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单片机+DS18B20的温控风扇Proteus仿真+详细注释的代码

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采用DS18B20温度传感器测温(0-99.9°C),三极管驱动数码管显示温度和风扇的档位。共3个按键:设置、加、减。按一下设置可以设置上限,再按下设置下限,均可以按键加减调整。利用PWM调速,当温度低于下限时,风扇不转动,当温度处于上、下限之间时1档转动(50%的转速),当温度超过上限时,全速转动。

仿真原理图如下(proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载)


单片机源程序如下(注释非常详细):
  1. #include<reg51.h>
  2. #include<intrins.h>                         //包含头文件
  3. #define uchar unsigned char
  4. #define uint unsigned int                 //宏定义

  5. #include "eeprom52.h"
  6. ////////////////////
  7. sbit dj=P1^0;//电机控制端接口
  8. sbit DQ=P1^6;//温度传感器接口
  9. //////////按键接口/////////////////////////////////
  10. sbit key1=P3^5;//设置温度
  11. sbit key2=P3^6;//温度加
  12. sbit key3=P3^7;//温度减
  13. //////////////////////////////////////////////////////
  14. sbit w1=P2^4;
  15. sbit w2=P2^5;
  16. sbit w3=P2^6;
  17. sbit w4=P2^7;                          //数码管的四个位
  18. /////共阴数码管段选//////////////////////////////////////////////
  19. uchar table[22]=
  20. {0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,
  21. 0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,
  22. 0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71,
  23. 0x40,0x38,0x76,0x00,0xff,0x37};//'-',L,H,灭,全亮,n         16-21
  24. uint wen_du;                                                //温度变量  
  25. uint shang,xia; //对比温度暂存变量
  26. uchar dang;//档位显示
  27. uchar flag;
  28. uchar d1,d2,d3;//显示数据暂存变量
  29. uchar m;
  30. uchar js;

  31. /******************把数据保存到单片机内部eeprom中******************/
  32. void write_eeprom()
  33. {
  34.         SectorErase(0x2000);                //清除扇区
  35.         byte_write(0x2000, shang);        //写上限数值到扇区
  36.         byte_write(0x2001, xia);        //写下限数值到扇区
  37.         byte_write(0x2060, a_a);        //写初始变量到扇区指定位置
  38. }

  39. /******************把数据从单片机内部eeprom中读出来*****************/
  40. void read_eeprom()
  41. {
  42.         shang   = byte_read(0x2000);                 //从扇区读取上限数据
  43.         xia = byte_read(0x2001);                         //从扇区读取下限数据
  44.         a_a      = byte_read(0x2060);                 //从扇区读取初始变量
  45. }

  46. /**************开机自检eeprom初始化*****************/
  47. void init_eeprom()
  48. {
  49.         read_eeprom();                //先读扇区的数据
  50.         if(a_a != 1)                //判断是否是新单片机(原理:新的单片机扇区里的数据都是0,这里判断是否不等于1。如果是不等于1,就是等于0,那就是新单片机了,就会执行下面的上下限值初始化数值的语句,并让a_a变成1,下次开机就会知道是用过的单片机了就会读取EEPROM里的上下限数据了)
  51.         {
  52.                 shang   = 30;        //上限数值初始为30
  53.                 xia = 20;                //下限数值初始为20
  54.                 a_a = 1;                //初始值变量赋值1,下次开机就会直接读取EEPROM内的上下限数据
  55.                 write_eeprom();           //将初始的数据保存进单片机的EEPROM
  56.         }        
  57. }

  58. void delay(uint ms)                //延时函数,大约延时1ms
  59. {
  60.         uchar x;
  61.         for(ms;ms>0;ms--)
  62.                 for(x=121;x>0;x--);
  63. }
  64. /***********ds18b20延迟子函数(晶振12MHz )*******/
  65. void delay_18B20(uint i)
  66. {
  67.         while(i--);
  68. }
  69. /**********ds18b20初始化函数**********************/
  70. void Init_DS18B20()
  71. {
  72.          uchar x=0;
  73.          DQ=1;          //DQ复位
  74.          delay_18B20(8);  //稍做延时
  75.          DQ=0;          //单片机将DQ拉低
  76.          delay_18B20(80); //精确延时 大于 480us
  77.          DQ=1;          //拉高总线
  78.          delay_18B20(14);
  79.          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
  80.          delay_18B20(20);
  81. }
  82. /***********ds18b20读一个字节**************/  
  83. uchar ReadOneChar()
  84. {
  85.         uchar i=0;
  86.         uchar dat=0;
  87.         for (i=8;i>0;i--)
  88.          {
  89.                   DQ=0; // 给脉冲信号
  90.                   dat>>=1;
  91.                   DQ=1; // 给脉冲信号
  92.                   if(DQ)
  93.                   dat|=0x80;
  94.                   delay_18B20(4);
  95.          }
  96.          return(dat);
  97. }
  98. /*************ds18b20写一个字节****************/  
  99. void WriteOneChar(uchar dat)
  100. {
  101.          uchar i=0;
  102.          for (i=8;i>0;i--)
  103.          {
  104.                   DQ=0;
  105.                  DQ=dat&0x01;
  106.             delay_18B20(5);
  107.                  DQ=1;
  108.             dat>>=1;
  109.         }
  110. }
  111. /**************读取ds18b20当前温度************/
  112. void ReadTemperature()
  113. {
  114.         uchar a=0;
  115.         uchar b=0;
  116.         uchar t=0;
  117.         Init_DS18B20();
  118.         WriteOneChar(0xCC);            // 跳过读序号列号的操作
  119.         WriteOneChar(0x44);         // 启动温度转换
  120.         delay_18B20(100);       // this message is wery important
  121.         Init_DS18B20();
  122.         WriteOneChar(0xCC);         //跳过读序号列号的操作
  123.         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
  124.         delay_18B20(100);
  125.         a=ReadOneChar();            //读取温度值低位
  126.         b=ReadOneChar();                   //读取温度值高位
  127.         wen_du=((b*256+a)>>4);    //当前采集温度值除16得实际温度值
  128. }

  129. void zi_keyscan()//自动模式按键扫描函数
  130. {
  131.         if(key1==0)                                                          //设置键按下
  132.         {
  133.                 delay(80);                                                  //延时去抖
  134.                 if(key1==0)
  135.                 {
  136.                         flag=1;                                  //再次判断按键,按下的话进入设置状态
  137.                         while(key1==0);//松手检测                  //按键释放
  138.                 }
  139.         }
  140.         while(flag==1)                                                  //进入设置上限状态
  141.         {
  142.                 d1=18;d2=shang/10;d3=shang%10;          //显示字母H 和上限温度值
  143.                 if(key1==0)                                                  //判断设置键是否按下
  144.                 {
  145.                         delay(80);                                          //延时去抖
  146.                         if(key1==0)
  147.                         {
  148.                                 flag=2;                          //按键按下,进入设置下限模式
  149.                                 while(key1==0);//松手检测
  150.                         }
  151.                 }
  152.                 if(key2==0)                                                  //加键按下
  153.                 {
  154.                         delay(80);                                          //延时去抖
  155.                         if(key2==0)                                          //加键按下
  156.                         {
  157.                                 shang+=1;                                  //上限加5
  158.                                 if(shang>=100)shang=100;  //上限最大加到100
  159.                                 while(key2==0);//松手检测
  160.                         }
  161.                 }
  162.                 if(key3==0)                                                  //减键按下
  163.                 {
  164.                         delay(80);                                          //延时去抖
  165.                         if(key3==0)                                          //减键按下
  166.                         {
  167.                                 shang-=1;                                  //上限减1
  168.                                 if(shang<=10)shang=10;          //上限最小减到10
  169.                                 while(key3==0);//松手检测
  170.                         }
  171.                 }               
  172.         }
  173.         while(flag==2)                                                  //设置下限
  174.         {
  175.                 d1=17;d2=xia/10;d3=xia%10;                  //显示字母L 显示下限温度值
  176.                 if(key1==0)
  177.                 {
  178.                         delay(80);
  179.                         if(key1==0)
  180.                         {
  181.                                 flag=0;
  182.                                 while(key1==0);//松手检测
  183.                                 write_eeprom();                           //保存数据        
  184.                         }
  185.                 }
  186.                 if(key2==0)
  187.                 {
  188.                         delay(80);
  189.                         if(key2==0)
  190.                         {
  191.                                 xia+=1;
  192.                                 if(xia>=99)xia=99;
  193.                                 while(key2==0);//松手检测
  194.                         }
  195.                 }
  196.                 if(key3==0)
  197.                 {
  198.                         delay(80);
  199.                         if(key3==0)
  200.                         {
  201.                                 xia-=1;
  202.                                 if(xia<=0)xia=0;
  203.                                 while(key3==0);//松手检测
  204.                         }
  205.                 }               
  206.         }
  207. }

  208. void init()                   //定时器初始化函数
  209. {
  210.         TMOD=0x01;           //定时器0工作方式1
  211.         TH0=0xf8;
  212.         TL0=0x30;           //定时器初值5ms
  213.         ET0=1;                   //打开定时器0中断允许
  214.         TR0=1;                   //打开定时器0定时器开关
  215.         EA=1;                   //打开中断系统总开关
  216. }

  217. void zi_dong()//自动温控模式
  218. {
  219.         d1=dang;d2=wen_du/10;d3=wen_du%10;                //显示档位,显示当前温度值
  220.         zi_keyscan();//按键扫描函数
  221.         if(wen_du<xia){dang=0;}//低于下限  档位为0 电机停止
  222.         if((wen_du>=xia)&&(wen_du<=shang))//温度大于下限,小于上限  1挡
  223.         {dang=1;}
  224.         if(wen_du>shang){dang=2;}//温度大于上限,2档
  225. }
  226. void main()                  //主函数
  227. {
  228.         uchar j;
  229.         dj=0;                  //电机开
  230.         shang=30;
  231.         xia=20;                  //初始上下限值
  232.         init_eeprom();  //开始初始化保存的数据
  233.         for(j=0;j<80;j++)          //先读取温度值,防止开机显示85
  234.         ReadTemperature();
  235.         init();
  236.         while(1)                          //进入while循环
  237.         {        
  238.                 if(js>=50)                        //当js在定时器里加到50次时(js加一次是20ms,加到50次就是1000ms,也就是1秒读取一次温度)
  239.                 {
  240.                         ReadTemperature();        //读取温度值
  241.                         js=0;                                //定时读取温度的变量js清零,重新计时下次读取温度
  242.                 }        
  243.                
  244.                 zi_dong();//判断当前需要哪一个档位
  245.         }
  246. }

  247. /*
  248. 控制占空比原理:
  249. 定时器每5ms控制变量m加一,当m加到4时,将m清零。
  250. 也就是占空比的一个周期是5ms*4=20ms,频率就是50Hz。
  251. 因为m是加四次是一个周期,也就是加一次占空比是加25%。
  252. 下面程序里if(m<=3)dj=1;else dj=0;就是让dj高电平的时间是m加3次的时间,而dj为低电平的时间就是加第四次的时间,所以占空比就是3/4就是75%
  253. */

  254. void T0_TIME() interrupt 1                  //定时器工作函数,用于PWM工作
  255. {
  256.         TH0=0xf8;
  257.         TL0=0x30;                                          //定时器赋初值5ms
  258.         m++;                                                  //5ms,m加一
  259.         switch(dang)                                  //判断档位
  260.         {
  261.                 case 0:dj=0;break;                  //0档,控制电机停止
  262.                 case 1:if(m<=3)dj=1;else dj=0;break;//控制电机以75%占空比转动
  263.                 case 2:dj=1;break;                  //2档,控制电机100%占空比转动
  264.                 default:;                                  //其他情况,直接跳出
  265.         }
  266.         switch(m)                                          //判断m的数值
  267.         {
  268.                 case 1:                                                                        //m为1时
  269.                                 w4=1;P0=~table[d1];w1=0; break;        //关闭低四位数码管位选;P0口输出对应数字的段码;打开第一位数码管位选
  270.                 case 2:
  271.                                 w1=1;P0=~table[16];w2=0; break;        //关闭低一位数码管位选;P0口输出对应数字的段码;打开第二位数码管位选
  272.                 case 3:
  273.                                 w2=1;P0=~table[d2];w3=0;        break;        //关闭低二位数码管位选;P0口输出对应数字的段码;打开第三位数码管位选
  274.                 case 4:
  275.                                 w3=1;P0=~table[d3];w4=0;m=0;if(js<50)js++;break; //关闭低三位数码管位选;P0口输出对应数字的段码;打开第四位数码管位选
  276.                                                                                                                                 //js变量小于50时,就让js加,加到50后,主函数里就会执行一次读取温度函数
  277.                 default:;                                                                //其他情况时跳出
  278.         }
  279.         if(m>4)          //m加到大于4时,将m清零
  280.         {
  281.                 m=0;  //m清零
  282.         }
  283. }
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沙发
圆周 发表于 2019-6-13 09:54 | 只看该作者
如何解放CPU
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板凳
250940 发表于 2019-6-20 16:06 | 只看该作者
SectorErase(0x2000);                //清除扇区        这一句为啥我这里一直错误啊
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