单片机单总线接口学生实验报告

ID:274161 · 发表于 2018-1-10 10:42

学生实验报告

（理工类）

课程名称：专业班级：

学生学号：学生姓名：

所属院部：指导教师：

20——20学年第学期

金陵科技学院教务处制

实验项目名称：实验学时：

同组学生姓名：实验地点：

实验日期：实验成绩：

批改教师：批改时间：

一、实验目的和要求

1、进一步熟练Keil uVision3的项目文件创建、编译、运行和软件仿真的基本操作方法；

2、巩固程序调试的方法；

3、掌握单总线的工作原理；

4、掌握单总线器件18B20温度传感器的使用方法；

5、掌握对采集数据后续处理方法；

实验任务：编写程序，实时（定时器0中断每隔0.5s）采集单总线温度传感器18B20的数据，能单独显示温度。显示格式要求如下：

当温度高于或低于上、下限值时继电器吸合灯亮，蜂鸣器鸣叫报警。可自行修改上下限值。

二、实验仪器和设备

单片机编译软件Keil uVision3，计算机，USB下载线，CT107D单片机综合开发平台

三、实验过程

目前,温度测量方法很多，温度传感器也非常普遍。本实验是基于DS18B20芯片的“一线式”温度传感器。该传感器只需占用微处理器的一个普通端口, 独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯，并且多个传感器可以并联在一起使用,适用于多点温度检测系统,节约了大量系统资源。

主机(单片机)使用时间隙(time slots)来读写DSl8B20 的数据位和写命令字的位。

(1)初始化

主机总线t0 时刻发送一复位脉冲(最短为480us 的低电平信号) 接着在t1时刻释放总线并进入接收状态。DSl820 在检测到总线的上升沿之后等待15-60us 接着DS1820 在t2 时刻发出存在脉冲(低电平持续60-240 us)

（2）写时间隙

当主机总线 t0 时刻从高拉至低电平时就产生写时间隙；
从 t0时刻开始15us 之内应将所需写的位送到总线上DSl820 在t0后15-60us 间对总线采样若低电平写入的位是0；若高电平写入的位是1 。
连续写2 位间的间隙应大于1us

(3)读时间隙

见图,主机总线t0时刻从高拉至低电平时总线只须保持低电平1us 之后，单片机将总线拉高，释放总线以产生读时间隙。读时间隙在t1 时刻后t2 时刻前有效, t2距t0为15us。也就是说t2时刻前主机必须完成读位。每次读周期至少 60us，两次读之间至少隔1us。

存储器操作指令

发送CC:跳过ROM命令

发送44: 启动温度变换

发送BE: 读暂存存储器

数据格式

DS18B20，用12位存储温度，S为符号位：

正温度S全部为0；

负温度S全部为1，数据为二进制补码;

使用buzz=0;relay=0;ULN2003_Latch();命令即可实现当温度超过上下限制时，继电器吸合灯亮，蜂鸣器响。

当动态扫描在while（1）中扫描时，数码管显示的只会闪动，当在循环后面扫描时，数码管才不闪动。

四、实验结果与分析

1.请用c语言写出全部程序，并编译，调试。

#include <reg52.h>
#include<intrins.h>
#include"18b20.h"
sbit DQ = P1^4;
//延时函数
void delay2us(unsigned char t) //2us
{
while(t--);
}
//DS18B20初始化函数
bit init_ds18b20(void)
{
bit initflag = 0;
DQ = 1;
delay2us(1);
DQ = 0;
delay2us(250); // 延时大于480us
DQ = 1;
delay2us(10); // 15us<waits<80us
initflag = DQ; // initflag等于1初始化失败
delay2us(40); //< 60us<presebcepulse<240us
return initflag;
}
//通过单总线向从器件写一个字节
void WriteOneChar(unsigned char byt)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++)
{
DQ = 1;
_nop_();
DQ = 0;
DQ = byt&0x01;
delay2us(15);
DQ = 1;
byt >>= 1;
}
delay2us(5);
}
//通过单总线从从器件读一个字节
unsigned char ReadOneChar(void)
{
unsigned char i;
unsigned char byt;
for(i=0;i<8;i++)
{
DQ = 0; // 拉低开始读时间隙
byt >>= 1;
DQ = 1; //单片机释放总线
if(DQ) //18b20有效数据出现
byt |= 0x80;
delay2us(30);
}
return byt;
}
//温度转换、读取及数据处理器函数
unsigned char rd_temperature(void)
{
unsigned char low,high;
char temp;
init_ds18b20();
WriteOneChar(0xCC);
WriteOneChar(0x44); //启动温度转换
init_ds18b20();
WriteOneChar(0xCC);
WriteOneChar(0xBE); //读取寄存器
low = ReadOneChar(); //低字节
high = ReadOneChar(); //高字节
temp = high<<4;
temp += ((low&0xf0)>>4);
return temp;
}
#include<reg52.h>
#include "18b20.h"
#include "display.h"
#include "timer0.h"
#include "Uln2003.h"//用来关掉烦人的蜂鸣器
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit buzz = P0^4;
sbit relay = P0^6;
uchar disData[]={2,0,10,1,0,10,0,0};
uchar times=0;
uchar temperature;
bit OneSecFlag=0;
void main(void)
{
//消除蜂鸣器叫声
buzz=0;
relay=0;
ULN2003_Latch();
Init_timer0();
while(1)
{
if(OneSecFlag)
{
temperature=rd_temperature();
disData[6]=temperature / 10;
disData[7]=temperature % 10;
OneSecFlag = 0;
if(temperature<10||temperature>20)
{
buzz=1;
relay=1;
ULN2003_Latch();
}
else
{
buzz=0;
relay=0;
ULN2003_Latch();
}
}
display(disData); //也可以在这里动态扫描
}
}
void Timer0_isr(void) interrupt 1 using 1
{
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;
times++;
//中断扫描数码管显示,也可以放在while(1)中
if(times == 10)//0.5s
{
times=0;
OneSecFlag = 1;
}
}
2.思考若要显示小数点后面2位，数据该如何处理？写出数据处理部分程序片段
DuanMa[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf,0xff,0xf7,0x7f};
uchar disData[]={0,0,0,0,0,13,0,0};
void main(void)
{
//消除蜂鸣器叫声
buzz=0;
relay=0;
ULN2003_Latch();
Init_timer0();
while(1)
{
display(disData);//中断扫描数码管显示,也可以放在while(1)中
if(OneSecFlag)
{
temperature=rd_temperature();
disData[3]=temperature /1000;
disData[4]=temperature %1000/100;
disData[6]=temperature %100/10
disData[7=temperature/10
OneSecFlag = 0;

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