【正文】 18B20 溫度傳感器 DS18B20 最大的特點是單總線數(shù)據傳輸方式， DS18B20 的數(shù)據 I/O 均由同一條線來完成。//掃描按鍵 main_scanf_deal()。//獲得溫度 lcd_write(lcd_,0x01)。 //報警 IO 口 2 //****************************************************** //****************************************************** 基于單片機的數(shù)字溫度計設計與仿真 系統(tǒng)總體設計 6 主程序的流程設計與實現(xiàn)程序 主程序的流程設計 由于各個程序都是模塊化的設計，因此主程序的工作量就很少且思路也很清析。 sbit busy_f = P0^7。 extern void main_scanf_deal()。 extern uchar low_flag,high_flag。 按鍵模塊程序部分： extern void key_scanf()。其各部分的外部函數(shù)和外部變量聲明在 文件中。根據此思路，程序分為主程序模塊部分、 1602 液晶顯示驅動模塊部分、按鍵模塊部分、 DS18B20 驅動模塊部分、報警模塊部分、串行輸出程序模塊和組合程序模塊部分。 （ 6） MAX232：進行串行通信的電平轉 換。 基于單片機的數(shù)字溫度計設計與仿真 緒論 2 (2) 18B20 溫度傳感器：用來采集溫度。 在此過程中如果測得 的溫度超過了上下限溫度時系統(tǒng)會啟動報警 。 具體的功能如下所述： (1)能夠實時的測得 溫 度并進行顯示 ， 顯示的誤差在 177。其 設計 通過 18B20 進行 溫度采集 ， 采用 1602 液晶來進行 溫度顯示 ， 有鍵盤輸入 和 LED二極管進行溫度報警 功能 。 冰箱、空調、烘干機中均用了溫度控制系統(tǒng)。Temperature acquisition。系統(tǒng)可以 設置上下限報警溫度值，當測得結果超過設定值時進行相應的報警， 提供一個接口 可以將溫度 值 傳送給其它控制器或計算機， 測量準確 且 誤差小 ，其 誤差 在 177。 I 基于 單片機的數(shù)字溫度計設計與仿真 盤桂云 （吉首大學物理科學與信息工程學院，湖南 吉首 416000） 摘 要 本課題以單片機為控制核心，設計了一款數(shù)字溫度計 ?！?。LCD display。 目 前，我國單片機的開發(fā)應用正在興起，單片機 在機電一體化、智能儀表、工業(yè)控制、家用電器等方面的應用成果尤為顯著 。 其溫度通過 MAX232通信方式傳送出去，可給另一控制器或計算機進行其它操作用。 ℃ ； (2)可以 通過 鍵盤輸入相應的上下限溫度 ； (3)數(shù)字溫度計 測得 的溫度值和我們設定的上下限溫度 都可以在 LCD 上顯示出來 。其中上下限溫度值可由用戶進行設定，如未設定 則 為 系統(tǒng)初始值 。 (3) 1602 液晶顯示屏：用來顯示單片機控制器處理的相應結顯。 3 第二 章 系統(tǒng)總體設計 系統(tǒng)硬件電路總體設計 數(shù)字溫度計 系統(tǒng)硬件電路按功能可以分為以下幾個模塊電路：控制模塊電路、溫度傳感器模塊電路、液晶顯示模塊電路、鍵盤輸入模塊電路、 報警模塊 、串行通信模塊電路 。各部分的聯(lián)系都通過組合程序模塊部分進行組合，而組合程序只給主程序調用。各程序模塊對應的外部函數(shù)及外部變量如下： DS18B20 驅動程序部分： extern void get_temperature()。 extern uchar key1,key2,key3。 串行通信模塊 部分： extern void usart()。 以上列出的各外部函數(shù)與外部變量是各個 .C 文件相互聯(lián)接的基礎 ,其關系如圖 所示 .其中這些外部函數(shù)與 IO 定義都放在 文件中 .IO 定義列出如下 : /*IO 口的定義 */ //****************************************************** //****************************************************** sbit rs = P2^0。 define dc_port P1 define lcd_ 0 // Command define lcd_data 1 // Data define key P2//按鍵 IO 定義 sbit B20_IO = P3^7。 它的調用程序都在 文件中。//清屏 lcd_prints( now temperature,0,0)。//按鍵處理 pare_temperature()。 其引腳圖如下： 圖 18B20 引腳圖 DS18B20 的功能是測量環(huán)境的溫度。 其數(shù)據以八位并行方式傳輸。 晶振電路設計 晶振電路采用 的晶振。此時電容相當一條導線， reset 保持高電平；當 C3 沖完成后，reset 變?yōu)榈碗娖?。本系統(tǒng)采用的溫度傳感器是 DS18B20 。由于在釋放 DQ 時要保證在高電平，因此采用 一個上拉電阻接在 VCC 上。典型對應的溫度值表如表 所示： 表 DS18B20 典型對應的溫度值表 溫度 /℃ 二進制表示 十六進制表示 +125 + + + 0 55 00000111 11010000 00000001 10010001 00000000 10100010 00000000 00001000 00000000 00000000 11111111 11111000 11111111 01011110 11111110 01101111 11111100 10010000 07D0H 0191H 00A2H 0008H 0000H FFF8H FF5EH FE6FH FC90H 從圖表與相關資料中都可以看出，每單位十六進制對應的溫度是 ℃。以下是本系統(tǒng)在寫計算過程中的部分程序： if((tem2amp。 if(flag1){temperature|=0x8000。 datasheet 分析及程序實現(xiàn) : DS18B20 是一顆數(shù)字型芯片，對其操作要按照芯片資料介紹進行。在程序中我們要對 18B20 進行寫命令，還要對它讀數(shù)據，芯片的啟動要有個初始化程序。 B20_delay(1)。 B20_delay(2)。 } B20_IO=1。 ： 讀程序部分用來對 18B20 讀出相應的溫度值。 18B20 程序模塊程序全部放在 文件中。 因為這兩種液晶的操作是一樣的，而在 proutes 中又沒 1602 液晶，所以 在 proutes 中采用 LMO16L 來進行代替， 在常規(guī)設計中數(shù)據口一般接 P0 口，考慮到 P0 口無上拉電阻，這樣我們就得在P0 口上拉 電阻或使 用鎖存器來代替，這樣的話電路上就會增加硬件從而增加了布線的難度。 鍵盤輸入模塊 鍵盤輸入模塊電路設計 鍵盤輸入部分是給用戶設定上下限溫度值 。 KEY1 對應ＭＣＵ中的ＩＯ端口是： KEY2 對應ＭＣＵ中的ＩＯ端口是： KEY3 對應ＭＣＵ中的ＩＯ端口是： 圖 鍵盤輸入 模塊 的電路圖 基于單片機的數(shù)字溫度計設計與仿真 系統(tǒng)詳細設計 18 鍵盤輸入模塊程序設計 鍵盤掃描部分程序設計充分考慮了按鍵去斗。因此這樣就有個按鍵判斷過程。x) for(y=20。 delay(30)。break。break。 } } 以上程序為 文件中的全部程序部分 , key_scanf()設定它是外部函數(shù) ,在這個模塊中只有這個函數(shù)才能給別個文件用 ,但用這個函數(shù)只能是 和 ,這 樣用的原因是為了程序的可改性．再就是在這個 中有三個外部變量，為 key1,key2,key3, 它的使用規(guī)則同樣和外部函數(shù)一樣。 黃色的是當測得的溫度超過下限溫度時 通過 發(fā)光來提示 用戶 ，而綠色的是在測得的溫度超過上限溫度時 通過 發(fā)光來提示用戶 。在程序設計中采用 low_temp 和 high_temp進行保存設定的高低溫度值，將他們與測得值進行比較進行相應的操作，如果設定的 low_temp 高于 high_temp 時將顯示 error，并其設定無效。 串行輸出模塊 串行輸出模塊電路設計 串行輸出 模塊 是將得到的溫度值通過串行的方式傳送出去。因為 51 單片機中串行的中斷標志和 T2 的中斷標志硬件無法自己清除標志位。 圖 修改上限溫度值 3．修改下限溫度值?；趩纹瑱C的數(shù)字溫度計設計與仿真 結束語 25 結束語 本論文 設計的是 基于單片機的數(shù)字溫度計。具有實時顯示當前溫度，設定上下限溫度值以及可以對當前溫度超出限定的溫度值時進行報警提示。此時設計的程序已寫好，要加上通信功能時直接在程序中加入 文件，其文件中的 函數(shù)功能即是實現(xiàn) 232 通信的功能，此 就是一個小模塊。更進一步加強了 51 單片機的運用能力，包括 51 單片機的程序編寫，調試，仿真等。雖然通過自己的學習完成了這項設計，但是覺得自己還有很多知識要去學習 ，比如說傳感器，數(shù)電，模電等。在此，我向向老師表示我最衷心的感謝。是他們把我養(yǎng)大，送我上學，對我無微不至的關心和照顧。 sbit busy_f = P0^7。 //報警 IO 口 2 //****************************************************** //****************************************************** /*外部函數(shù)聲明 */ //****************************************************** //****************************************************** /*1602 函數(shù)聲明 */ extern void lcd_prints(uchar *strint,uchar x,uchar y)。 /*(整合所有程序 )函數(shù)聲明 */ extern void dis_temperature(int temp_temperature)。 extern void deal_pare_temperature()。 //unite// extern int high_temp,low_temp。x0。 B20_delay(1)。 B20_delay(2)。 } B20_IO=1。 i) // { B20_IO=0。0x01。_nop_()。 B20_delay(5)。//拉高掛起 B20_delay(1)。i8。_nop_()。_nop_()。 //6us B20_IO=1。_nop_()。 B20_delay(2)。 return ReadData。//禁止中斷，防止讀錯 B20_init()。//等待轉換 B20_init()。//讀低位 tem2=B20_read_byte()。 } else tmp_tmp=(tem2*256+tem1)*。}//表示負數(shù) ,因負數(shù)運算時丟失了符號位 EA=1。 en =1。 rs=d_c。 _nop_()。 } /**************************************************** 函數(shù)名稱： void lcd_initial(void) 功能說明：初始化液晶 入口參數(shù)：無 *****************************************************/ void lcd_initial(void) { en=0。 //開顯示 lcd_write(lcd_,0x06)。 //設置 DDRAM 地址 if(y==1) lcd_write(lcd_,0x80|(x0x40))。 while(*strint!=39。 for(x=z