【正文】 18B20 溫度傳感器 DS18B20 最大的特點是單總線數(shù)據(jù)傳輸方式， DS18B20 的數(shù)據(jù) 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(shè)計與仿真 系統(tǒng)總體設(shè)計 6 主程序的流程設(shè)計與實現(xiàn)程序 主程序的流程設(shè)計 由于各個程序都是模塊化的設(shè)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(jù)此思路，程序分為主程序模塊部分、 1602 液晶顯示驅(qū)動模塊部分、按鍵模塊部分、 DS18B20 驅(qū)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(zhuǎn) 換。 基于單片機的數(shù)字溫度計設(shè)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?qū)崟r的測得 溫 度并進行顯示 ， 顯示的誤差在 177。其 設(shè)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(diào)、烘干機中均用了溫度控制系統(tǒng)。Temperature acquisition。系統(tǒng)可以 設(shè)置上下限報警溫度值，當(dāng)測得結(jié)果超過設(shè)定值時進行相應(yīng)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(zhǔn)確 且 誤差小 ，其 誤差 在 177。 I 基于 單片機的數(shù)字溫度計設(shè)計與仿真 盤桂云 （吉首大學(xué)物理科學(xué)與信息工程學(xué)院，湖南 吉首 416000） 摘 要 本課題以單片機為控制核心，設(shè)計了一款數(shù)字溫度計 ?！?。LCD display。 目 前，我國單片機的開發(fā)應(yīng)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(yīng)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(yīng)的上下限溫度 ； (3)數(shù)字溫度計 測得 的溫度值和我們設(shè)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(shè)定，如未設(shè)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(yīng)結(jié)顯。 3 第二 章 系統(tǒng)總體設(shè)計 系統(tǒng)硬件電路總體設(shè)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(diào)用。各程序模塊對應(yīng)的外部函數(shù)及外部變量如下： DS18B20 驅(qū)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(chǔ) ,其關(guān)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(diào)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(jù)以八位并行方式傳輸。 晶振電路設(shè)計 晶振電路采用 的晶振。此時電容相當(dāng)一條導(dǎo)線， reset 保持高電平；當(dāng) C3 沖完成后，reset 變?yōu)榈碗娖健１鞠到y(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(yīng)的溫度值表如表 所示： 表 DS18B20 典型對應(yīng)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(guān)資料中都可以看出，每單位十六進制對應(yīng)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?qū)崿F(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(jù)，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(yīng)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(shè)計中數(shù)據(jù)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(shè)計 鍵盤輸入部分是給用戶設(shè)定上下限溫度值 。 KEY1 對應(yīng)ＭＣＵ中的ＩＯ端口是： KEY2 對應(yīng)ＭＣＵ中的ＩＯ端口是： KEY3 對應(yīng)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(shè)計與仿真 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計 18 鍵盤輸入模塊程序設(shè)計 鍵盤掃描部分程序設(shè)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(shè)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(dāng)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(shè)計中采用 low_temp 和 high_temp進行保存設(shè)定的高低溫度值，將他們與測得值進行比較進行相應(yīng)的操作，如果設(shè)定的 low_temp 高于 high_temp 時將顯示 error，并其設(shè)定無效。 串行輸出模塊 串行輸出模塊電路設(shè)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(biāo)志和 T2 的中斷標(biāo)志硬件無法自己清除標(biāo)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(shè)計與仿真 結(jié)束語 25 結(jié)束語 本論文 設(shè)計的是 基于單片機的數(shù)字溫度計。具有實時顯示當(dāng)前溫度，設(shè)定上下限溫度值以及可以對當(dāng)前溫度超出限定的溫度值時進行報警提示。此時設(shè)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(diào)試，仿真等。雖然通過自己的學(xué)習(xí)完成了這項設(shè)計，但是覺得自己還有很多知識要去學(xué)習(xí) ，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(xué)，對我無微不至的關(guān)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(zhuǎn)換 B20_init()。//讀低位 tem2=B20_read_byte()。 } else tmp_tmp=(tem2*256+tem1)*。}//表示負(fù)數(shù) ,因負(fù)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(shè)置 DDRAM 地址 if(y==1) lcd_write(lcd_,0x80|(x0x40))。 while(*strint!=39。 for(x=z