2020年01月21日 | 编程实现单片机ds18b20温度测量及显示系统

• 利用开发板上的ds18b20传感器测量当前温度，利用数码管输出当前温度值。
  

实现结果：

测试结果显示当前摄氏温度25.3度。

实现原理：

（1）独立数码管

数码管分为共阳极和共阴极数码管，

通过控制数码管中的8个二极管，来显示数字。

（2）多位共阴数码管和共阳数码管

本项目使用的是6位共阴数码管。

数码管控制主要通过段锁存和位锁存控制显示要显示的数字如温度。段锁存是指6位共阴极数码管段输出端连接锁存器74HC573的输出端，锁存器的输入端连接单片机接口P0。位锁存是指6位数码管位置输出端连接锁存器74HC573的输出端，锁存器的输入端连接单片机接口P0。段锁存器片选端接单片机接口P2.6，位锁存器片选端接单片机接口P2.7。

连接图如下：

程序分析：温度传感器DS18B20接单片机P2.2，段锁存接P2.6，位锁存接P2.7，unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};

显示段码值0~9，Unsigned char code table1[]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef};

分别对应相应的数码管点亮,即位码。

温度传感器的程序有测温的程序，测得的温度通过数码管显示出来。其中使用了延时和中断子程序。

• 用液晶屏1602实现温度显示。
  

• 利用按键实现摄氏温度和华氏温度的转换，并显示。
  

实现结果：

按下S2，显示摄氏温度如下

按下S2，显示华氏温度如下

实现原理：

在之前的温度显示模块加入按键功能程序，利用两种温度转换公式华氏温度=(摄氏温度*9/5)+32实现转换。

相关程序如下：

void display(uint temp,uint hstemp)                                          //显示程序

{

   if(s2==0)                           

   {

   ser=temp/10;

   SBUF=ser;

   A1=temp/100;

   A2t=temp%100;

   A2=A2t/10;

   A3=A2t%10;

   dula=0;

   P0=table[A1];                            //显示百位

   dula=1;

   dula=0;

   wela=0;

   P0=0x7e;

   wela=1;

   wela=0;

   delay(1);

   dula=0;

   P0=table1[A2];                            //显示十位

   dula=1;

   dula=0;

   wela=0;

   P0=0x7d;

   wela=1;

   wela=0;

   delay(1);

   P0=table[A3];                            //显示个位

   dula=1;

   dula=0;

   P0=0x7b;

   wela=1;

   wela=0;

   delay(1);

   }

   if(s3==0)

   {

   ser1=hstemp/10;

   SBUF=ser1;

   A11=hstemp/100;

   A21t=hstemp%100;

   A21=A21t/10;

   A31=A21t%10;

   dula=0;

   P0=table[A11];                            //显示百位

   dula=1;

   dula=0;

   wela=0;

   P0=0x7e;

   wela=1;

   wela=0;

   delay(1);

   dula=0;

   P0=table1[A21];                            //显示十位

   dula=1;

   dula=0;

   wela=0;

   P0=0x7d;

   wela=1;

   wela=0;

   delay(1);

   P0=table[A31];                            //显示个位

   dula=1;

   dula=0;

   P0=0x7b;

   wela=1;

   wela=0;

   delay(1);

   }

}

程序分析：s2，s3代表按键分别接在单片机P3.4,p3.5上，当按键按下时单片机相应接口显示低电平，松开显示高电平。当检测到S2按下时，显示摄氏温度。当检测到S3按下时，显示华氏温度。主程序如下：

if(s2==0)

  {

  SendByte(A1*10+A2);

  SendStr(".");

  SendByte(A3);

  }

  if(s3==0)

  {            

                SendByte(A11*10+A21);

                 SendStr(".");

  SendByte(A3);

  }

• 利用串口将当前温度值发送至电脑，电脑端利用串口助手进行接收和显示。
  

实现原理：

连接好串口或者usb转串口至电脑，下载该程序，打开电源， 打开串口调试程序，将波特率设置为9600，无奇偶校验，晶振11.0592MHz，发送和接收使用的格式相同。

串口通讯程序包括串口初始化，输出字节函数，输出字符串函数，主函数。温度传感器测得的温度数值通过串口通讯程序输出显示在电脑上。

实现结果：

当按下S2按键，电脑显示如下：

发送和接收都是16进制，1B=1*16+11*1=27，2E代表小数点，01=1，所以显示温度27.2摄氏度。

当按下S3按键，电脑显示如下：

发送和接收都是16进制，51=5*16+1*1=81，2E代表小数点，03=3，所以显示温度81.3华氏。

单片机源程序如下:

//安装目录下的EXE文件打开后可在电脑上显示当前温度值

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit DS=P2^2;           //define interface

uint temp;             // variable of temperature

uchar flag1;            // sign of the result positive or negative

sbit dula=P2^6;

sbit wela=P2^7;

sbit s2=P3^4;

sbit s3=P3^5;

uchar A1,A2,A2t,A3,ser,A11,A21,A21t,A31,ser1;

unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,

                        0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};

unsigned char code table1[]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,

                        0x87,0xff,0xef}；

void SendStr(unsigned char *s);

/*------------------------------------------------

                    串口初始化

------------------------------------------------*/

void InitUART  (void)

{

    SCON  = 0x50;                                    // SCON: 模式 1, 8-bit UART, 使能接收 

    TMOD |= 0x20;               // TMOD: timer 1, mode 2, 8-bit 重装

    TH1   = 0xFD;               // TH1:  重装值 9600 波特率 晶振 11.0592MHz 

    TR1   = 1;                  // TR1:  timer 1 打开                        

    EA    = 1;                  //打开总中断

    //ES    = 1;                  //打开串口中断

}        

void delay(uint count)      //delay

{

  uint i;

  while(count)

  {

    i=200;

    while(i>0)

    i--;

    count--;

  }

}

void DelayUs2x(unsigned char t)

{  

while(--t);

}

/*------------------------------------------------

mS延时函数，含有输入参数 unsigned char t，无返回值

unsigned char 是定义无符号字符变量，其值的范围是

0~255 这里使用晶振12M，精确延时请使用汇编

------------------------------------------------*/

void DelayMs(unsigned char t)

{

while(t--)

{

     //大致延时1mS

     DelayUs2x(245);

              DelayUs2x(245);

}

}

///////功能:串口初始化,波特率9600，方式1///////

void Init_Com(void)

{

     TMOD = 0x20;

     PCON = 0x00;

     SCON = 0x50;

     TH1 = 0xFd;

     TL1 = 0xFd;

     TR1 = 1;

}

void dsreset(void)       //send reset and initialization command

{

  uint i;

  DS=0;

  i=103;

  while(i>0)i--;

  DS=1;

  i=4;

  while(i>0)i--;

}

bit tmpreadbit(void)       //read a bit

{

   uint i;

   bit dat;

   DS=0;i++;          //i++ for delay

   DS=1;i++;i++;

   dat=DS;

   i=8;while(i>0)i--;

   return (dat);

}

uchar tmpread(void)   //read a byte date

{

  uchar i,j,dat;

  dat=0;

  for(i=1;i<=8;i++)

  {

    j=tmpreadbit();

    dat=(j<<7)|(dat>>1);   //读出的数据最低位在最前面，这样刚好一个字节在DAT里

  }

  return(dat);

}

void tmpwritebyte(uchar dat)   //write a byte to ds18b20

{

  uint i;

  uchar j;

  bit testb;

  for(j=1;j<=8;j++)

  {

    testb=dat&0x01;

    dat=dat>>1;

    if(testb)     //write 1

    {

      DS=0;

      i++;i++;

      DS=1;

      i=8;while(i>0)i--;

    }

    else

    {

      DS=0;       //write 0

      i=8;while(i>0)i--;

      DS=1;

      i++;i++;

    }

  }

}

void tmpchange(void)  //DS18B20 begin change

{

  dsreset();

  delay(1);

  tmpwritebyte(0xcc);  // address all drivers on bus

  tmpwritebyte(0x44);  //  initiates a single temperature conversion

}

uint tmp()               //get the temperature

{

  float tt;

  uchar a,b;

  dsreset();

  delay(1);

  tmpwritebyte(0xcc);

  tmpwritebyte(0xbe);

  a=tmpread();

  b=tmpread();

  temp=b;

  temp<<=8;             //two byte  compose a int variable

  temp=temp|a;

  tt=temp*0.0625;

  temp=tt*10+0.5;

  return temp;

}

void readrom()          //read the serial

{

  uchar sn1,sn2;

  dsreset();

  delay(1);

  tmpwritebyte(0x33);

  sn1=tmpread();

  sn2=tmpread();

}

void delay10ms()            //delay

  {

    uchar a,b;

    for(a=10;a>0;a--)

      for(b=60;b>0;b--);

   }

void display(uint temp,uint hstemp)                                          //显示程序

{

   if(s2==0)                           

   {

   ser=temp/10;

   SBUF=ser;

   A1=temp/100;

   A2t=temp%100;

   A2=A2t/10;

   A3=A2t%10;

   dula=0;

   P0=table[A1];                            //显示百位

   dula=1;

   dula=0;

   wela=0;

   P0=0x7e;

   wela=1;

   wela=0;