08 onewire

作者：王棚嶙

一、概述

OneWire（单总线）是一种由Dallas Semiconductor（现Maxim Integrated）开发的通信协议，它只需要一根数据线（加上地线）即可实现双向通信。这种协议广泛应用于温度传感器（如DS18B20）、存储器、ADC/DAC等设备。LuatOS支持OneWire协议，允许开发者方便地与各种单总线设备进行通信。

1.1 OneWire协议简介

• 协议特点：单线双向通信，节省IO资源
• 通信速率：标准模式16kbps，高速模式142kbps
• 拓扑结构：总线型拓扑，支持多设备并联
• 设备类型：温度传感器、存储器、ADC、DAC等
• 供电方式：支持寄生供电和外部供电

1.2 硬件接口特性

• 管脚映射：可参考各型号管脚复用表，配置管脚作为OneWire总线
• 上拉电阻：需要4.7kΩ上拉电阻到VCC（3.3V）
• 总线电容：建议总线电容不超过1000pF
• 电缆长度：标准模式下可达100米

1.3 设备地址说明

OneWire设备地址由8字节组成：

--[[
设备地址格式：
字节0：家族码（Family Code）
字节1-6：序列号（Serial Number）
字节7：CRC校验码

常见家族码：
0x10：DS18S20温度传感器
0x28：DS18B20温度传感器  
0x22：DS1822温度传感器
0x42：DS28EA00温度传感器
]]

二、准备硬件环境

参考：硬件环境清单第二章节内容，准备以及组装好硬件环境。

1、Air780EHV核心板一块（两块核心板无区别）

2、TYPE-C USB数据线一根

3、ds18b20传感器两个

4、Air780EHV核心板和数据线的硬件接线方式为

• Air780EHV核心板通过TYPE-C USB口供电；（核心板USB旁边的开关拨到on一端）
• TYPE-C USB数据线直接插到核心板的TYPE-C USB座子，另外一端连接电脑USB口；

5、Air780EHV核心板和ds18b20传感器接线方式

2.1 单传感器连接

Air780EHV核心板	DS18B20传感器
VDD_EXT	VCC
23/GPIO2	DQ
GND	GND

连接图：

2.2 多传感器连接

Air780EHV核心板	DS18B20传感器1
VDD_EXT	VCC
23/GPIO2	DQ
任意GND	GND

Air780EHV核心板	DS18B20传感器2
32/GPIO31	VCC
54/CAM_MCLK	DQ
任意GND	GND

连接图：

三、软件环境

1、Luatools下载调试工具：下载调试工具

2、内核固件固件版本（底层 core 固件文件）：

本demo开发测试时使用的固件为Air780EHV V2032 版本固件，本demo对固件版本没有什么特殊要求，所以你如果要测试本demo时，可以直接使用最新版本的内核固件；如果发现最新版本的内核固件测试有问题，可以使用我们开发本demo时使用的内核固件版本来对比测试；

3、LuatOS 需要的脚本和资源文：脚本资源下载

4、lib 脚本文件：使用 Luatools 烧录时，勾选 添加默认 lib 选项，使用默认 lib 脚本文件

准备好软件环境之后，接下来查看如何使用工具烧录，将本篇文章中演示使用的项目文件烧录到 Air780EHV核心板

四、演示功能概述

4.1 主程序入口模块 (main.lua)

• 初始化项目信息和版本号
• 初始化看门狗，并定时喂狗
• 启动一个循环定时器，每隔3秒钟打印一次总内存，实时的已使用内存，历史最高的已使用内存情况方便分析内存使用是否有异常
• 加载onewire_single_app模块（通过require "onewire_single_app"）
• 加载onewire_multi_app模块（通过require "onewire_multi_app"）

4.2 单传感器模式 (onewire_single_app.lua)

• 使用GPIO2默认OneWire功能，硬件通道0模式，无需引脚复用
• 完整的CRC8数据校验机制，确保数据可靠性
• 设备自动识别和ROM验证，支持设备类型检测
• 3秒间隔连续温度监测，实时温度报警功能
• zbuff缓冲区优化，提高数据传输效率

4.3 多传感器模式 (onewire_multi_app.lua)

4.3.1 单总线多设备挂载原理：

1. 物理连接：所有DS18B20的VDD、GND、DQ引脚分别并联到同一组单总线

2. 设备识别：每个DS18B20出厂时烧录了全球唯一的64位ROM ID

3. 总线扫描：主机发送SEARCH ROM(0xF0)命令发现总线上的所有设备

4. 设备选择：通过MATCH ROM(0x55)命令+目标设备ROM ID选择特定设备通信

5. 分时操作：每次只与一个设备通信，避免总线冲突

4.3.2 分时复用测试逻辑（2秒切换一次）：

• 引脚54：连接设备A（ROM ID: 28-9F-C4-93-00-00-00-14）

• 引脚23：连接设备B（ROM ID: 28-59-F2-53-00-00-00-14）

• PWR_KEY按键：按一次切换一个设备，实现同一条总线的分时使用

4.3.3 核心测试流程：

1. 初始化当前引脚的OneWire总线
2. 发送SEARCH ROM命令扫描总线上的设备
3. 读取并验证设备的64位ROM ID（家族码+序列号+CRC）
4. 使用MATCH ROM(0x55)命令选择目标设备
5. 发送温度转换命令(0x44)并等待完成
6. 读取温度数据并进行CRC校验
7. 输出设备ROM ID、温度值、读取成功率

五、核心代码

log.info("onewire_single_app", "单传感器模块版本:1.0.0")

-- 设置所有GPIO引脚电压为3.3V，确保DS18B20传感器正常供电
pm.ioVol(pm.IOVOL_ALL_GPIO, 3300)

-- DS18B20命令定义
local CMD_CONVERT_T = 0x44
local CMD_READ_SCRATCHPAD = 0xBE
local CMD_SKIP_ROM = 0xCC
local CMD_READ_ROM = 0x33

-- 单传感器应用主函数
local function single_sensor_app_main()
    log.info("onewire_single_app", "启动单传感器应用")

    -- 初始化OneWire总线（使用硬件通道0模式）
    log.info("onewire_single_app", "初始化OneWire总线...")
    onewire.init(0)
    onewire.timing(0, false, 0, 500, 500, 15, 240, 70, 1, 15, 10, 2)
    log.info("onewire_single_app", "OneWire总线初始化完成，使用GPIO2默认引脚")



    -- 检测DS18B20设备
    log.info("onewire_single_app", "检测DS18B20设备...")

    local succ, rx_data
    local id = zbuff.create(8)
    local crc8c

    -- 清空ID缓冲区
    id:set()

    -- 读取设备ROM ID（使用手动配置的引脚）
    succ, rx_data = onewire.rx(0, 8, 0x33, id, false, true, true)

    local detected = false
    local device_id = nil

    if succ then
        -- 检查家族码（DS18B20为0x28）
        if id[0] == 0x28 then
            -- CRC校验
            crc8c = crypto.crc8(id:query(0,7), 0x31, 0, true)
            if crc8c == id[7] then
                log.info("onewire_single_app", "探测到DS18B20", id:query(0, 7):toHex())
                detected = true
                device_id = id
            else
                log.warn("onewire_single_app", "ROM ID CRC校验不对", mcu.x32(crc8c), mcu.x32(id[7]))
            end
        else
            log.warn("onewire_single_app", "ROM ID不正确", mcu.x32(id[0]))
        end
    else
        log.warn("onewire_single_app", "未检测到DS18B20设备，请检查硬件连接")
        log.info("onewire_single_app", "硬件连接提示:")
        log.info("onewire_single_app", "1. DS18B20 DATA引脚 -> GPIO2 (默认OneWire功能)")
        log.info("onewire_single_app", "2. 确保上拉电阻4.7kΩ连接DATA到3.3V")
        log.info("onewire_single_app", "3. 使用硬件通道0模式，无需引脚复用配置")
    end

    if not detected then
        log.warn("onewire_single_app", "设备检测失败，任务无法启动")
        log.info("onewire_single_app", "单传感器应用启动完成")
        onewire.deinit(0)
        return
    end

    log.info("onewire_single_app", "开始连续温度监测...")

    -- 读取DS18B20温度数据（单总线单设备模式）
    -- 与多传感器模式的对比：
    -- - 单传感器：使用SKIP ROM(0xCC)直接通信，无需ROM ID
    -- - 多传感器：使用MATCH ROM(0x55)选择设备，需要目标ROM ID
    -- 
    -- 单设备读取流程：
    -- 1. SKIP ROM：发送0xCC命令，跳过ROM ID识别
    -- 2. 温度转换：发送CONVERT T(0x44)启动温度转换
    -- 3. 读取数据：发送READ SCRATCHPAD(0xBE)读取温度数据
    -- 4. CRC校验：验证数据完整性
    -- 
    -- 优势：通信简单高效，无需设备寻址
    -- 限制：只能用于总线上只有一个设备的场景
    local function read_temperature(dev_id)
        local tbuff = zbuff.create(10)
        local rbuff = zbuff.create(9)
        local succ, crc8c, range, t

        -- 如果有多个DS18B20,需要带上ID
        tbuff:write(0x55)
        tbuff:copy(nil, dev_id)
        tbuff:write(0xB8)

        -- 发送温度转换命令
        tbuff[tbuff:used() - 1] = 0x44
        succ = onewire.tx(0, tbuff, false, true, true)
        if not succ then
            log.warn("onewire_single_app", "发送温度转换命令失败")
            return nil
        end

        -- 等待转换完成（使用位检测）
        local conversion_complete = false
        local max_wait = 100
        local wait_count = 0

        while wait_count < max_wait do
            succ = onewire.reset(0, true)
            if not succ then
                log.warn("onewire_single_app", "等待转换完成时设备未响应")
                return nil
            end
            if onewire.bit(0) > 0 then
                log.info("onewire_single_app", "温度转换完成")
                conversion_complete = true
                break
            end
            sys.wait(10)
            wait_count = wait_count + 1
        end

        if not conversion_complete then
            log.warn("onewire_single_app", "温度转换超时")
            return nil
        end

        -- 读取温度数据
        tbuff[tbuff:used() - 1] = 0xBE
        succ = onewire.tx(0, tbuff, false, true, true)
        if not succ then
            log.warn("onewire_single_app", "发送读取命令失败")
            return nil
        end

        succ, rx_data = onewire.rx(0, 9, nil, rbuff, false, false, false)
        if not succ or rbuff:used() ~= 9 then
            log.warn("onewire_single_app", "温度数据读取失败")
            return nil
        end

        -- CRC校验
        crc8c = crypto.crc8(rbuff:toStr(0,8), 0x31, 0, true)
        if crc8c == rbuff[8] then
            range = (rbuff[4] >> 5) & 0x03
            t = rbuff:query(0,2,false,true)
            t = t * (5000 >> range)
            t = t / 10000
            log.info("onewire_single_app", "温度读取成功:", string.format("%.2f°C", t))
            return t
        else
            log.warn("onewire_single_app", "RAM DATA CRC校验不对", mcu.x32(crc8c), mcu.x32(rbuff[8]))
            return nil
        end
    end

    -- 主循环 - 连续温度监测
    while true do
        local temperature = read_temperature(device_id)

        if temperature then
            -- 简单的温度报警逻辑（示例）
            if temperature > 30 then
                log.warn("onewire_single_app", "温度偏高:", string.format("%.2f°C", temperature))
            elseif temperature < 10 then
                log.warn("onewire_single_app", "温度偏低:", string.format("%.2f°C", temperature))
            else
                log.info("onewire_single_app", "温度正常:", string.format("%.2f°C", temperature))
            end
        else
            log.warn("onewire_single_app", "本次读取失败，继续下一次")
        end

        -- 等待下一次读取
        sys.wait(3000)
    end

    log.info("onewire_single_app", "单传感器连续读取任务结束")
    log.info("onewire_single_app", "单传感器应用启动完成")
end

log.info("onewire_single_app", "单传感器应用模块加载完成")

log.info("onewire_multi_app", "多传感器模块版本: 1.0.0")

-- 设置所有GPIO引脚电压为3.3V，确保DS18B20传感器正常供电
pm.ioVol(pm.IOVOL_ALL_GPIO, 3300)

-- 和GPIO31控制传感器电源使能，确保DS18B20供电正常
gpio.setup(31, 1)

-- 硬件配置（双设备模式：支持引脚54和23切换）
local onewire_pin = 54
local switchover_pin = gpio.PWR_KEY

-- DS18B20命令定义
local CMD_CONVERT_T = 0x44
local CMD_READ_SCRATCHPAD = 0xBE
local CMD_READ_ROM = 0x33

-- 全局状态变量
local pwr_key_pressed = false

-- PWR_KEY按键中断处理函数
-- 功能：处理引脚切换按键事件，设置标志位供主循环查询
local function handle_pwr_key_interrupt()
    pwr_key_pressed = true
    log.info("onewire_multi_app", "切换按键被按下")
end

-- 初始化硬件配置
local function init_hardware()
    log.info("onewire_multi_app", "初始化硬件配置...")

    -- 配置PWR_KEY按键，使用上升沿触发并添加防抖
    gpio.debounce(switchover_pin, 100)
    gpio.setup(switchover_pin, handle_pwr_key_interrupt, gpio.PULLUP, gpio.RISING)

    -- 初始配置当前引脚为ONEWIRE功能
    pins.setup(onewire_pin, "ONEWIRE")

    log.info("onewire_multi_app", "硬件初始化完成")
    log.info("onewire_multi_app", "初始引脚: 引脚" .. onewire_pin .. " (ONEWIRE功能)")
    log.info("onewire_multi_app", "切换按键: PWR_KEY")
    log.info("onewire_multi_app", "支持引脚: 54 和 23 循环切换")
    log.info("onewire_multi_app", "电源控制: GPIO31/GPIO2 (已设置为高电平)")

    return true
end

-- 时序要求：DS18B20上电后需要稳定时间，100ms延时确保电源稳定
-- 技术背景：DS18B20在电源切换后需要tREC（恢复时间）完成内部初始化
-- 实际测试：无延时可能导致设备检测失败或温度读取异常
-- 建议值：最小50ms，推荐100ms以确保可靠性
local function power_stabilization_delay()
    log.info("onewire_multi_app", "电源稳定延时（确保DS18B20内部电路就绪）")
    sys.wait(100)  -- DS18B20 tREC恢复时间，最小50ms，推荐100ms
end

-- 单总线分时使用引脚切换（同一条总线，分时复用）
-- 核心逻辑：使用GPIO54和GPIO23两个引脚连接同一条OneWire总线，实现分时复用
-- 应用场景：当需要在同一总线上分时访问不同设备时使用
-- 技术原理：通过切换总线连接引脚，实现同一条物理总线的分时使用
-- 切换效果：
-- - GPIO54：当前时间段连接设备A（ROM ID: 28-9F-C4-93-00-00-00-14）
-- - GPIO23：切换到时间段连接设备B（ROM ID: 28-59-F2-53-00-00-00-14）
-- 注意：这不是多总线并行，而是单总线的分时复用策略
local function switch_onewire_pin()
    log.info("onewire_multi_app", "切换OneWire引脚...")

    -- 关闭当前OneWire总线
    onewire.deinit(0)


    -- 分时复用切换逻辑
    -- 技术原理：将当前不使用的引脚配置为GPIO功能并输出高电平
    -- 目的：确保非活动设备处于高阻态，避免干扰当前连接的设备
    -- 电气特性：GPIO设置为开漏输出模式，高电平由上拉电阻提供
    if onewire_pin == 54 then
        -- 从54切换到23
        -- 将PIN54配置为GPIO3功能，不再作为OneWire使用
        log.info("onewire_multi_app", "将PIN54配置为GPIO3", pins.setup(54, "GPIO3"))
        -- 设置GPIO3为高电平输出（开漏模式，高电平由上拉电阻提供）
        log.info("onewire_multi_app", "将GPIO3设置为高电平输出(OneWire总线空闲状态)", gpio.setup(3, 1))
        onewire_pin = 23
        log.info("onewire_multi_app", "切换到引脚23")
    else
        -- 从23切换到54
        -- 将PIN23配置为GPIO2功能，不再作为OneWire使用
        log.info("onewire_multi_app", "将PIN23配置为GPIO2", pins.setup(23, "GPIO2"))
        -- 设置GPIO2为高电平输出（开漏模式，高电平由上拉电阻提供）
        log.info("onewire_multi_app", "将GPIO2设置为高电平输出(OneWire总线空闲状态)", gpio.setup(2, 1))
        onewire_pin = 54
        log.info("onewire_multi_app", "切换到引脚54")
    end

    log.info("onewire_multi_app", "当前使用引脚:", onewire_pin)

    -- 配置新引脚为ONEWIRE功能
    -- 分时复用原理：将选中的引脚配置为OneWire功能，连接到对应设备
    -- 连接过程：先断开之前的设备连接，再连接新的设备
    -- 电气特性：确保当前连接的设备具有完整的OneWire通信能力
    log.info("onewire_multi_app", "将引脚" .. onewire_pin .. "配置为ONEWIRE功能", pins.setup(onewire_pin, "ONEWIRE"))

    log.info("onewire_multi_app", "引脚切换完成，当前使用: 引脚" .. onewire_pin)
end

-- 初始化OneWire总线
local function init_onewire_bus()
    log.info("onewire_multi_app", "初始化OneWire总线，通道: 0")

    -- 配置当前引脚
    pins.setup(onewire_pin, "ONEWIRE")

    -- 初始化OneWire总线
    onewire.init(0)

    -- 配置DS18B20标准时序参数
    onewire.timing(0, false, 0, 500, 500, 15, 240, 70, 1, 15, 10, 2)

    log.info("onewire_multi_app", "OneWire总线初始化完成，通道: 0，引脚:" .. onewire_pin)

    return true
end

-- 检测DS18B20设备是否存在（分时复用场景）
-- 分时逻辑：在当前连接的引脚上发送复位脉冲，检测该设备响应
-- 单总线场景：只有当前连接的引脚上的设备会响应复位脉冲
-- 返回值：true表示当前引脚连接的设备响应，false表示无设备响应
local function detect_ds18b20_device()
    log.info("onewire_multi_app", "检测DS18B20设备，引脚: " .. onewire_pin)

    -- 发送复位脉冲并检测设备
    local present = onewire.reset(0, true)

    if present then
        log.info("onewire_multi_app", "检测到DS18B20设备响应")
        return true
    else
        log.warn("onewire_multi_app", "未检测到DS18B20设备响应")
        return false
    end
end

-- 读取DS18B20温度（单总线分时复用）
-- 核心流程：读ROM ID → 选设备 → 温度转换 → 读数据 → CRC校验
local function read_ds18b20_temperature()
    log.info("onewire_multi_app", "开始读取DS18B20温度，引脚: " .. onewire_pin)

    local tbuff = zbuff.create(10)
    local succ, crc8c, range, t
    local rbuff = zbuff.create(9)

    -- 读取设备ROM ID（每个设备唯一）
    log.info("onewire_multi_app", "读取设备ROM ID（64位唯一标识）")

    local id = zbuff.create(8)
    id:set()

    succ, rx_data = onewire.rx(0, 8, 0x33, id, false, true, true)
    if not succ then
        log.warn("onewire_multi_app", "读取ROM ID失败")
        return nil
    end

    -- 检查设备类型码（DS18B20应为0x28）
    if id[0] ~= 0x28 then
        log.warn("onewire_multi_app", "非DS18B20设备，类型码:", mcu.x32(id[0]))
        return nil
    end

    -- CRC校验设备ID
    crc8c = crypto.crc8(id:query(0, 7), 0x31, 0, true)
    if crc8c ~= id[7] then
        log.warn("onewire_multi_app", "ROM ID CRC校验不对", 
                "计算值:", mcu.x32(crc8c), "期望值:", mcu.x32(id[7]))
        log.info("onewire_multi_app", "完整ROM ID:", id:query(0, 7):toHex())
        return nil
    end

    log.info("onewire_multi_app", "ROM ID校验成功:", id:query(0, 7):toHex())

    -- 通过MATCH ROM选择设备（确保只选中目标设备）
    log.info("onewire_multi_app", "开始温度转换（通过ROM匹配选择设备）")

    -- 构建命令缓冲区：MATCH ROM(0x55) + 目标设备ROM ID + 温度转换命令(0x44)
    -- 0x55是MATCH ROM命令，后面必须跟64位目标设备的ROM ID
    tbuff:write(0x55)     -- MATCH ROM命令
    tbuff:copy(nil, id)  -- 复制64位ROM ID（确保选择正确的设备）
    tbuff:write(0xb8)
    tbuff[tbuff:used() - 1] = 0x44  -- CONVERT T温度转换命令

    succ = onewire.tx(0, tbuff, false, true, true)
    if not succ then
        log.warn("onewire_multi_app", "发送温度转换命令失败")
        return nil
    end

    -- 第三步：等待转换完成
    log.info("onewire_multi_app", "等待温度转换完成")

    -- 等待一段时间让转换完成
    sys.wait(750)

    -- 发送复位脉冲检查设备
    succ = onewire.reset(0, true)
    if not succ then
        log.warn("onewire_multi_app", "等待转换完成时设备未响应")
        return nil
    end

    -- 检查转换是否完成
    if onewire.bit(0) > 0 then
        log.info("onewire_multi_app", "温度转换完成")
    end

    -- 第四步：读取温度数据
    log.info("onewire_multi_app", "读取温度数据")

    -- 构建读取命令：匹配ROM(0x55) + ROM ID + 读取暂存器命令(0xBE)
    tbuff[tbuff:used() - 1] = 0xbe
    succ = onewire.tx(0, tbuff, false, true, true)
    if not succ then
        log.warn("onewire_multi_app", "发送读取命令失败")
        return nil
    end

    -- 接收9字节温度数据
    succ, rx_data = onewire.rx(0, 9, nil, rbuff, false, false, false)
    if not succ then
        log.warn("onewire_multi_app", "温度数据接收失败")
        return nil
    end

    -- 第五步：CRC校验和温度计算
    log.info("onewire_multi_app", "CRC校验和温度计算")

    -- CRC校验
    crc8c = crypto.crc8(rbuff:toStr(0, 8), 0x31, 0, true)
    if crc8c == rbuff[8] then
        -- 计算温度值
        range = (rbuff[4] >> 5) & 0x03
        t = rbuff:query(0, 2, false, true)
        t = t * (5000 >> range)
        t = t / 10000

        -- 范围检查
        if t >= -55.0 and t <= 125.0 then
            log.info("onewire_multi_app", "温度读取成功:", string.format("%.2f°C", t))
            return t
        else
            log.warn("onewire_multi_app", "温度值超出有效范围:", t)
            return nil
        end
    else
        log.warn("onewire_multi_app", "温度数据CRC校验不对", 
                "计算值:", mcu.x32(crc8c), "期望值:", mcu.x32(rbuff[8]))
        return nil
    end
end

-- 简化版温度读取（用于快速测试）
local function quick_read_ds18b20()
    log.info("onewire_multi_app", "快速读取温度，引脚: " .. onewire_pin)

    -- 首先检测设备是否存在
    if not detect_ds18b20_device() then
        return nil
    end

    -- 使用完整读取函数
    return read_ds18b20_temperature()
end

-- 单总线分时复用主函数（同一条总线，分时访问不同设备）
local function multi_sensor_app_main()
    log.info("onewire_multi_app", "启动双传感器应用（引脚54和23）")

    -- 初始化硬件
    if not init_hardware() then
        log.error("onewire_multi_app", "硬件初始化失败，任务无法启动")
        return
    end

    -- 初始化OneWire总线
    init_onewire_bus()

    -- 电源稳定延时：确保DS18B20内部电路就绪
    power_stabilization_delay()

    -- 检测设备
    local device_present = detect_ds18b20_device()

    if not device_present then
        log.error("onewire_multi_app", "未检测到设备响应")
        log.warn("onewire_multi_app", "硬件连接提示：")
        log.warn("onewire_multi_app", "1. 传感器连接引脚54或23")
        log.warn("onewire_multi_app", "2. 确保GPIO31/GPIO2已设置为高电平供电")
        log.warn("onewire_multi_app", "3. 确保4.7kΩ上拉电阻正确安装")
        log.warn("onewire_multi_app", "4. 检查传感器VDD、GND、DQ连接")
        -- 关闭OneWire总线
        onewire.deinit(0)
        return
    end

    log.info("onewire_multi_app", "开始双传感器连续监测...")
    log.info("onewire_multi_app", "按PWR_KEY按键可切换引脚(54和23)")

  -- 主循环：按键切换设备，分时读取温度
    local read_count = 0
    local success_count = 0

    while true do
        read_count = read_count + 1

        -- 检查按键状态
        if pwr_key_pressed then
            pwr_key_pressed = false
            switch_onewire_pin()

            -- 重新初始化OneWire总线
            init_onewire_bus()
        end

        log.info("onewire_multi_app", "第" .. read_count .. "次读取，引脚:" .. onewire_pin)

        -- 尝试读取温度
        local temperature = read_ds18b20_temperature()

        if temperature then
            success_count = success_count + 1
            log.info("onewire_multi_app", "引脚" .. onewire_pin .. "温度:", 
                    string.format("%.2f°C", temperature), 
                    "成功率:", string.format("%.1f%%", success_count/read_count*100))

            -- 简单的温度报警逻辑
            if temperature > 30 then
                log.warn("onewire_multi_app", "温度偏高:", string.format("%.2f°C", temperature))
            elseif temperature < 10 then
                log.warn("onewire_multi_app", "温度偏低:", string.format("%.2f°C", temperature))
            end
        else
            log.warn("onewire_multi_app", "本次读取失败")
            log.info("onewire_multi_app", "成功率:", string.format("%.1f%%", success_count/read_count*100))
        end

        -- 等待下一次读取
        sys.wait(2000)
    end
end
log.info("onewire_multi_app", "双传感器应用模块加载完成（54和23切换）")

六、运行结果展示

1、搭建好硬件环境；

2、Luatools 烧录内核固件和 脚本代码；

3、烧录成功后，自动开机运行，查看打印日志，如果正常运行，会打印如下日志；

6.1 单传感器模式

• 使用GPIO2默认OneWire功能，硬件通道0模式，无需引脚复用
• 完整的CRC8数据校验机制，确保数据可靠性
• 设备自动识别和ROM验证，支持设备类型检测
• 3秒间隔连续温度监测，实时温度报警功能
• zbuff缓冲区优化，提高数据传输效率

（1）单传感器演示
[2025-11-24 23:46:59.904][000000000.251] I/user.main onewire_demo 1.0.0
[2025-11-24 23:46:59.932][000000000.258] I/user.onewire_single_app 单传感器模块版本: 002.002.000
[2025-11-24 23:46:59.970][000000000.258] I/user.onewire_single_app 单传感器应用模块加载完成
[2025-11-24 23:47:00.002][000000000.259] I/user.onewire_single_app 启动单传感器应用
[2025-11-24 23:47:00.032][000000000.259] I/user.onewire_single_app 初始化OneWire总线...
[2025-11-24 23:47:00.064][000000000.259] I/user.onewire_single_app OneWire总线初始化完成，使用GPIO2默认引脚
[2025-11-24 23:47:00.096][000000000.259] I/user.onewire_single_app 检测DS18B20设备...
[2025-11-24 23:47:00.124][000000000.267] I/user.onewire_single_app 探测到DS18B20 2859F253000000 14
[2025-11-24 23:47:00.159][000000000.267] I/user.onewire_single_app 开始连续温度监测...
[2025-11-24 23:47:00.186][000000000.276] I/user.onewire_single_app 温度转换完成
[2025-11-24 23:47:00.216][000000000.289] I/user.onewire_single_app 温度读取成功: 85.00°C
[2025-11-24 23:47:00.246][000000000.290] W/user.onewire_single_app 温度偏高: 85.00°C
[2025-11-24 23:47:00.409][000000003.299] I/user.onewire_single_app 温度转换完成
[2025-11-24 23:47:00.436][000000003.312] I/user.onewire_single_app 温度读取成功: 28.25°C
[2025-11-24 23:47:00.465][000000003.313] I/user.onewire_single_app 温度正常: 28.25°C
[2025-11-24 23:47:03.404][000000006.322] I/user.onewire_single_app 温度转换完成
[2025-11-24 23:47:03.437][000000006.335] I/user.onewire_single_app 温度读取成功: 28.25°C
[2025-11-24 23:47:03.469][000000006.335] I/user.onewire_single_app 温度正常: 28.25°C

6.2 多传感器模式 (onewire_multi_app.lua)

6.2.1 单总线多设备挂载原理：

1. 物理连接：所有DS18B20的VDD、GND、DQ引脚分别并联到同一组单总线

2. 设备识别：每个DS18B20出厂时烧录了全球唯一的64位ROM ID

3. 总线扫描：主机发送SEARCH ROM(0xF0)命令发现总线上的所有设备

4. 设备选择：通过MATCH ROM(0x55)命令+目标设备ROM ID选择特定设备通信

5. 分时操作：每次只与一个设备通信，避免总线冲突

（2）双传感器演示
[2025-11-24 23:49:45.699][000000000.260] I/user.onewire_multi_app 双传感器应用模块加载完成（54和23切换）
[2025-11-24 23:49:45.732][000000000.261] I/user.onewire_multi_app 启动双传感器应用（引脚54和23）
[2025-11-24 23:49:45.761][000000000.261] I/user.onewire_multi_app 初始化硬件配置...
[2025-11-24 23:49:45.789][000000000.261] I/user.onewire_multi_app 硬件初始化完成
[2025-11-24 23:49:45.822][000000000.262] I/user.onewire_multi_app 初始引脚: 引脚54 (ONEWIRE功能)
[2025-11-24 23:49:45.859][000000000.262] I/user.onewire_multi_app 切换按键: PWR_KEY
[2025-11-24 23:49:45.898][000000000.262] I/user.onewire_multi_app 支持引脚: 54 和 23 循环切换
[2025-11-24 23:49:45.932][000000000.262] I/user.onewire_multi_app 电源控制: GPIO31/GPIO2 (已设置为高电平)
[2025-11-24 23:49:45.963][000000000.262] I/user.onewire_multi_app 电源控制: 开启
[2025-11-24 23:49:45.997][000000000.363] I/user.onewire_multi_app 初始化OneWire总线，通道: 0
[2025-11-24 23:49:46.026][000000000.374] I/user.onewire_multi_app OneWire总线初始化完成，通道: 0，引脚:54
[2025-11-24 23:49:46.059][000000000.573] I/user.onewire_multi_app 检测DS18B20设备，引脚: 54
[2025-11-24 23:49:46.089][000000000.575] I/user.onewire_multi_app 检测到DS18B20设备响应
[2025-11-24 23:49:46.117][000000000.575] I/user.onewire_multi_app 开始双传感器连续监测...
[2025-11-24 23:49:46.148][000000000.575] I/user.onewire_multi_app 按PWR_KEY按键可切换引脚(54和23)
[2025-11-24 23:49:46.181][000000000.575] I/user.onewire_multi_app 第1次读取，引脚:54
[2025-11-24 23:49:46.212][000000000.575] I/user.onewire_multi_app 开始读取DS18B20温度，引脚: 54
[2025-11-24 23:49:46.243][000000000.576] I/user.onewire_multi_app 读取设备ROM ID
[2025-11-24 23:49:46.272][000000000.583] I/user.onewire_multi_app ROM ID校验成功: 289FC493000000 14
[2025-11-24 23:49:46.297][000000000.583] I/user.onewire_multi_app 开始温度转换
[2025-11-24 23:49:46.325][000000000.590] I/user.onewire_multi_app 等待温度转换完成
[2025-11-24 23:49:46.401][000000001.341] I/user.onewire_multi_app 温度转换完成
[2025-11-24 23:49:46.433][000000001.342] I/user.onewire_multi_app 读取温度数据
[2025-11-24 23:49:46.466][000000001.354] I/user.onewire_multi_app CRC校验和温度计算
[2025-11-24 23:49:46.499][000000001.355] I/user.onewire_multi_app 温度读取成功: 27.44°C
[2025-11-24 23:49:46.530][000000001.355] I/user.onewire_multi_app 引脚54温度: 27.44°C 成功率: 100.0%
[2025-11-24 23:49:46.630][000000003.355] I/user.onewire_multi_app 第2次读取，引脚:54
[2025-11-24 23:49:46.665][000000003.356] I/user.onewire_multi_app 开始读取DS18B20温度，引脚: 54
[2025-11-24 23:49:46.698][000000003.356] I/user.onewire_multi_app 读取设备ROM ID
[2025-11-24 23:49:46.727][000000003.363] I/user.onewire_multi_app ROM ID校验成功: 289FC493000000 14
[2025-11-24 23:49:46.765][000000003.363] I/user.onewire_multi_app 开始温度转换
[2025-11-24 23:49:46.799][000000003.371] I/user.onewire_multi_app 等待温度转换完成
[2025-11-24 23:49:46.982][000000004.122] I/user.onewire_multi_app 温度转换完成
[2025-11-24 23:49:47.010][000000004.123] I/user.onewire_multi_app 读取温度数据
[2025-11-24 23:49:47.043][000000004.135] I/user.onewire_multi_app CRC校验和温度计算
[2025-11-24 23:49:47.077][000000004.136] I/user.onewire_multi_app 温度读取成功: 27.50°C
[2025-11-24 23:49:47.110][000000004.137] I/user.onewire_multi_app 引脚54温度: 27.50°C 成功率: 100.0%
[2025-11-24 23:49:48.999][000000006.137] I/user.onewire_multi_app 第3次读取，引脚:54
[2025-11-24 23:49:49.030][000000006.138] I/user.onewire_multi_app 开始读取DS18B20温度，引脚: 54
[2025-11-24 23:49:49.061][000000006.138] I/user.onewire_multi_app 读取设备ROM ID
[2025-11-24 23:49:49.094][000000006.145] I/user.onewire_multi_app ROM ID校验成功: 289FC493000000 14
[2025-11-24 23:49:49.124][000000006.145] I/user.onewire_multi_app 开始温度转换
[2025-11-24 23:49:49.154][000000006.153] I/user.onewire_multi_app 等待温度转换完成
[2025-11-24 23:49:49.778][000000006.904] I/user.onewire_multi_app 温度转换完成
[2025-11-24 23:49:49.806][000000006.905] I/user.onewire_multi_app 读取温度数据
[2025-11-24 23:49:49.836][000000006.917] I/user.onewire_multi_app CRC校验和温度计算
[2025-11-24 23:49:49.866][000000006.918] I/user.onewire_multi_app 温度读取成功: 27.50°C
[2025-11-24 23:49:49.907][000000006.919] I/user.onewire_multi_app 引脚54温度: 27.50°C 成功率: 100.0%

6.2.2 分时复用测试逻辑（2秒切换一次）：

• 引脚54：连接设备A（ROM ID: 28-9F-C4-93-00-00-00-14）

• 引脚23：连接设备B（ROM ID: 28-59-F2-53-00-00-00-14）

• PWR_KEY按键：按一次切换一个设备，实现同一条总线的分时使用

（3）双传感器按键切换演示
[2025-11-24 23:49:51.147][000000008.278] I/user.onewire_multi_app 切换按键被按下
[2025-11-24 23:49:51.783][000000008.919] I/user.onewire_multi_app 切换OneWire引脚...
[2025-11-24 23:49:51.821][000000008.939] I/user.onewire_multi_app 将PAD54配置为GPIO3 true
[2025-11-24 23:49:51.856][000000008.940] I/user.onewire_multi_app 将GPIO3设置为高电平输出 function: 0C7F4A10
[2025-11-24 23:49:51.897][000000008.940] I/user.onewire_multi_app 切换到引脚23
[2025-11-24 23:49:51.933][000000008.940] I/user.onewire_multi_app 当前使用引脚: 23
[2025-11-24 23:49:51.965][000000008.941] I/user.onewire_multi_app 将引脚23配置为ONEWIRE功能 true
[2025-11-24 23:49:51.994][000000008.961] I/user.onewire_multi_app 引脚切换完成，当前使用: 引脚23
[2025-11-24 23:49:52.324][000000009.461] I/user.onewire_multi_app 初始化OneWire总线，通道: 0
[2025-11-24 23:49:52.356][000000009.471] I/user.onewire_multi_app OneWire总线初始化完成，通道: 0，引脚:23
[2025-11-24 23:49:52.431][000000009.571] I/user.onewire_multi_app 第4次读取，引脚:23
[2025-11-24 23:49:52.474][000000009.571] I/user.onewire_multi_app 开始读取DS18B20温度，引脚: 23
[2025-11-24 23:49:52.519][000000009.572] I/user.onewire_multi_app 读取设备ROM ID
[2025-11-24 23:49:52.563][000000009.579] I/user.onewire_multi_app ROM ID校验成功: 2859F253000000 14
[2025-11-24 23:49:52.593][000000009.579] I/user.onewire_multi_app 开始温度转换
[2025-11-24 23:49:52.622][000000009.587] I/user.onewire_multi_app 等待温度转换完成
[2025-11-24 23:49:53.203][000000010.338] I/user.onewire_multi_app 温度转换完成
[2025-11-24 23:49:53.239][000000010.339] I/user.onewire_multi_app 读取温度数据
[2025-11-24 23:49:53.272][000000010.351] I/user.onewire_multi_app CRC校验和温度计算
[2025-11-24 23:49:53.302][000000010.352] I/user.onewire_multi_app 温度读取成功: 27.81°C
[2025-11-24 23:49:53.332][000000010.353] I/user.onewire_multi_app 引脚23温度: 27.81°C 成功率: 100.0%

七、注意事项

暂无