2020年09月24日 | 51单片机DS18B20的温度传感器

一、设计要求

设计一个智能温度测量仪，利用温度传感器测量环境温度，并具有超温报警功能。要求可以通过按键设定报警温度和报警时间，并用数码管显示外界温度、报警温度和报警时间温度测量范围在0℃到99℃之间，温度测量误差小于0.1℃。

仿真图片

智能温度测量仪主要包括主控模块，温度测量模块，按键模块，声音报警模块以及数码显示模块。温度测量模块测量外界温度，并把数据传给主控模块，一方面主控模块把数据传给数码显示模块，实时显示外界温度，另一方面通过比较，当外界温度高于报警温度时，主控模块控制报警模块发出报警声，通过按键模块可以设定报警温度和报警时间。

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单片机程序

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char           //宏定义

sbit SET = P3^1;                            //定义调整键

sbit DEC = P3^2;                           //定义减少键

sbit ADD = P3^3;                          //定义增加键

sbit BEEP = P3^6;                           //定义蜂鸣器

sbit ALAM = P1^2;                        //定义灯光报警

sbit DQ = P3^7;                             //定义DS18B20总线I/O        

bit shanshuo_st;                            //闪烁间隔标志

bit beep_st;                                     //蜂鸣器间隔标志

sbit DIAN = P0^5;                        //小数点

uchar x=0;                                      //计数器

signed char m;                                     //温度值全局变量

uchar n;                                              //温度值全局变量

uchar set_st=0;                             //状态标志

signed char shangxian=30;                  //上限报警温度

signed char xiaxian=10;                   //下限报警温度

//uchar code  LEDData[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xff};

uchar code  LEDData[]={0x5F,0x44,0x9D,0xD5,0xC6,0xD3,0xDB,0x47,0xDF,0xD7,0xCF,0xDA,0x9B,0xDC,0x9B,0x8B};

//延时子程序

void Delay_DS18B20(int num)

{

  while(num--) ;

}

//初始化DS18B20

void Init_DS18B20(void)

{

  unsigned char x=0;

  DQ = 1;         //DQ复位

  Delay_DS18B20(8);    //稍做延时

  DQ = 0;         //单片机将DQ拉低

  Delay_DS18B20(80);   //精确延时，大于480us

  DQ = 1;         //拉高总线

  Delay_DS18B20(14);

  x = DQ;           //稍做延时后，如果x=0则初始化成功，x=1则初始化失败

  Delay_DS18B20(20);

}

//读一个字节

unsigned char ReadOneChar(void)

{

  unsigned char i=0;

  unsigned char dat = 0;

  for (i=8;i>0;i--)

  {

    DQ = 0;     // 给脉冲信号

    dat>>=1;

    DQ = 1;     // 给脉冲信号

    if(DQ)

    dat|=0x80;

    Delay_DS18B20(4);

  }

  return();

}

//写一个字节

void WriteOneChar(unsigned char dat)

{

  unsigned char i=0;

  for (i=8; i>0; i--)

  {

    DQ = 0;

    DQ = dat&0x01;

    Delay_DS18B20(5);

    DQ = 1;

    dat>>=1;

  }

}

//读取温度

unsigned int ReadTemperature(void)

{

  unsigned char a=0;

  unsigned char b=0;

  unsigned int t=0;

  float tt=0;

  Init_DS18B20();

  WriteOneChar(0xCC);  //跳过读序号列号的操作

  WriteOneChar(0x44);  //启动温度转换

  Init_DS18B20();

  WriteOneChar(0xCC);  //跳过读序号列号的操作

  WriteOneChar(0xBE);  //读取温度寄存器

  a=ReadOneChar();     //读低8位

  b=ReadOneChar();    //读高8位

  t=b;                                   //高8位转移到t

  t<<=8;                           //t数据左移8位

  t=t|a;                           //将t和a按位或，得到一个16位的数

  tt=t*0.0625;                   //将t乘以0.0625得到实际温度值（温度传感器设置12位精度，最小分辨率是0.0625）

  t= tt*10+0.5;     //放大10倍（将小数点后一位显示出来）输出并四舍五入

  return(t);                   //返回温度值

}

//延时子程序

void Delay(uint num)

{

while( --num );

}

//初始化定时器0

void InitTimer(void)

{

        TMOD=0x1;

        TH0=0x3c;

        TL0=0xb0;     //50ms（晶振12M）

}

//读取温度

void check_wendu(void)

{

        uint a,b,c;

        c=ReadTemperature();                          //获取温度值

        a=c/100;                                                     //计算得到十位数字

        b=c/10-a*10;                                            //计算得到个位数字

        m=c/10;                                                      //计算得到整数位

        n=c-a*100-b*10;                                    //计算得到小数位

        if(m<0){m=0;n=0;}                                   //设置温度显示上限

        if(m>99){m=99;n=9;}                                   //设置温度显示上限   

}

//数码管初始化

void Disp_init(void)   

{

        P0 = ~0x80;      //显示----

        P2 = 0x7F;

        Delay(200);

        P2 = 0xDF;

        Delay(200);   

        P2 = 0xF7;

        Delay(200);

        P2 = 0xFD;

        Delay(200);

        P2 = 0xFF;         //关闭显示

}

//显示温度子程序

void Disp_Temperature(void)     //显示温度

{

        P0 = ~0x98;      //显示C

        P2 = 0x7F;

        Delay(100);

        P2=0xff;

        P0=~LEDData[n];    //显示个位

        P2 = 0xDF;

        Delay(100);

        P2=0xff;

        P0 =~LEDData[m%10];    //显示十位

        DIAN = 0;         //显示小数点

        P2 = 0xF7;

        Delay(100);

        P2=0xff;

        P0 =~LEDData[m/10];    //显示百位

        P2 = 0xFD;

        Delay(100);

        P2 = 0xff;         //关闭显示

}

//显示报警温度子程序

void Disp_alarm(uchar baojing)

{

        P0 =~0x98;      //显示C

        P2 = 0x7F;

        Delay(100);

        P2=0xff;

        P0 =~LEDData[baojing%10]; //显示十位

        P2 = 0xDF;

        Delay(100);

        P2=0xff;

        P0 =~LEDData[baojing/10]; //显示百位

        P2 = 0xF7;

        Delay(100);

        P2=0xff;

        if(set_st==1)P0 =~0xCE;

        else if(set_st==2)P0 =~0x1A; //上限H、下限L标示

        P2 = 0xFD;

        Delay(100);

        P2 = 0xff;         //关闭显示

}

//报警子程序

void Alarm()

{

        if(x>=10){beep_st=~beep_st;x=0;}

        if((m>=shangxian&&beep_st==1)||(m        {

                BEEP = 0;

                ALAM=0;

        }

        else

        {

                BEEP=1;

                ALAM=1;

        }

}

//主函数

void main(void)

{

    uint z;

InitTimer();    //初始化定时器

EA=1;      //全局中断开关

TR0=1;

ET0=1;      //开启定时器0

IT0=1;        

IT1=1;

check_wendu();

check_wendu();

for(z=0;z<300;z++)

{

  Disp_init();        

  }

while(1)

  {

  if(SET==0)

  {

   Delay(2000);

   do{}while(SET==0);

   set_st++;x=0;shanshuo_st=1;

   if(set_st>2)set_st=0;

  }

  if(set_st==0)

  {

   EX0=0;    //关闭外部中断0

   EX1=0;    //关闭外部中断1

    check_wendu();

      Disp_Temperature();

   Alarm();   //报警检测