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基于51单片机控制的DS18B20数字温度系统

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ID:527981 发表于 2020-12-31 22:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
本文主要介绍了一个基于 AT89C51单片机的测温系统，详细描述了利用数字温度传感器 DS18B20 开发测温系统的过程。对采集的信息都希望用最直接的方式显示出来，但是传感器所采集的信息是模拟的信号，并且信号是非常微小的，需要用放大器进行放大。模拟信号不能直接用数字仪器直接显示，通过模数转换之后就可以将模拟量转变成数字量，在通过数码管进行显示。有些可以直接与单片机链接。数码管有共阳极与共阴极两类，本次设计采用的是共阴极的七段数码管。
  设计要求：利用数字温度传感器 DS18B20 与单片机结合来测量温度。利用数字 温度传感器 DS18B20 测量温度信号，计算后在 LED 数码管上显示 相应的温度值。其温度测量范围为−55℃～125℃，精确到 0.5℃；实 现超限报警
  DS18B20 数字温度计是 DALLAS 公司生产的 1-Wire ，即单总线器件，具有线路简单、体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，线路简单，在一根通信线上，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。 DS18B20 是美国DALLAS 公司新推出的一种可组网数字式温度传感器，与 DS1820 相似，DS18B20 也能够直接读取被测物体的温度值。但是与 DS1820 相比， DS18B20 的功能更强大些。它体积小，电压适用范围宽（ 3--5V ），用户还可以通过编程实现 9--12 位的温度读数，即具有可调的温度分辨率，因此它的实用性和可靠性比同类产品更高。
总原理图
温控.png

程序部分c
  1. #include<reg51.h>
  2. #include<intrins.h>
  3. sbit DQ=P1^7;           //定义DS18B20的接受端口
  4. sbit p0_7=P0^7;
  5. sbit p3_0=P3^0;                //以下五个端口为按钮
  6. sbit p3_1=P3^1;
  7. sbit p3_2=P3^2;
  8. sbit p3_3=P3^3;
  9. sbit p3_4=P3^4;
  10. sbit p1_0=P1^0;
  11. #define uchar unsigned char
  12. #define uint  unsigned int         
  13. void yanshi(int );                            //普通延时函数
  14. void jinyan(int );                          //  精确延时
  15. void yan_us        (uchar);                   // us级延时
  16. bit chushi(void);                           // DS18B20通信初始化
  17. void xie(uchar );                           //  向DS18B20写数据
  18. uint du(void);                                   //  读取DS18B20的数据
  19. float chuli(uint);                           // 处理DS18B20返回的数据
  20. void xianshi(float);                  //  数码管显示函数
  21. uchar biao[12]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x39,0x71};//        数码管0-9 的显示数据
  22. bit huan=1;

  24. void main(void){
  25.         uint ab=0;
  26.         float ac=0;
  27.         char shang=50;
  28.         char xia  =10;
  29.         int bian=0;
  30.     DQ=1;
  31.         p3_0=1;
  32.         p3_1=1;
  33.         p3_2=1;
  34.         p3_3=1;
  35.         p3_4=1;
  36.         TMOD=0x01;
  37.         EA=0;
  38.         ET0=0;
  39. while(1){
  40.         if((ab==1)&&chushi()){                //         向DS18B20发送转换温度指令
  41.          yan_us(100);
  42.          xie(0xcc);
  43.          xie(0x44);
  44.         }
  45.         if((DQ==1)&&(ab==500)&&chushi()){         //接受DS18B20的数据
  46.          yan_us(100);
  47.          xie(0xcc);
  48.          xie(0xbe);
  49.          ac=chuli(du());
  50.          ab=0;
  51.         }
  52.         ab++;
  53.         xianshi(ac);                                         //         显示DS18B20的温度数据
  54.         if(p3_4==0){                                         //         切换温度显示方式C  F
  55.                 huan=~huan;
  56.                 while(!p3_4);
  57.         }                                                                 
  58.         if(p3_0==0){                                                //调整上限增加
  59.          bian=0;
  60.          while(!p3_0){
  61.           if(bian==200){
  62.           shang++;
  63.           bian=0;
  64.           }
  65.           bian++;
  66.           xianshi(shang);
  67.          }
  68.         }
  69.         if(p3_1==0){                                 //                调整上限减少
  70.          bian=0;
  71.          while(!p3_1){
  72.           if(bian==200){
  73.           shang--;
  74.           bian=0;
  75.           }
  76.           bian++;
  77.           xianshi(shang);
  78.          }
  79.         }
  80.         if(p3_2==0){                                //          调整下限增加
  81.          bian=0;
  82.          while(!p3_2){
  83.           if(bian==200){
  84.           xia++;
  85.           bian=0;
  86.           }
  87.           bian++;
  88.           xianshi(xia);
  89.          }
  90.         }
  91.         if(p3_3==0){                                 //           调整下限减少
  92.          bian=0;
  93.          while(!p3_3){
  94.           if(bian==200){
  95.           xia--;
  96.           bian=0;
  97.           }
  98.           bian++;
  99.           xianshi(xia);
  100.          }
  101.         }
  102.         if(ac<xia||ac>shang)                   // 判断温度示数是否超上下限
  103.                 p1_0=1;
  104.         else
  105.                 p1_0=0;
  106. }

  108. }

  110. void yanshi(int a){
  111. int b;
  112. while(a--){
  113. for(b=0;b<110;b++);
  114. }

  116. }

  118. void jinyan(int a){
  119. TH0=(65536-a)/256;
  120. TL0=(65536-a)%256;
  121. TR0=1;
  122. while(!TF0);
  123. TF0=0;
  124. TR0=0;
  125. }

  127. void yan_us(uchar a){
  128. while(a--);
  129. }

  131. bit chushi(void){
  132. uchar a=0;
  133. DQ=0;
  134. yan_us(100);
  135. DQ=1;
  136. while(DQ){
  137. if(a==200)
  138. return 0;
  139. a++;
  140. }
  141. a=0;
  142. while(!DQ){
  143. if(DQ==250)
  144. return 0;
  145. a++;
  146. }
  147. return 1;
  148. }

  150. void xie(uchar a){
  151. char b;
  152. bit c;
  153. for(b=0;b<8;b++){
  154. c=a&0x01;
  155. if(c){
  156. DQ=0;
  157. _nop_();
  158. _nop_();
  159. DQ=1;
  160. yan_us(13);
  161. }
  162. else  {
  163. DQ=0;
  164. yan_us(13);
  165. DQ=1;
  166. }
  167. a=a>>1;
  168. }
  169. }

  171. uint du(void){
  172. uint a=0,b=0;
  173. bit c=0;
  174. char d;
  175. for(d=0;d<16;d++){
  176. DQ=0;
  177. _nop_();
  178. _nop_();
  179. DQ=1;
  180. _nop_();
  181. _nop_();
  182. _nop_();
  183. c=DQ;
  184. b=c;
  185. b=b<<d;
  186. a=a|b;
  187. b=0;
  188. yan_us(9);
  189. }
  190. DQ=0;
  191. yanshi(2);
  192. DQ=1;
  193. return a;
  194. }
  195. float chuli(uint a){
  196. float b;
  197. if(a>=32768){
  198. a=~a;
  199. a++;
  200. b=(float)a;
  201. b=b/(-16);
  202. }
  203. else  {
  204. b=(float)a;
  205. b=b/16;
  206. }
  207. return b;
  208. }
  209. void xianshi(float a){
  210. uint b,c;
  211. if(!huan)
  212.         a=32+a*1.8;
  213. if(a<0){
  214.         a=a*(-1);
  215.         b=(uint)a;
  216.         a=(a-b)*10;
  217.         c=(uint)a;
  218.         P2=0x00;
  219.         P0=0x40;
  220.         P0=0x00;
  221. }
  222. else{
  223.         b=(uint)a;
  224.         a=(a-b)*10;
  225.         c=(uint)a;
  226. }
  227. P2=0x01;
  228. P0=biao[b/100];
  229. P0=0x00;
  230. P2=0x02;
  231. P0=biao[(b/10)%10];
  232. P0=0x00;
  233. P2=0x03;
  234. P0=biao[b%10];
  235. p0_7=1;
  236. P0=0x00;
  237. P2=0x04;
  238. P0=biao[c];
  239. P0=0x00;
  240. P2=0x05;
  241. if(huan)
  242.         P0=biao[10];
  243. else
  244.         P0=biao[11];
  245. P0=0x00;
  246. }
复制代码



仿真结果

温控仿真1.png



温控仿真2.png
51hei.png

51温控系统.rar

26.09 KB, 下载次数: 95, 下载积分: 黑币 -5

51基于DS18B20的温控

评分

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ID:390416 发表于 2021-1-1 09:55 | 显示全部楼层
这是我分享到51hei的DS18B20资料包 包含时序图。 http://www.51hei.com/bbs/dpj-200465-1.html
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ID:872200 发表于 2021-1-2 20:53 | 显示全部楼层
四位数码管显示的，需要对代码进行哪些修改？
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ID:527981 发表于 2021-1-29 22:14 | 显示全部楼层
zhaozhulei 发表于 2021-1-2 20:53
四位数码管显示的，需要对代码进行哪些修改？

一位用作正负，剩下的用于温度就行了
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ID:736988 发表于 2021-3-15 22:17 | 显示全部楼层
这个代码不行呀，楼主
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ID:894438 发表于 2021-3-20 22:31 来自手机 | 显示全部楼层
为啥我一打开isis他就显示什么新设计，然后里面什么也没有啊
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ID:894438 发表于 2021-3-20 22:45 来自手机 | 显示全部楼层
为啥我也不行啊，是不是我的仿真软件有问题啊
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ID:859816 发表于 2021-4-1 20:15 | 显示全部楼层
这个里面没有hex文件啊
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ID:887933 发表于 2021-4-19 09:11 | 显示全部楼层
王家光军 发表于 2021-3-20 22:31
为啥我一打开isis他就显示什么新设计，然后里面什么也没有啊

你需要下载protues 8的版本
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