comment
Две возможные проблемы: Вы уверены, что получаете данные в виде текста? И если вы это сделаете, вы уверены, что данные завершаются нулем?   -  person Some programmer dude    schedule 26.01.2014
comment
Вы уверены, что используете правильный файл устройства? Если я подключу Arduino UNO. Я должен подключиться к /dev/ttyACM0.   -  person hetepeperfan    schedule 26.01.2014
comment
Подключаю UART к ноуту. Когда я запускаю приложение, мигают светодиоды TXD и RXD.   -  person    schedule 26.01.2014
comment
У вас также есть код, демонстрирующий, как вы пишете со своего устройства?   -  person hetepeperfan    schedule 26.01.2014


Ответы (3)


Вы не можете сделать это с помощью любого программного обеспечения. DS18B20 электрически несовместим с вашей платой. Датчик использует 1-проводную схему связи с открытым коллектором, которая полностью отличается от последовательного протокола, обычно используемого с этой платой. С большим трудом вы, возможно, сможете немного побитовать сигналы RTS/CTS, но вам потребуется схема, чтобы объединить их в двунаправленный сигнал с открытым коллектором.

person Community    schedule 26.01.2014
comment
Кажется маловероятным. Именно чип использует протокол Maxim 1-wire. Плата определенно разбивает его на стандартные сигналы последовательного порта. В протоколе 1-wire нет места для RTS и CTS :) И он действительно возвращает данные. - person Hans Passant; 26.01.2014
comment
Значит, использовать эту плату для чтения данных с DS18B20 будет чрезвычайно сложно? Как узнать температуру с датчика на ноутбуке? - person ; 26.01.2014
comment
@HansPassant Без таблицы данных платы, судя по внешнему виду и маркировке FT232, она действительно больше похожа на плату USB-to-serial FTDI, которая не говорит по 1-wire. - person Jonas Schäfer; 26.01.2014
comment
так как подключить этот датчик к ноутбуку? - person ; 26.01.2014
comment
У @skoczo Википедия есть несколько предложений. В противном случае вы можете использовать Arduino для взаимодействия с DS18B20. - person Jonas Schäfer; 26.01.2014
comment
@HansPassant Тот факт, что плата реагирует на какую-то электрическую активность в соединениях, не означает, что он действительно получает данные. Протокол Maxim 1-wire полностью отличается от обычного последовательного протокола UART. Он просто не может работать со стандартными сигналами последовательного порта. - person ; 26.01.2014
comment
Конечно можно, только не получайте и не передайте одновременно. И включите подтягивающий резистор, несомненно, присутствующий на плате. Который автоматически порождает протокол master-slave, он отправляет что-то обратно только после того, как вы отправляете ему команду. - person Hans Passant; 26.01.2014
comment
@HansPassant Нет, извините, проверьте рисунок 10 в таблице данных. Каждое устройство, подключенное к шине 1-wire, должно иметь выход передачи с открытым стоком или с тремя состояниями. Это не то, как работают обычные последовательные интерфейсы. Кроме того, данные 1 и 0 определяются не уровнями напряжения, а временем высокого импульса в пределах периода слота данных. - person ; 26.01.2014

Вы можете взломать UART для связи с 1 проводным протоколом. Подключите Rx к Tx и добавьте подтягивающий резистор 4,7 см. Примечание по применению от максима:

http://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/214

person user3804701    schedule 14.10.2014

Как указал пользователь 3804701, действительно возможно установить связь с устройством 1-Wire с помощью интерфейса UART, а в примечаниях по применению по адресу https://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/214 содержит всю информацию, необходимую для его работы. Но код OP нуждается в нескольких исправлениях:

  • Каждая транзакция с DS18B20 состоит из 3 шагов: инициализация (также называемая сбросом), команда ПЗУ и функциональная команда, за которыми может следовать обмен данными.
  • Этап инициализации или сброса выполняется путем настройки UART на скорость передачи данных 9600 бит/с, передачи 0x0F и получения фиктивного байта; затем скорость передачи данных должна быть установлена ​​на 115200 бит/с, чтобы выполнить следующие шаги.
  • После этапа сброса данные отправляются на DS18B20 путем записи в UART байта 0xFF для каждого бита данных, установленного в 1, и байта 0x00 для каждого бита, установленного в 0, начиная с младшего значащего бита; например, чтобы отправить 0xAB (т. е. 10101011), нужно записать в UART последовательность (FF FF 00 FF 00 FF 00 FF); для каждого байта, записанного в UART, есть «байт возврата», который необходимо прочитать из UART и отбросить.
  • Данные принимаются от DS18B20 путем отправки байта 0xFF в соответствии с правилами, описанными в предыдущем пункте, но вместо отбрасывания «байтов возврата» чтением из UART байта для каждого бита данных, начиная с младшего значащего бита: значение 0xFF означает что значение бита равно 1, в противном случае значение бита равно 0; например, последовательность (00 FF FF 00 FF 00 00 FF), считанная с UART, означает, что DS18B20 отправил 0x96 (т.е. 10010110)
  • Если к шине 1-Wire подключен только один DS18B20, все транзакции могут использовать «пропустить ПЗУ» (значение байта 0xCC) в качестве команды ПЗУ.
  • Первой выполняемой транзакцией является та, которая запускает преобразование температуры из DS18B20 с функциональной командой 0x44.
  • После ожидания завершения преобразования (которое может занять до 750 мс) хост может выполнить вторую транзакцию для чтения оперативной памяти DS18B20 (функциональная команда 0xBE); блокнотная память имеет длину 9 байт и содержит, среди прочего, значение температуры

Таким образом, шаги, необходимые для получения выборки температуры от DS18B20, таковы: сброс, запись 0xCC, запись 0x44, ожидание преобразования, сброс, запись 0xCC, запись 0xBE, чтение 9 байтов.

Пример кода, реализующего это, доступен по адресу https://github.com/dword1511/onewire-over-uart.

person Francesco Lavra    schedule 27.10.2018