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

//DSS-90
//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 порядка 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 ; //запись/чтение бита

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

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

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

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
{
char si;
si = __save_interrupt();
__disable_interrupt(); //запрещение прерываний
Port_OWP_0;
Port_OWP_OUT; //OWP <- 0
Delay_us(2); //delay 2 uS
if( 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);
}

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