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標(biāo)題: AT89C51單片機(jī)DS18B20溫度檢測應(yīng)用設(shè)計 Proteus仿真 [打印本頁]

作者: yymy 時間: 2020-6-23 16:51
標(biāo)題: AT89C51單片機(jī)DS18B20溫度檢測應(yīng)用設(shè)計 Proteus仿真
一、設(shè)計目的
1、學(xué)習(xí)并掌握One-Wire總線的工作原理
2、學(xué)習(xí)并掌握DS18B20溫度傳感器工作原理；
3、學(xué)習(xí)并掌握溫度采集程序設(shè)計方法；
4、學(xué)習(xí)并掌握串行通信程序設(shè)計；
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1、計算機(jī)；
2、單片機(jī)開發(fā)板；
3、Keil C51編程軟件；
4、Proteus仿真軟件；
三、設(shè)計內(nèi)容
1、完成功能
（1）檢測溫度并顯示一位小數(shù)（XX.X），
（2）將溫度值通過串口發(fā)送到上位機(jī)串口調(diào)試助手，
（3）上位機(jī)串口調(diào)試助手顯示（文本形式顯示）：“T:XX.X”回車（XX.X是溫度值，逐行顯示）
2、硬件電路原理圖
3、設(shè)計程序（5號、宋體、單倍行距、分兩欄，要求程序設(shè)計規(guī)范化，添加必要的說明和注釋）

/****************************************************************
* 實(shí) 驗(yàn) 名：DS18B20溫度實(shí)驗(yàn)
* 實(shí)驗(yàn)說明：數(shù)碼管顯示當(dāng)前溫度
* 連接方式：將DS18B20插到數(shù)字溫度檢測模塊的U5上（注意方向），DS_RD接P2.2
*****************************************************************/
//包含文件
#include<reg52.h>
#include<intrins.h>
//宏定義
#defineBAUD 9600       //波特率設(shè)置，bps
#defineFOSC 11059200L //晶振設(shè)置，默認(rèn)使用11.0592MHz
//#defineFOSC 12000000L //晶振設(shè)置，使用12M Hz
//#defineFOSC 24000000L //晶振設(shè)置，使用24M Hz
//IO接口定義
#defineLED_PORT P0
sbitwela_1 = P2^4;
sbitwela_2 = P2^5;
sbitwela_3 = P2^6;
sbitwela_4 = P2^7;
sbitDQ = P2^2;             //定義DS18B20端口DQ
//全局變量定義
unsignedchar temperature;
unsignedchar temperature_dec;
unsignedchar qian,bai,shi,ge;
//LED顯示字模 0-F 共陽模式
unsignedcode table[]={0Xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};
unsignedchar RomCode[8]; //DS18B20中的RomCode
/*******************************************************************************
* 函數(shù) 名：Delayms
* 函數(shù)功能：實(shí)現(xiàn) ms級的延時
* 輸入：ms
* 輸出：無
*******************************************************************************/
voidDelayms(unsigned int ms)
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i<ms;i++)
#if FOSC == 11059200L
   for(j=0;j<114;j++);
#elif FOSC == 12000000L
   for(j=0;j<123;j++);
#elif FOSC == 24000000L
   for(j=0;j<249;j++);
#else
   for(j=0;j<114;j++);
#endif
}
/*******************************************************************************
* 函數(shù) 名：LEDdisplay
* 函數(shù)功能：循環(huán)顯示各個位上的數(shù)據(jù)
* 輸入：num要顯示的數(shù)據(jù)
* 輸出：無
*******************************************************************************/
voidLEDdisplay()
{
wela_1 = 1; //關(guān)閉所有數(shù)碼管
wela_2 = 1;
wela_3 = 1;
wela_4 = 1;
wela_4=0; //顯示千位
LED_PORT=table[qian];
Delayms(1);
LED_PORT = 0xff;
wela_4=1;

wela_3=0; //顯示百位
LED_PORT=table[bai];
Delayms(1);
LED_PORT = 0xff;
wela_3=1;

wela_2=0; //顯示十位
LED_PORT=table[shi] & 0x7F;
Delayms(1);
LED_PORT = 0xff;
wela_2=1;

wela_1=0; //顯示個位
LED_PORT=table[ge];
Delayms(1);
LED_PORT = 0xff;
}
/*******************************************************************/
/*us級延時函數(shù)  執(zhí)行一次US--所需6.5us進(jìn)入一次函數(shù)需要11.95us                                  */
/*******************************************************************/
voidDelay(unsigned int num)
{
while( --num ) ;
}
/*******************************************************************/
/*初始化ds1820                                                 */
/*******************************************************************/
bitInit_DS18B20(void)
{
bit presence;
DQ = 1;    //DQ復(fù)位
Delay(8); //稍做延時
DQ = 0;    //單片機(jī)將DQ拉低
Delay(90);  //精確延時大于 480us
DQ = 1;    //拉高總線
Delay(4); //稍做延時
presence = DQ; //如果=0則初始化成功 =1則初始化失敗
Delay(20); //稍做延時
DQ = 1;
return(presence); //返信號，0=presence,1= no presence
}
/*******************************************************************/
/* 讀一個字節(jié)                                                    */
/*******************************************************************/
unsignedchar ReadOneChar(void)
{
unsigned char i = 0;
unsigned char dat = 0;
for (i = 8; i > 0; i--)//循環(huán)8次，通過dat變量的依次右移裝入8位數(shù)據(jù)
{
   DQ = 0;       //單片機(jī)將DQ拉低
   dat >>= 1;    //dat右移1位，準(zhǔn)備讀取1位數(shù)據(jù)
   DQ = 1;       //單片機(jī)將DQ拉高
   if(DQ)       //判斷DQ狀態(tài)，DQ=1則dat的最高位為1，DQ=0則dat的最高位為0
         dat |= 0x80;//dat或10000000，控制dat的最高位：DQ=1則為1，DQ=0則為0
   //proteus仿真設(shè)置為Delay(40)
   Delay(40);    //延時
   //Delay(4);
}
return (dat);    //返回值dat即為讀到的一字節(jié)數(shù)據(jù)
}
/*******************************************************************/
/* 寫一個字節(jié)                                                    */
/*******************************************************************/
void  WriteOneChar(unsigned char dat)
{
unsigned char i = 0;
for (i = 8; i > 0; i--)//循環(huán)8次，通過dat變量的依次右移發(fā)出8位數(shù)據(jù)
{
   DQ = 0;       //單片機(jī)將DQ拉低
   DQ = dat&0x01; //DQ=dat與00000001，則DQ=dat的最低位（0或1）
   Delay(5);    //延時
   DQ = 1;       //單片機(jī)將DQ拉高
   dat>>=1;    //dat右移1位，準(zhǔn)備取下一位數(shù)據(jù)
}
}
/*******************************************************************/
/* 溫度報警值寫入DS18B20                                        */
/*******************************************************************/
voidWrite_Temperature_alarm(unsigned char Temp_h , unsigned char Temp_l)
{
Init_DS18B20();          //初始化
WriteOneChar(0xCC);    //跳過讀序列號的操作
WriteOneChar(0x4e);    //將設(shè)定的溫度報警值寫入DS18B20
WriteOneChar(Temp_h);    //寫TH
WriteOneChar(Temp_l);    //寫TL
WriteOneChar(0x7f);    //12位精確度
Init_DS18B20();          //初始化
WriteOneChar(0xCC);    //跳過讀序號列號的操作
WriteOneChar(0x48);    //把暫存器里的溫度報警值拷貝到EEROM
}
/*******************************************************************/
/* 讀取64位序列碼                                              */
/*******************************************************************/
voidRead_RomCord(void)
{
unsigned char j;
Init_DS18B20();          //初始化
WriteOneChar(0x33);    // 讀序列碼的操作命令
for (j = 0; j < 8; j++)
{
   RomCode[j] = ReadOneChar() ;
}
}
/*******************************************************************/
/*DS18B20的CRC8校驗(yàn)程序                                           */
/*******************************************************************/
unsignedchar CRC8()
{
unsigned char i,x;
unsigned char crcbuff,crc;
crc=0;
for(x = 0; x <8; x++)
{
   crcbuff=RomCode[x];
   for(i = 0; i < 8; i++)
   {
         if(((crc ^ crcbuff)&0x01)==0)
            crc >>= 1;
         else
         {
            crc ^= 0x18; //CRC=X8+X5+X4+1
            crc >>= 1;
            crc |= 0x80;
         }
         crcbuff >>= 1;
   }
}
return crc;
}
/*******************************************************************/
/* 讀取溫度                                                    */
/*******************************************************************/
unsignedchar* Read_Temperature(void)
{
//unsigned char  i;
unsigned char temp_comp[2];
unsigned char temp_data[2];
unsigned char temp_alarm[2];
//unsigned int t;
Init_DS18B20();          //初始化
WriteOneChar(0xCC);    //跳過讀序列號的操作
WriteOneChar(0x44);    //啟動溫度轉(zhuǎn)換
Init_DS18B20();          //初始化
//實(shí)際器件：匹配ROM或跳過序列號均可
//WriteOneChar(0x55);       //匹配ROM命令
//for(i=0;i<8;i++)
//  WriteOneChar(RomCode);
//proteus仿真：跳過序列號
WriteOneChar(0xCC);          //跳過讀序列號的操作
WriteOneChar(0xBE);          //讀取溫度寄存器

temp_data[0] = ReadOneChar(); //溫度低8位
temp_data[1] = ReadOneChar(); //溫度高8位
temp_alarm[0] = ReadOneChar();  //溫度報警TH
temp_alarm[1] = ReadOneChar();  //溫度報警TL
temp_comp[0]=((temp_data[0]&0xf0)>>4)|((temp_data[1]&0x0f)<<4);//取溫度整數(shù)值
temp_comp[1] = temp_data[0]&0x0f;//讀取小數(shù)
//課件程序：
//t=temp_data[1];
//t<<=8;
//t=t|temp_data[0];
//temp_comp=t*0.0625;
return &temp_comp;
}
/*******************************************************************************
* 函數(shù) 名：UsartConfiguration
* 函數(shù)功能：串口設(shè)置
* 輸入：無
* 輸出：無
*******************************************************************************/
voidUsartConfiguration()
{
SCON = 0X50; //設(shè)置為工作方式1：10位異步收發(fā)器
TMOD |= 0x20;  //設(shè)置計數(shù)器工作方式2：8位自動重裝計數(shù)器
PCON = 0X80; //波特率加倍：SMOD = 1
TH1 = 256 -(FOSC/12/32/(BAUD/2)); //計算定時器1初值
TL1 = 256 -(FOSC/12/32/(BAUD/2));
TR1 = 1;//啟動定時器T1
ES=1;  //開串口中斷
EA = 1; //開總中斷
}
/*******************************************************************************
* 函數(shù) 名：UsartSendTemper
* 函數(shù)功能：串口發(fā)送溫度
* 輸入：無
* 輸出：無
*******************************************************************************/
voidUsartSendTemper()
{
//發(fā)送 T
   TI = 0;       //清除發(fā)送中斷標(biāo)志位TI
   SBUF='T';    //收到的數(shù)據(jù)放入到發(fā)送SBUF，啟動串口發(fā)送
   while(!TI);    //等待發(fā)送數(shù)據(jù)完成
//發(fā)送：
   TI = 0;       //清除發(fā)送中斷標(biāo)志位TI
   SBUF=':';    //收到的數(shù)據(jù)放入到發(fā)送SBUF，啟動串口發(fā)送
   while(!TI);    //等待發(fā)送數(shù)據(jù)完成
//發(fā)送溫度十位
   TI = 0;       //清除發(fā)送中斷標(biāo)志位TI
   SBUF=temperature/10+'0';//收到的數(shù)據(jù)放入到發(fā)送SBUF，啟動串口發(fā)送
   while(!TI);    //等待發(fā)送數(shù)據(jù)完成
//發(fā)送溫度個位
   TI = 0;       //清除發(fā)送中斷標(biāo)志位TI
   SBUF=temperature%10+'0';//收到的數(shù)據(jù)放入到發(fā)送SBUF，啟動串口發(fā)送
   while(!TI);    //等待發(fā)送數(shù)據(jù)完成
//發(fā)送小數(shù)點(diǎn)
   TI = 0;       //清除發(fā)送中斷標(biāo)志位TI
   SBUF='.';//收到的數(shù)據(jù)放入到發(fā)送SBUF，啟動串口發(fā)送
   while(!TI);    //等待發(fā)送數(shù)據(jù)完成

//發(fā)送溫度小數(shù)位
   TI = 0;       //清除發(fā)送中斷標(biāo)志位TI
   SBUF=temperature_dec+'0';//收到的數(shù)據(jù)放入到發(fā)送SBUF，啟動串口發(fā)送
   while(!TI);    //等待發(fā)送數(shù)據(jù)完成

//發(fā)送換行符
   TI = 0;       //清除發(fā)送中斷標(biāo)志位TI
   SBUF='\n'; //收到的數(shù)據(jù)放入到發(fā)送SBUF，啟動串口發(fā)送
   while(!TI);    //等待發(fā)送數(shù)據(jù)完成
   TI=0;

}
/*******************************************************************/
/* 主函數(shù)                                                       */
/*******************************************************************/
voidmain(void)
{
unsigned char* temp;
int count = 0;
temperature = 0;
//proteus仿真：不讀取64位序列碼
//Read_RomCord(); //讀取64位序列碼
UsartConfiguration();//串口配置
while(1)
{
   if(count >= 200)//采集周期1s
   {
         temp = Read_Temperature();  //讀取溫度
         temperature = temp[0];
         temperature_dec = temp[1]*0.625;
         count= 0;
         UsartSendTemper();//串口發(fā)送溫度
   }
   qian=temperature/100;
   bai=temperature%100/10;
   shi=temperature%10;
   ge=temperature_dec;
   LEDdisplay();//顯示溫度

   count++;
}
}

四、本任務(wù)中的幾個功能如何實(shí)現(xiàn)？（說明設(shè)計思路）
設(shè)計思路：
1.    溫度讀取和數(shù)碼管顯示套用DS18B20溫度讀取例程改寫，
2.    串口發(fā)送程序采用查詢法。
功能實(shí)現(xiàn)：
溫度讀取：
核心為OneWire總線的使用，嚴(yán)格對應(yīng)時序圖編程，實(shí)現(xiàn)初始化、讀、寫一個字節(jié)，要注意延時函數(shù)的控制。
顯示小數(shù)：
將原來的讀函數(shù)改為usigned char*類型，返回一個長度為2的數(shù)組，分別存儲溫度的整數(shù)值和小數(shù)值。
將原來的數(shù)碼管顯示函數(shù)前三個顯示整數(shù)、最后一個數(shù)碼管顯示小數(shù)。小數(shù)處理和整數(shù)取完對應(yīng)位之后的下一步處理有區(qū)別（小數(shù)需要乘0.625）
發(fā)送溫度：
發(fā)送時候要一字節(jié)一字節(jié)地發(fā)送。溫度處理之后，還要加‘0’將數(shù)字轉(zhuǎn)化為對應(yīng)ASCII值。

DS18B20溫度檢測應(yīng)用設(shè)計.rar

5.14 MB, 下載次數(shù): 93, 下載積分: 黑幣 -5

作者: 冬至已至 時間: 2020-11-16 20:44
我想請問一下，如果吧AC89C51換成STC89C51程序可以照樣使用嗎？

作者: 1742413784 時間: 2020-12-29 00:32
不對啊負(fù)數(shù)

作者: 13503412974 時間: 2020-12-29 08:59
這個簡單也，實(shí)用。剛?cè)腴T的可以學(xué)習(xí)一下

作者: 740284370 時間: 2020-12-31 10:29
你好，我想問一下我接收不到數(shù)據(jù)，是怎么回事？

作者: 740284370 時間: 2020-12-31 10:29
不顯示小數(shù)

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