基于DS81B20的數(shù)字溫度計全套設(shè)計資料下載(仿真+代碼+文檔)

ID:382946 · 發(fā)表于 2019-1-2 11:25

基于51單片機(jī)和DS18B20的數(shù)字溫度計設(shè)計的資料，包括了protues的仿真設(shè)計和報告。

目錄
摘要 2
一、緒論 2
1.1單片機(jī)簡介 2
1.2 DS18B20溫度傳感器簡介 2
1.3基于單片機(jī)和溫度傳感器設(shè)計數(shù)字溫度計的發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.4選題的意義 3
1.5本數(shù)字溫度計設(shè)計的工作 3
二、設(shè)計方案論證與選擇 4
2.1單片機(jī)具體方案論證與設(shè)計 4
2.2溫度傳感器具體方案論證與設(shè)計 4
三、主要芯片與硬件介紹 5
3.1 stc89C51 5
3.2 DS18B20 6
3.3四位一體數(shù)碼管 9
四、系統(tǒng)電路設(shè)計 10
4.1單片機(jī)最小系統(tǒng)電路設(shè)計 10
4.2 DS18B20溫度傳感器電路 11
4.3四位一體數(shù)碼管顯示電路 11
五、系統(tǒng)的軟件設(shè)計 11
5.1主程序 12
5.2讀出溫度子程序 12
5.3 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序 13
5.4計算溫度子程序 14
5.5 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序 14
5.6按鍵掃描處理子程序 15
六、溫度數(shù)據(jù)的計算處理方法 16
七、仿真調(diào)試及性能分析 17
八、總結(jié) 17
參考文獻(xiàn) 18
附件一：系統(tǒng)原理圖 18
附件二：元件清單 19
附件三：程序源代碼 19

單片機(jī)源程序如下:

# include <reg51.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char //宏定義
#define Disdata P2 //段碼輸出口
#define discan P0 //掃描口
sbit p34=P0^0;
sbit p35=P0^1;
sbit p36=P0^2;
sbit dp=P2^7;
sbit p37=P0^3;
sbit DQ=P1^0; //定義DS18B20總線I/O
sbit set=P1^6; //定義選擇報調(diào)整警溫度上限和下限（1為上限，0為下限）
/****P1.4和P1.4為調(diào)整溫度報警增加鍵和減少鍵******/
sbit SET=P3^2;
sbit add=P1^4;
sbit dec=P1^5;
sbit led_red=P1^2; //超過上限溫度或低于下限溫度，紅燈亮·
sbit led_green=P1^3; //溫度在正常范圍內(nèi)，綠燈亮
sbit speaker=P3^5; //定義響鈴
int temp1;
signed char m; //溫度值全局變量
bit sign=0; //外部中斷狀態(tài)標(biāo)志
signed char shangxian=38; //上限報警溫度，默認(rèn)值為38
signed char xiaxian=6; //下限報警溫度，默認(rèn)值為5
uchar code LEDData[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff,0xbf}; /*****延時子程序*****/
uchar code dis_7[12]={0xc0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xFF,0xBF};
/*共陽LED段碼表 "0","1","2","3","4","5","7","8","9","不亮","-"*/
uchar code scan_con[4]={0xf1,0xF2,0xF4,0xF8}; //列掃描控制字
uchar data temp_data[2]={0x00,0x00}; //讀出溫度暫存
uchar data display[5]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}; //顯示單元數(shù)據(jù)，共4個數(shù)據(jù)，其中一個作為運算暫存用
void Delay(uint i)
{
while( i-- );
}
/******************顯示掃描函數(shù)**********************/
void scan()
{
char k;
for(k=0;k<4;k++) //循環(huán)掃描4個口，并顯示
{
Disdata=dis_7[display[k]];
if(k==1){dp=0;}
discan=scan_con[k];
Delay(65);
discan=0xff;
}
}
void Init_DS18B20(void)
{
unsigned char x=0;
DQ=1; Delay(8); //稍做延時
DQ=0; //單片機(jī)將DQ拉低
Delay(80); //精確延時，大于480us
DQ=1; //拉高總線
Delay(14);
x=DQ; //稍做延時后，如果x=0則初始化成功，x=1則初始化失敗
Delay(20);
}
/***************18b20讀一字節(jié)函數(shù)****************/
unsigned char ReadOneChar(void)
{
unsigned char i=0;
unsigned char dat=0;
for (i=8;i>0;i--)
{
DQ=0; // 給脈沖信號
dat>>=1;
DQ=1; // 給脈沖信號
if(DQ) dat|=0x80;
Delay(4);
}
return(dat); }
/***************18b20寫命令函數(shù)**************/
void WriteOneChar(unsigned char dat)
{ unsigned char i=0;
for (i=8; i>0; i--)
{
DQ=0;
DQ=dat&0x01;
Delay(5);
DQ=1; dat>>=1;
}
}
void Tmpchange(void) //發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換命令
{
Init_DS18B20();
WriteOneChar(0xCC); //跳過讀序號列號的操作
WriteOneChar(0x44); //啟動溫度轉(zhuǎn)
}
unsigned int ReadTemperature(void)
{
unsigned char a=0;
unsigned char b=0;
unsigned int t=0;
float tt=0;
Tmpchange();
Init_DS18B20();
WriteOneChar(0xCC); //跳過讀序號列號的操作
WriteOneChar(0xBE); //讀取溫度寄存器
a=ReadOneChar(); //讀低8位
b=ReadOneChar(); //讀高8位
t=b; t<<=8; t=t|a; tt=t*0.0625; t= tt*100+0.5; //放大10倍輸出并四舍五入
return(t); } /*****顯示開機(jī)初始化等待畫面*****/
Disp_init() {
P2 = 0x80; //顯示-
p34=1;p35=0;p36=0;p37=0;
Delay(200);
P2 = 0x80;
p34=0;p35=1;p36=0;p37=0;
Delay(200);
P2 = 0x80;
p34=0;p35=0;p36=1;p37=0;
Delay(200);
P2 = 0x80;
p34=0;p35=0;p36=0;p37=1;
Delay(200);
P2 = 0x80;
}
/******************溫度數(shù)據(jù)處理函數(shù)****************/
work_temp() //顯示溫度
{ uint a,b,c,d,e;
e=ReadTemperature(); //獲取溫度值
a=e/10000; //計算得到百位數(shù)
b=e/1000; //計算得到十位數(shù)
c=e/100-b*10; //計算得到個位數(shù)字
d=(e%100)/10; //計算得到小數(shù)點后一位
m=e/100;
p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;
P2 =LEDData[d]; //顯示小數(shù)點后一位
p34=1;p35=0;p36=0;p37=0;
Delay(300); p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;
P2 =LEDData[c]; //顯示個位
dp=0;p34=0;p35=1;p36=0;p37=0;
Delay(300);
p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;
P2 =LEDData[b]; //顯示十位
p34=0;p35=0;p36=1;p37=0;
Delay(300); p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;
P2 =LEDData[a]; //顯示百位
if(LEDData[a]==0){P0=0x0A;
if(LEDData[b]==0){P0=0x0A;}} //最高位為0時都不顯示
p34=0;p35=0;p36=0;p37=1;
Delay(300); p34=0;p35=0;p36=0;p37=0; //關(guān)閉顯示
}
disptiaozheng()
{
uchar f,g,j,k;
f=shangxian/10;
g=shangxian%10;
j=xiaxian/10;
k=xiaxian%10;
p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;
P2 =dis_7[display[2]]; //顯示0
p34=0;p35=1;p36=0;p37=0;
Delay(200);
p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;
P2 =0xc0; //顯示0
p34=0;p35=0;p36=1;p37=0;
Delay(200);
p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;
if(SET==1)
{
P2 =LEDData[g];
dp=0; //顯示上限溫度個位
}
else
{
P2 =LEDData[k];
dp=0;
}
p34=0;p35=0;p36=1;p37=0;
Delay(200); p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;
if(SET==1) P2 =LEDData[f]; //顯示上限溫度十位
else { if(f==0) P0=0x00; //不顯示下限溫度十位
else P2 =LEDData[j]; //顯示下限溫度十位
} p34=0;p35=0;p36=0;p37=1;
Delay(200);
p34=0;p35=0;p36=0;p37=0; //關(guān)閉顯示
Delay(20);
}
/******************設(shè)置溫度顯示轉(zhuǎn)換******************/
exchange(int horl)
{
int n=0;
if(horl>128)
{
horl=256-horl;n=1; //負(fù)溫度求補(bǔ)碼
}
display[3]=horl/100; //百位數(shù)據(jù)暫存
display[3]=display[3]&0x0f;
display[2]=horl%100/10; //十位數(shù)據(jù)暫存
display[1]=horl%10; //個位數(shù)據(jù)暫存
display[0]=0;
if(!display[3]){display[3]=0x0A;
if(!display[2]){display[2]=0x0A;}} //最高位為0時都不顯示
if(n){display[3]=0x0B;} //負(fù)溫度時最高位顯示為“-”
p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;
P2 =0xc6; //顯示0
p34=1;p35=0;p36=0;p37=0;
Delay(200);
p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;
P2 =dis_7[display[1]];dp=0; //顯示個位
p34=0;p35=1;p36=0;p37=0;
Delay(200);
p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;
P2=dis_7[display[2]];
p34=0;p35=0;p36=1;p37=0;
Delay(200);
p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;
P2=dis_7[display[3]];
p34=0;p35=0;p36=0;p37=1;
Delay(200);
p34=0;p35=0;p36=0;p37=0; //關(guān)閉顯示
Delay(20);
}
/******************蜂鳴器報警程序*********************/
void beep()
{
if(m>=shangxian &&m<129|| m<xiaxian) //溫度不在范圍內(nèi)報警
{ speaker=~speaker;
led_red=0; //紅燈亮
led_green=1;} //綠燈滅
else
{
speaker=0;
led_red=1;
led_green=0;} //綠燈亮
}
/******************按鍵查詢程序**********************/
void keyscan()
{
if(set==0) //判斷設(shè)置溫度鍵是否按下
{
while(1)
{
Delay(500); //消抖
if(set==0)
{
temp1++;
while(!set)
scan();
}
if(temp1==1) //1時，顯示溫度上限
{
exchange(shangxian); //顯示溫度上限值
scan();
if(add==0) //判斷增加鍵是否按下
{
while(!add)
scan();
shangxian+=1;
}
if(dec==0) //判斷減少鍵是否按下
{
while(!dec)
scan();
shangxian-=1;
}
}
if(temp1==2) //2時，顯示溫度下限
{
exchange(xiaxian); //顯示溫度下限值
scan();
if(add==0) //判斷增加鍵是否按下
{
while(!add)
scan();
xiaxian+=1;
}
if(dec==0) //判斷減少鍵是否按下
{
while(!dec)
scan();
xiaxian-=1;
}
scan();
}
if(temp1==3) //3時返回，顯示當(dāng)前溫度
{
temp1=0;
break;
}
}
}
}
void int0(void) interrupt 0
{ EX0=0; //關(guān)外部中斷0
sign=1;
if(SET==1) shangxian++; else xiaxian++;
Delay(500); EX0=1;
} /*****外部中斷1服務(wù)程序*****/
void int1(void) interrupt 2
{
EX1=0; //關(guān)外部中斷0
sign=1; if(SET==1) shangxian--;
else xiaxian--; Delay(500); EX1=1;
} /*****主函數(shù)*****/
void main(void)
{
uint h;
IT0=1;
IT1=1;
EX0=1;
EX1=1;
EA=1;
for(h=0;h<4;h++)
{
display[h]=8; //開機(jī)顯示8888
}
ReadTemperature();
speaker=0;
for(h=0;h<500;h++)
{
scan(); //開機(jī)顯示“8888”2s
}
while(1)
{
if(temp1==0)
{
work_temp();
beep(); //檢測是否超過上限或低于下限
keyscan(); //按鍵檢測
}
else
{
keyscan(); //按鍵檢測
}
}
}