單片機課程設(shè)計-- ds18b20的溫度測量與顯示系統(tǒng)

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文檔簡介

1、　　單片機課程設(shè)計說明書　　題目： DS18B20的溫度測量與顯示系統(tǒng) 　　學(xué) 院：航空自動化學(xué)院 　　系別：自動化系 　　專業(yè)名稱：自動化專業(yè)

2、 　　班級： 　　學(xué) 號： 　　姓名： 　　指導(dǎo)教師：

3、 　　目錄　　1課程設(shè)計要求…………………………………………………………………1　　2總體方案設(shè)計………………………………………………………………… 4　　2.1、單片機系統(tǒng)&

4、lt;/p>　　2.2、電源模塊　　2.3、顯示模塊　　2.4、總體設(shè)計方案　　3系統(tǒng)方框圖……………………………………………………………………4 　　4系統(tǒng)各方框的電

5、路圖………………………………………………………… 9 　　4.1、溫度傳感器DS18B20電路　　4.2、顯示電路　　4.3、主控制器　　4.4、系統(tǒng)總電路圖<p&g

6、t;　　5主程序流程圖和各個子程序的流程圖………………………………………12 　　1、主程序流程圖　　2、溫度讀取子程序流程圖　　3、溫度轉(zhuǎn)換子程序流程圖　　6源程序說明……………………………………………………………………15<

7、/p>　　7心得體會………………………………………………………………………　　附錄一 DS18B20簡介………………………………………………………… 20　　基于數(shù)字溫度計DS18B20的溫度測量與顯示系統(tǒng)　　一、任務(wù)與要求

8、　　1.利用1個DS18B20測量室內(nèi)溫度(誤差小于？)　　2.用數(shù)碼管顯示溫度　　3.顯示精度為0.1℃　　擴展要求　　1.多通道測量

9、　　2.LCD顯示　　3.生成印刷電路板　　二、總體方案設(shè)計（基本功能）　　1、單片機系統(tǒng)　　我選用了AT89C52單片機，查過資料后我知道AT89C52單片

10、機具有不但AT89C51單片機所有的優(yōu)點，而且具有更大的程序存儲空間，可在線仿真的功能，方便調(diào)試。所以選用AT89S52八位單片機作為溫度采集的控部分。　　2、電源模塊　　采用普通的直流電源實現(xiàn)電路簡單，而且采用集成電源芯片設(shè)計的直流電源電壓比較穩(wěn)定，完全滿足系統(tǒng)各模塊的供電要求。 <p

11、>　　3、顯示模塊　　為了顯示出溫度，采用數(shù)碼管顯示工具。　　4、總體設(shè)計方案　　為了不失通用性和智能性，本方案采用AT89S52單片機作為控制器，單總線溫度傳感器DS18B20進(jìn)行溫度采集。電源部分采用普通的直流電源，完全滿足AT

12、89S52和DS18B20等各模塊的工作電壓范圍。溫度顯示采用數(shù)碼管。　　系統(tǒng)方框圖　　四、系統(tǒng)各方框的電路圖　　1、溫度傳感器DS18B20電路　　由于DS18B20 工作在單總線方式，其硬件接口非常簡單，僅需利用系統(tǒng)的一條I/ O

13、線與DS18B20的數(shù)據(jù)總線相連即可，如圖1所示。　　圖1 DS18B20電路　　2、顯示電路　　顯示電路采用4位共陽極LED數(shù)碼管，P0口由上拉電阻提高驅(qū)動能力，作為段碼輸出并作為數(shù)碼管的驅(qū)動。P2口的低四位作為數(shù)碼管的位選端。采用動態(tài)掃描的方式顯示。

14、　　3、主控制器　　單片機AT89S5具有低電壓供電和體積小等特點，四個端口只需要兩個口就能滿足電路系統(tǒng)的設(shè)計需要，很適合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計使用系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電。　　4、系統(tǒng)總電路圖　　總體設(shè)計電路圖所下，控制

15、器采用單片機AT89S52，溫度傳感器采用DS18B20，用4位LED數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)實現(xiàn)溫度顯示。　　五、主程序流程圖和各個子程序的流程圖　　1、主程序流程圖　　主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實時顯示、讀出并處理DS18B20的測量的當(dāng)前溫度值，溫度測量每1s進(jìn)行一次。這

16、樣可以在一秒之內(nèi)測量一次被測溫度，其程序流程見圖3.1所示。　　2、溫度讀取子程序流程圖　　3、溫度轉(zhuǎn)換子程序流程圖　　六、程序及說明： 　　#include<reg52.h>　　#include<intri

17、ns.h>　　#define uchar unsigned char　　#define uint unsigned int　　sbit DQ=P2^3;　　sbit dula=P2^6;　　sbit wela=P2^7;&l

18、t;/p>　　sbit FM=P2^5;　　sbit LED1=P2^0;　　sbit LED2=P2^1;　　sbit LED3=P2^2;　　uint temp,tmp,temp1,temp2,temp3;<p

19、>　　uchar flag1=0;　　uchar qian,bai,shi,ge;　　uchar code table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0x89,0x86,0xc7,0xc0,};//數(shù)碼管顯示代碼&

20、lt;/p>　　uchar code table1[]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0x89,0x86,0xc7,0xc0,}; //數(shù)碼管顯示代碼　　void delay(uchar i)&l

21、t;b>　　{　　while(--i);　　}//延時函數(shù)　　void delays(uchar i)　　{　　while(i-

22、-);　　}//延時函數(shù)　　void delayms(uint timer)　　{　　uchar x,y;　　for(x=timer;x>0;x--

23、)　　for(y=110;y>0;y--);　　}ms級別的延時函數(shù)　　void Ds18b20_Init(void)　　{　　/*uint i;<p&g

24、t;　　DQ=0;　　i=103;　　while(i>0)i--;　　DQ=1;　　i=4;

25、　　while(i>0)i--; */　　uchar flag=0;//設(shè)置標(biāo)志位　　DQ=1;//拉高數(shù)據(jù)總線　　delay(1);//延時一段時間，盡量短一點　　DQ=0;//拉低總線　　delays

26、(100);//延時時間在480us到960us之間　　DQ=1;//拉高總線　　delay(15);//如果在15-60ms的時間內(nèi)產(chǎn)生一個低電平，則初始化完成。　　flag=DQ;　　delay(100);

27、　　}//ds18b20初始化　　bit tempreadbit()//位讀取子程序　　{　　uint i;　　bit dat;</p

28、>　　DQ=0;i++;// i++起延時作用，1us后進(jìn)入讀時序　　DQ=1;i++;i++;// i++起延時作用，在1us到15us內(nèi)進(jìn)行采樣，這里延時大概8us　　dat=DQ;　　i=8;while(i>0)i--;//至少需要60

29、us才能完成讀周期　　return(dat);//返回位數(shù)據(jù)　　} 　　uchar Read_One_Byte()　　{　　uchar i,j,dat;&

30、lt;/p>　　dat=0;　　for(i=1;i<=8;i++)　　{　　j=tempreadbit();　　dat=(j<<7)|(dat>

31、>1);　　}//循環(huán)8次讀一個字節(jié)　　return(dat);　　}　　void Write_One_Byte(uchar wdat)　　{<

32、;/p>　　uint i;　　uchar j;　　bit testb;　　for(j=1;j<=8;j++)　　{</

33、p>　　testb=wdat&0x01;　　wdat=wdat>>1;//右移位　　if(testb)//寫1周期　　{　　DQ=0;</p&

34、gt;　　i++;i++;//延時一段時間，寫周期開始　　DQ=1;　　i=8;while(i>0)i--;//完成一次寫周期至少要需要60us，這里大概是100us　　DQ=1;<

35、;p>　　i++;i++;　　}　　Else//寫0周期　　{　　DQ=0;<p&g

36、t;　　i=8;while(i>0)i--;　　DQ=1;　　i++;i++;　　}　　}

37、　　/*uchar i=0;　　uchar time=0;　　for(i=8;i>0;i--)　　{　　DQ=1;<b&g

38、t;　　_nop_();　　DQ=0;　　_nop_();　　DQ=wdat&0x01;　　delay(40);<b&g

39、t;　　DQ=1;　　for(time=0;time<1;time++);　　wdat>>=1;　　delay(10);　　} */&

40、lt;p>　　}　　uint Get_temp()　　{　　float tt;　　uchar low,high;

41、;　　Ds18b20_Init();//調(diào)用初始化函數(shù)　　delayms(1);　　Write_One_Byte(0xcc);//跳過讀ROM指令　　Write_One_Byte(0x44); //溫度轉(zhuǎn)換指令　　//delayms(2);<

42、;p>　　Ds18b20_Init();//調(diào)用初始化函數(shù)　　delayms(1);　　Write_One_Byte(0xcc); //跳過讀ROM指令　　Write_One_Byte(0xbe); //讀溫度指令　　//delayms(2);

43、　　low=Read_One_Byte();//低字節(jié)存放在LOW　　high=Read_One_Byte();//高字節(jié)存放在high　　temp=high;　　temp<<=8;　　temp=te

44、mp|low;//將溫度合并　　if(temp<0x07ff)//判斷溫度正負(fù)　　flag1=0;　　else　　{temp=~temp+1;<

45、;b>　　flag1=1;　　}　　/*if(temp>63488)　　{　　temp=~temp+1;

46、;　　}　　tt=temp*(0.0625);　　if(tt>=100)　　{　　flag1=1;　　} */

47、　　//temp=tt*10+0.5;　　tt=temp*(0.0625);　　temp=tt*10+0.5;　　//temp=temp+0.05;　　return(temp);

48、　　}　　void Display(uint value)　　{　　/*uchar qian,bai,shi,ge;　　bai=value/100;&l

49、t;p>　　shi=value%100/10;　　ge=value%10; */　　qian=temp/1000;//百位數(shù)　　bai=temp%1000/100;//十位數(shù)　　shi=temp%100/10;//個位數(shù)

50、ge=temp%10;//小數(shù)位　　if(qian==0)//百位若為零，則不顯示　　{　　dula=1;　　P0=0xff;<

51、p>　　dula=0;　　P0=0xff;　　wela=1;　　P0=2;　　wela=0;&l

52、t;/b>　　delayms(5);　　P0=0xff;　　}　　else　　{</b

53、>　　dula=1;　　P0=table[qian];　　dula=0;　　P0=0xff;

54、　　wela=1;　　P0=2;　　wela=0;　　delayms(5);　　P0=0xff;

55、;　　}　　if(flag1==0)//若溫度我正數(shù)，則最高位不顯示　　{　　dula=1;　　P0=0xff;<

56、/p>　　dula=0;　　P0=0xff;　　wela=1;　　P0=1;

57、;　　wela=0;　　delayms(5);　　P0=0xff;　　}　　Else//若溫度為負(fù)數(shù)，則最高位為負(fù)號

58、　　{　　dula=1;　　P0=0xbf;　　dula=0;　　P0=0xff;

59、;　　wela=1;　　P0=1;　　wela=0;　　delayms(5);　　P0=0xff;

60、　　}　　/*dula=1;　　P0=table[qian];　　dula=0;　　P0=0xff;</p&

61、gt;　　wela=1;　　P0=2;　　wela=0;　　delayms(5);　　P0=0xff; */&

62、lt;p>　　dula=1;//顯示百位　　P0=table[bai];　　dula=0;　　P0=0xff;　　wela=1;

63、　　P0=4;　　wela=0;　　delayms(5);　　P0=0xff;　　dula=1; //顯示十位<

64、;p>　　P0=table[shi];　　dula=0;　　P0=0xff;　　wela=1;　　P0=8;<

65、;/p>　　wela=0;　　delayms(5);　　P0=0xff;　　dula=1; //顯示個位　　P0=table[ge];<p

66、>　　dula=0;　　P0=0xff;　　wela=1;　　P0=0x10;　　wela=0;

67、　　delayms(5);　　P0=0xff; 　　}　　void main()　　{&l

68、t;b>　　LED1=1;　　while(1)　　{　　P1=0x39;　　tmp=Get_temp();&

69、lt;p>　　Display(tmp);　　delayms(25);　　}　　}　　DS18B20簡介　　DS

70、18B20 采用3 腳PR-35 封裝或8 腳SOIC 封裝，管腳排列如圖3所示。圖中GND 為地，DQ 為數(shù)據(jù)輸入/輸出端（即單線總線），該腳為漏極開路輸出，常態(tài)下呈高電平，Vcc 是外部+5V 電源端，不用時應(yīng)接地，NC 為空腳。　　圖3 DS18B20的外部結(jié)構(gòu)　　DS18B20內(nèi)部主要包括寄生電源、溫度傳感器、64 位激光ROM 單線接口、存放

71、中間數(shù)據(jù)的高速暫存器（內(nèi)含便箋式RAM），用于存儲用戶設(shè)定的溫度上下限值的TH 和TL 解發(fā)器存儲與控制邏輯、8 位循環(huán)冗余校驗碼（CRC）發(fā)生器等七部分，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4。　　圖4 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)　　七、心得體會　　在兩個星期的努力中，這次課程設(shè)計終于順利完成了，在

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