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#include <reg51.h> //预处理命令，定义SFR的头
#include <math.h>
#include <intrins.h> //内部函数库文件
#define uchar unsigned char //定义缩写字符uchar
#define uint unsigned int //定义缩写字符uint
#define lcd_data P0 //定义LCD1602接口 P0
sbit DQ =P1^7; //将18B20DQ位定义为P1.7引脚
sbit lcd_RS=P2^0; //将18B20RS位定义为P2.0引脚
sbit lcd_RW=P2^1; //将18B20RW位定义为P2.1引脚
sbit lcd_EN=P2^2; //将18B20EN位定义为P2.2引脚
sbit BEEP=P3^0; //测量超出指定范围，报警
sbit Trig=P2^5; //HC-SR04触发信号输入
sbit Echo=P2^6; //HC-SR04回响信号输出
uint Distance; //测量的距离值
uint SPEEDSOUND; //声速
uint t[2]; //将距离转换成十进制数时，中间变量
uchar Buffer1[12]={0x20,0x20,0x20,0x20,0x63,0x6d,'\0'}; //距离显示cm
uchar tab[16]={0x20,0x20,0x20,0x20,0x44,0x69,0x73,0x74,0x61,0x6e,0x63,0x65,'\0'}; //显示"Distance"
/**********lcd显示子程序************/
void delay20us(void) //20us延时
{
unsigned char a;
for(a=100;a>0;a--);
}
void delay_20ms(void) /*延时20ms函数*/
{
uchar i,temp; //声明变量i，temp
for(i = 20;i > 0;i--) //循环
{
temp = 248; //给temp赋值248
while(--temp); //temp减1是否等于0，否则继续执行该行
temp = 248; //给temp赋值248
while(--temp); //temp减1是否等于0，否则继续执行该行
}
}
void delay_38us(void) /*延时38us函数*/
{ uchar temp; //声明变量temp
temp = 18; //给temp赋值
while(--temp); //temp减1是否等于0，否则继续执行该行
}
void delay_1520us(void) /*延时1520us函数*/
{ uchar i,temp; //声明变量i，temp
for(i = 3;i > 0;i--) //循环
{
temp = 252; //给temp赋值
while(--temp); //temp减1是否等于0，否则继续执行该行
}
}
uchar lcd_rd_status( ) /*读取lcd1602的状态，主要用于判断忙*/
{
uchar tmp_sts; //声明变量tmp_sts
lcd_data = 0xff; //初始化P3口
lcd_RW = 1; //RW =1 读
lcd_RS = 0; //RS =0 命令,合起来表示读命令(状态)
lcd_EN = 1; //EN=1,打开EN，LCD1602开始输出命令数据，100nS之后命令数据有效
tmp_sts = lcd_data; //读取命令到tmp_sts
lcd_EN = 0; //关掉LCD1602
lcd_RW = 0; //把LCD1602设置成写
return tmp_sts; //函数返回值tmp_sts
}
void lcd_wr_com(uchar command ) /*写一个命令到LCD1602*/
{
while(0x80&lcd_rd_status()); //写之前先判断LCD1602是否忙，看读出的命令的最高位是否为1，为1表示忙，继续读，直到不忙
lcd_RW = 0;
lcd_RS = 0; //RW=0，RS=0 写命令
lcd_data = command; //把需要写的命令写到数据线上
lcd_EN = 1;
lcd_EN = 0; //EN输出高电平脉冲，命令写入
}
void lcd_wr_data(uchar sjdata ) /*写一个显示数据到lcd1602*/
{
while(0x80&lcd_rd_status()); //写之前先判断lcd1602是否忙，看读出的命令的最高位是否为1，为1表示忙，继续读，直到不忙
lcd_RW = 0;
lcd_RS = 1; //RW=0，RS=1 写显示数据
lcd_data = sjdata ; //把需要写的显示数据写到数据线上
lcd_EN = 1;
lcd_EN = 0; //EN输出高电平脉冲，命令写入
lcd_RS = 0;
}
void Init_lcd(void) /*初始化lcd1602*/
{
delay_20ms(); //调用延时
lcd_wr_com(0x38); //设置16*2格式，5*8点阵，8位数据接口
delay_38us(); //调用延时
lcd_wr_com(0x0c); //开显示，不显示光标
delay_38us(); //调用延时
lcd_wr_com(0x01); //清屏
delay_1520us(); //调用延时
lcd_wr_com(0x06); //显示一个数据后光标自动+1
}
void GotoXY(uchar x, uchar y) //设定位置，x为行，y为列
{
if(y==0) //如果y=0，则显示位置为第一行
lcd_wr_com(0x80|x);
if(y==1)
lcd_wr_com(0xc0|x); //如果y=1，则显示位置为第二行
}
void Print(uchar *str) //显示字符串函数
{
while(*str!='\0') //判断字符串是否显示完
{
lcd_wr_data(*str); //写数据
str++;
}
}
void LCD_Print(uchar x, uchar y, uchar *str)//x为行值，y为列值，str是要显示的字符串
{
GotoXY(x,y); //设定显示位置
Print(str); //显示字符串
}
/****温度转换函数，2字节转换为1字节 *****************/
void convert1() //温度转化程序,存放在x
{
uchar x=0x00; //变量初始化
if(t[1]>0x07) //判断温度为负值
{
x=14;
}
else //温度为正值
t[1]<<=4; //将高字节左移4位
t[1]=t[1]&0x70; //取出高字节的3个有效数字位
x=t[0]; //将t[0]暂存到X,因为取小数部分还要用到它
x>>=4; //右移4位
x=x&0x0f; //和前面两句就是取出t[0]的高四位
t[1]=t[1]|x; //将高低字节的有效值的整数部分拼成一个字节
x=t[1];
}
/*******************DS18B20初始化函数**********************/
void delay_18B20(uint i) //延时程序
{
while(i--);
}
void Init_DS18B20(void) //ds18b20初始化函数
{
uchar x=0;
DQ = 1; //DQ复位
delay_18B20(8); //稍做延时
DQ = 0; //单片机将DQ拉低
delay_18B20(80); //精确延时大于480us
DQ = 1; //拉高总线
delay_18B20(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_18B20(20);
}
uchar ReadOneChar(void) //ds18b20读一个字节函数
{
unsigned char i=0;
unsigned char dat0 = 0;
for (i=8;i>0;i--)
{
DQ = 0; //读前总线保持为低
dat0>>=1;
DQ = 1; //开始读总线释放
if(DQ) //从DS18B20总线读得一位
dat0|=0x80;
delay_18B20(4); //延时一段时间
}
return(dat0); //返回数据
}
void WriteOneChar(uchar dat1) //ds18b20写一个字节函数
{
uchar i=0;
for (i=8; i>0; i--)
{
DQ = 0; //开始写入DS18B20总线要处于复位（低）状态
DQ = dat1&0x01; //写入下一位
delay_18B20(5);
DQ = 1; //重新释放总线
dat1>>=1; //把一个字节分成8个BIT环移给DQ
}
}
void ReadTemperature() //读取ds18b20当前温度
{
delay_18B20(80); //延时一段时间
Init_DS18B20();
WriteOneChar(0xCC); // 跳过读序号列号的操作
WriteOneChar(0x44); // 启动温度转换
delay_18B20(80); // 延时一段时间
Init_DS18B20(); //DS18B20初始化
WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作
WriteOneChar(0xBE); //读取温度寄存器等（共可读9个寄存器） 前两个就是温度
delay_18B20(80); //延时一段时间
t[0]=ReadOneChar(); //读取温度值低位
t[1]=ReadOneChar(); //读取温度值高位
}
void HCSR04_Initialize() //HCSR04初始化
{
SPEEDSOUND=334.1+25*0.61; //温度25度时声速的值
Trig=0;
Echo=0;
TMOD=0x01; //T0定时方式1
}
float MeasuringDistance() //测量距离
{
TH0=0; TL0=0; //最大定时时间约65ms
Trig=1; //生成20us脉冲宽度的触发信号
delay20us(); //20us脉冲
Trig=0;
while(!Echo); //等待回响信号变高电平
TR0=1; //启动定时器0
while(Echo); //等待回响信号变低电平
TR0=0; //关闭定时器0
return (SPEEDSOUND*(TH0*256+TL0))/2000; } //返回距离值mm
void DisplayDistance() //显示距离
{
Distance= MeasuringDistance();
if(Distance<20)
{
BEEP=0;
}
t[1]=Distance/10;
Buffer1[1]=t[1]/100+0x30; //加0x30 为变 0~9 ASCII码
Buffer1[2]=(t[1]%100)/10+0x30; //分离出十位
Buffer1[3]=(t[1]%100)%10+0x30; //分离出个位
LCD_Print(4,1,Buffer1); //显示距离
}
/*************************main主程序*********************/
void main(void)
{
uchar x;
BEEP=1; //关闭报警
delay_20ms(); //系统延时20ms启动
Init_lcd(); //调用LCD初始化函数
delay_20ms(); //延时一段时间
LCD_Print(0,0,tab);
HCSR04_Initialize(); //HC-SR04初始化
while(1)
{
ReadTemperature(); //测温度,存放在t[1]t[0]
delay_18B20(100);
convert1(); //温度转换，存放在x
if(x<14) //温度界限判断
x=14;
else if(x>26)
x=26;
SPEEDSOUND=334.1+x*0.61; //声速修正M/S
DisplayDistance(); //显示距离值
}
}
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