#include "m1820.h"
#include "main.h"
#include "delay.h"

#define IO_H HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_10,GPIO_PIN_SET)      //PC10 Tx
#define IO_L HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_10,GPIO_PIN_RESET)    //PC10 Tx

#define IO_R HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC,GPIO_PIN_11)                    //PC11 Rx



void M1820_GPIO_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
	
  /* GPIO Ports Clock Enable */
	__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
	
	GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_11;
	GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;		//PC11 Rx
	GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
	GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
	HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
	
	GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10;
	GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;	//PC10 Tx
	GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
	GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
	HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);	
	
}


//单片机只需要用一个普通的IO口和M1820的DQ引脚相连，然后控制这个IO口输出高低电平即可

//复位M1820
//作用：复位
void M1820_Rst(void)	   
{                 
//	M1820_IO_OUT(); 			//把单片机的IO口配置为输出
    IO_L; 						//拉低DQ
    delay_us(750);    			//拉低750us，这个时间是根据M1820本身的规则定的，数据手册中480-960us
    IO_H; 						//拉高DQ
	delay_us(15);     			//15US
}

//等待M1820的回应
//作用：检查单片机和M1820的通讯是否正常
//返回1:未检测到M1820的存在（可能是DQ引脚没有上拉电阻，通讯的时序不对，芯片损坏等原因）
//返回0:存在
uint8_t M1820_Check(void) 	   
{   
	uint8_t retry=0;
//	DS18B20_IO_IN();//SET PA0 INPUT	 
    while ((IO_R == 1) && retry<200)
	{
		retry++;
		delay_us(1);
	};	 
	if(retry>=200)return 1;
	else retry=0;
    while ((IO_R == 0) && retry<240)
	{
		retry++;
		delay_us(1);
	};
	if(retry>=240)return 1;	    
	return 0;
}
//从M1820读取一个位
//作用：读取一个位数据，重复调用该函数可以把温湿度数据读出来
//返回值：1/0
uint8_t M1820_Read_Bit(void) 	// read one bit
{
  	uint8_t data;
//	M1820_IO_OUT();			//单片机输出一个由低到高的上升沿脉冲给M1820
 	IO_L; 
	delay_us(2);
 	IO_H; 
//	M1820_IO_IN();			//把IO口配置为输入，读取电平
	delay_us(12);
	if(IO_R)
	{        					//如果是高电平，则M1820输出的数据是'1'，否则为'0'
		data = 1;
	}
  	else 
	{
  		data = 0;
	}		
 	delay_us(50);   			//所有读时隙至少持续60us      
  	return data;
}

//从M1820读取一个字节
//作用：连续读8个位，并合成一个字节数据
//返回值：读到的数据
uint8_t M1820_Read_Byte(void)    	// read one byte
{        
    uint8_t i,j,dat;
    dat = 0;
	for (i = 1;i <= 8;i++) 
	{
        j = M1820_Read_Bit();		//连续调用8次
        dat = (j << 7) | (dat >> 1);//先把之前的数据右移1位，再把新读的数据置于最高位，8次循环组成一个字节
    }						    
    return dat;						//返回合成的1字节数据
}


//写一个字节到M1820
//作用：写数据到M1820，调用这个函数可以发送指令控制M1820
//dat：要写入的字节
void M1820_Write_Byte(uint8_t dat)//数据传输必须先低后高     
 {             
    uint8_t j;
    uint8_t testb;
									//	M1820_IO_OUT();//SET PA0 OUTPUT;
    for (j = 1;j <= 8;j++) 
	{
        testb = dat & 0x01;       	//把传进来的这个数据的最低位提取出来
        dat = dat >> 1;			  	//dat的数据右边移1位，作用是把次高位移到最高位，被移除的1位在上一行被testb记录
        if (testb) 				  	//如果最低位数据为'1'
        {
            IO_L; 				  	// Write 1
            delay_us(2);            //两个写时隙时间恢复时间至少1us                
            IO_H;					//输出60us高电平，相当于告诉M1820要传的数据是'1'
            delay_us(60);           //所有写时隙至少持续60us  
        }
        else 						//如果最低位数据为'0'
        {
            IO_L;					//输出60us低电平，相当于告诉M1820要传的数据是'0'
            delay_us(60);           //所有写时隙至少持续60us    
            IO_H;
            delay_us(2);            //两个写时隙时间恢复时间至少1us               
        }
    }
}


//开始温度转换
//作用：从M1820中读取温度数据
void M1820_Start(void)		// ds1820 start convert
{   						               
  M1820_Rst();				     //复位   
  M1820_Check();				//检查单片机和M1820的通讯是否正常	 
  M1820_Write_Byte(0xcc);		//寻址总线上的所有从设备，详细说明可以参考数据手册ROM COMMANDS
  M1820_Write_Byte(0x44);		//0x44命令为启动温度转换命令，详细说明可以参考数据手册ROM COMMANDS
} 


//初始化M1820的IO口DQ 同时检测M1820的存在
//返回1:不存在
//返回0:存在    	 

uint8_t M1820_Init(void)
{
// 	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
// 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	 //使能PORTA口时钟 
// 	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;				//PORTA0 推挽输出
// 	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 		  
// 	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
// 	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

// 	GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);    //输出1
	
	M1820_GPIO_Init();		//端口初始化
	
	IO_H;             		//输出 1

	M1820_Rst();			//复位

	return M1820_Check();
}  

//从M1820得到温度值
//精度：0.1C
//返回值：温度值 （-550~1250） 
float M1820_Get_Temp(void)
{
    uint8_t t_sign = 0;
    uint8_t TL = 0,TH = 0;
	short temp = 0;
	
    M1820_Start (); 			 //开始采集温度
    M1820_Rst();				 //复位
    M1820_Check();			     //检查单片机和M1820通讯是否正常	 
    M1820_Write_Byte(0xcc);      //寻址总线上的所有从设备，详细说明可以参考数据手册ROM COMMANDS
    M1820_Write_Byte(0xbe);	     //0x44命令为启动温度转换命令，详细说明可以参考数据手册ROM COMMANDS    
	
//数据由两个字节组成，低位对应2^(-8)-2^(-1)，高位对应2^(0)-2^(6)+最高位符号位，分辨率为2^(-8)即1/256
    TL = M1820_Read_Byte(); 	//读取数据低字节
    TH = M1820_Read_Byte(); 	//读取数据高字节 
	    	  
    if(TH > 7)				//0x7F->01111111，大于0x7F意味着最高位为1，表示负数
	{
        t_sign = 0;				//温度为负  
    }
    else 
    {
    	t_sign = 1;				//温度为正	
    }  	  
    temp = TH;					//获得高字节数据
    temp <<= 8;					//高字节位左移8位    
    temp += TL;					//左移的高8位加上低8位合成一个16位数据
 //   tem = (float)tem/256+40;	//M1820Z手册： 摄氏度 = ST/256 + 40，低8位对应2^(-8)-2^(-1)，高8位对应2^(0)-2^(6)+最高位符号位 
	float result = 0;
	if(t_sign)
	{
		result = (float)temp*0.0625;
		return result; 			//返回温度值
	}
	else 
	{
		temp = ~temp;				//取反
		result =  - (float)temp*0.0625;
		return result;   
	} 
} 
 

//执行
float TEMP = 0;
void M1820_Act(void)
{	
//	M1820_Init();
	TEMP = M1820_Get_Temp();
}