DS18B20-Reset-3-連線檢測

 特務接頭前的觀察要點

一個特務，一定了解執行任何一次的接頭任務前，都要先觀察據點是否正常。意味著，它可能被"破了"，若有出現"異常"的訊息，則立馬回報組織。

Arduino與DS18B20的連接檢測

上一篇[DS18B20-Reset-02-啟動程序]中，執行時可以重啟DS18B20，且當收到DS18B20的應答訊息後，會顯示"DS18B20 Exist"的回饋訊息，而當無法重啟DS18B20時，它會顯示"No DS18B20 right here"。
當一切連線正常時，它會如實的執行，不過此程式只能偵測DS18B20的正常反應，卻無法處理另一狀態，就是Arduino與DS18B20斷線時的錯誤回饋，而此篇的程式就是補強此一短處。

而程式設計的關鍵也不難，如Datasheet中第10頁[Hardware Configuration]中所言，就是當Arduino與DS18B20正常連接並外接一上拉電阻時，它會處於高電位的狀態。反之，當未執行任何執行命令時，連線若出現低電位既是異常。

程式設計說明

簡單而言，程式設計的理念就是在執行啟動程序前，先觀察連線的電位狀態一段時間，期間若有任何的低電位出現，就是連線異常。

※ 硬體連線資料請參考[DS18B20-Reset-02-啟動程序]

STEP-1-程式架構

 此程式使用了四個副程式，其架構如下圖：
1.TestConnect()：測試連線副程式，為此篇的重點，主要是偵測輸入pin腳，當出現低電位時， 就顯示錯誤訊息"DQ_pin no connect"，並傳"0"值給ResetResult()副程式，若通過觀察期， 它仍處於高電位，就傳"1"值給ResetResult()副程式。

2.ResetResult()：啟動結果副程式，統合連線測試及啟動測試兩功能，但先測連線，再測啟動， 兩者皆OK才傳"1"值給ShowOkInfo()，否則傳"0"值給ShowOkInfo()。

3.isReset()：啟動程序副程式，主要功能為傳回重啟狀態值

4.ShowOkInfo()：顯示程程式，當一切正常為"Reset OK"，有任何異常顯示"Reset Fail"

STEP-2-關鍵程式碼說明 

此次程式的關鍵是測試連線副程式TestConnect()，觀察期間為240μs，每隔4μs觀察一次電位值，觀察60次，中間若有任何一次出現低電位，則傳回"0"值並結束程式，若整個觀察期間皆為高電位，則傳回"1"值。

uint8_t TestConnect()
{
 uint8_t retries = 60;
 //先拉高電位（轉為讀取狀態）
 pinMode(g_dq_pin, INPUT);
 //若是正常就會處於高電位（DS18B20的一般狀態）
 while(!digitalRead(g_dq_pin))
 {
  retries--;
  if(retries == 0) {
   Serial.println("DQ_pin no connect!");
   return 0;
  }
  delayMicroseconds(4);
 }
 return 1;
}

STEP-3-程式碼

#define g_dq_pin 7
void setup(){
	Serial.begin(9600);
	Serial.println("<>");
}

void loop(){
	ShowOkInfo(ResetResult()) ;
	delay(2000);
}

uint8_t ResetResult()
{
	//傳回檢測Arduino與DS18B20連接狀態
	if(!TestConnect()) {return 0;}
	//直接傳回Reset結果，1既存在，0為非
	return isReset();
}

void ShowOkInfo(uint8_t isOk)
{
	if(isOk) {
		Serial.println("Reset OK");
	} else {
		Serial.println("Reset Fail");
	}
}
//測試Arduino與DS18B20的連接狀態並傳回測試值
uint8_t TestConnect()
{
	uint8_t retries = 60;
	//先拉高電位（轉為讀取狀態）
	pinMode(g_dq_pin, INPUT);
	//若是正常就會處於高電位（DS18B20的一般狀態）
	while(!digitalRead(g_dq_pin))
	{
		retries--;
		if(retries == 0) {
			Serial.println("DQ_pin no connect!");
			return 0;
		}
		delayMicroseconds(4);
	}
	return 1;
}
//啟動程序並傳回狀態值
uint8_t isReset() {
	pinMode(g_dq_pin, OUTPUT);
	digitalWrite(g_dq_pin, LOW);
	delayMicroseconds(720);
	pinMode(g_dq_pin, INPUT);
	delayMicroseconds(70);
	uint8_t is_exist = !digitalRead(g_dq_pin);
	delayMicroseconds(410);
	return is_exist;
}

STEP-4-程式輸出

輸出結果中，可看出有成功四次Reset，然後兩次的失敗，因為我將Arduino與DS18B20的連線拔除， 然後，再插回去就顯示重啟正常。

結語

 其實此一功能是整個讀取溫度程序都完成了之後，到[檢錯/中斷設置及類別化(Object)]時才加上去，當初認為是多此一舉，沒必要，但後來考量到整體的檢錯功能時，就知道不加不行，且要能防止系統出問題，需傳回一異常值（-127℃），才能保證系統就算有硬體連線/元件異常時，也不會出大錯。當然，先在此補充了此功能，也讓各位有一個觀念。

接下來，要用實際數值，來檢驗Datasheet的數字是"正確"的嗎？