[课程设计]基于51单片机及DS18B20温度传感器的数字温度计设计

ID:101489 · 发表于 2016-1-4 01:50

基于51单片机及DS18B20温度传感器的数字温度计设计，是知创学院Jason大学时做的课程设计，虽说比较简单，但对初学者还是有一些借鉴意义。好多朋友也在微信中留言询问有没有相关资料。特借此机会公布一下下载地址，希望能为需要的朋友提供一点帮助。感谢大家关注知创学院
1、下面是做好的实物效果图

2、资料包含的主要内容：程序、仿真、原理图、参考文档

3、仿真效果图（仿真软件使用proteus 7.7 sp2）

4、文档目录

元件清单：

单片机：STC89C52 1片

传感器：DS18B20 1只

晶振： 11.0592MHz 1只

电容： 33pf 2个

22uf电解电容 1个

电阻： 10k 1个

4.7k 1个

1k 1个

排阻： 4.7k 9脚 1排

PNP三极管：9012或者8550或者5401 1只

蜂鸣器： 1个

轻触按钮：5个

四位一体共阴极数码管：1个

红色发光二极管： 1个

万用板： 1块

导线：若干

使用说明：
K1是用来进入上下限调节模式的，当按一下K1进入上限调节模式，再按一下进入下限调节模式，再按一下退出调节模式。在调节上下限温度模式下，K2是实现加1功能，K1是实现减1功能，K3是用来设定上下限温度正负的。
在正常模式下，按一下K2进入查看上限温度模式，显示1s左右自动退出；按一下K3进入查看下限温度模式，显示1s左右自动退出。
K4正常模式下用来设置和取消按键音。
上下限设置模式下是用来设置温度的正负。

部分程序预览：
ds18b20.c

/********************************************************************
* 程序名; 基于DS18B20的测温系统
* 功能：实时测量温度，超过上下限报警，报警温度可手动调整。K1是用来
* 进入上下限调节模式的，当按一下K1进入上限调节模式，再按一下进入下限
* 调节模式。在正常模式下，按一下K2进入查看上限温度模式，显示1s左右自动
* 退出；按一下K3进入查看下限温度模式，显示1s左右自动退出；按一下K4消除
* 按键音，再按一下启动按键音。在调节上下限温度模式下，K2是实现加1功能，
* K1是实现减1功能，K3是用来设定上下限温度正负的。
* 编程时间：
*********************************************************************/
#include<AT89X52.h> //将AT89X52.h头文件包含到主程序
#include<intrins.h> //将intrins.h头文件包含到主程序（调用其中的_nop_()空操作函数延时）
#define uint unsigned int //变量类型宏定义，用uint表示无符号整形（16位）
#define uchar unsigned char //变量类型宏定义，用uchar表示无符号字符型（8位）
uchar max=0x00,min=0x00; //max是上限报警温度，min是下限报警温度
bit s=0; //s是调整上下限温度时温度闪烁的标志位，s=0不显示200ms，s=1显示1s左右
bit s1=0; //s1标志位用于上下限查看时的显示
void display1(uint z); //声明display1（）函数（display.h头文件中的函数，ds18b20.h要用应先声明）
#include"ds18b20.h" //将ds18b20.h头文件包含到主程序
#include"keyscan.h" //将keyscan.h头文件包含到主程序
#include"display.h" //将display.h头文件包含到主程序
/***********************主函数************************/
void main()
{
beer=1; //关闭蜂鸣器
led=1; //关闭LED灯
timer1_init(0); //初始化定时器1（未启动定时器1）
get_temperature(1); //首次启动DS18B20获取温度（DS18B20上点后自动将EEPROM中的上下限温度复制到TH和TL寄存器）
while(1) //主循环
{
keyscan(); //按键扫面函数
get_temperature(0); //获取温度函数
keyscan(); //按键扫面函数
display(temp,temp_d*0.625);//显示函数
alarm(); //报警函数
keyscan(); //按键扫面函数
}
}

复制代码

ds18b20.h文件：

/********************************************************************
* 程序名; __ds18b20_h__
* 功能： DS18B20的c51编程头文件
* 说明：用到的全局变量是：无符号字符型变量temp(测得的温度整数部分),temp_d
* (测得的温度小数部分)，标志位f（测量温度的标志位‘0’表示“正温度”‘1’表
* 示“负温度”），标志位f_max（上限温度的标志位‘0’表示“正温度”、‘1’表
* 示“负温度”），标志位f_min（下限温度的标志位‘0’表示“正温度”、‘1’表
* 示“负温度”），标志位w(报警标志位‘1’启动报警‘0’关闭报警)。
*********************************************************************/
#ifndef __ds18b20_h__ //定义头文件
#define __ds18b20_h__
#define uint unsigned int //变量类型宏定义，用uint表示无符号整形（16位）
#define uchar unsigned char //变量类型宏定义，用uchar表示无符号字符型（8位）
sbit DQ= P2^3; //可位寻址变量定义，用DQ表示P2.3口
sbit beer=P1^0; //用beer表示P1.0
sbit led=P1^1; //用led表示P1.1
uchar temp=0; //测量温度的整数部分
uchar temp_d=0; //测量温度的小数部
bit f=0; //测量温度的标志位,0’表示“正温度”‘1’表示“负温度”）
bit f_max=0; //上限温度的标志位‘0’表示“正温度”‘1’表示“负温度”）
bit f_min=0; //下限温度的标志位‘0’表示“正温度”、‘1’表示“负温度”）
bit w=0; //报警标志位‘1’启动报警‘0’关闭报警)
/*****************************延时子函数******************************/
void ds18b20_delayus(uint t) //延时几μs
{
while(t--);
}
void ds18b20_delayms(uint t) //延时1ms左右
{
uint i,j;
for(i=t;i>0;i--)
for(j=120;j>0;j--);
}
/**************************ds18b20初始化函数*************************/
void ds18b20_init() // DS18B20初始化
{
DQ=1; //拉高数据线
DQ=0; //控制器向DS18B20发低电平脉冲
ds18b20_delayus(30); //延时480μs左右
DQ=1; //控制器拉高总线，
while(DQ); //等待DS18B20拉低总线
ds18b20_delayus(20); //延时，等待上拉电阻拉高总线
DQ=1; //拉高数据线，准备数据传输；
}
/***************************ds18b20字节读函数************************/
uchar ds18b20_read() //DS18B20 字节读取
{
uchar i; //定义一个局部变量i(局部变量只在本函数中有效)
uchar d = 0; //定义一个局部变量d
DQ = 1; //准备读；
for(i=8;i>0;i--) //一位一位的读，循环8次
{
d >>= 1; //d左移一位，低位先发；
DQ = 0;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
DQ = 1; //必须写1，否则读出来的将是不预期的数据；
if(DQ) //在12us处读取数据，送给d的最高位
d |= 0x80;
ds18b20_delayus(10);
}
return d; //返回读取的值
}
/*************************ds18b20字节写函数**************************/
void ds18b20_write(uchar d) // ds18b20字节写
{
uchar i;
for(i=8;i>0;i--) //一位一位的写
{
DQ=0;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
DQ=d&0x01; //写数据
ds18b20_delayus(5);
DQ=1;
d >>= 1;
}
}
/***************************获取温度函数****************************/
void get_temperature(bit flag)
{
uchar a=0,b=0,c=0,d=0;
uint i;
ds18b20_init(); //DS18B20初始化
ds18b20_write(0xcc); //向DS18B20发跳过读ROM命令
ds18b20_write(0x44); //写启动DS18B20进行温度转换命令，转换结果存入内部RAM
if(flag==1)
{ //首次启动DS18B20进行温度转换需要500ms,若转换时间不够就出错，读出的是85度的错误值。
display1(1); //用开机动画耗时
}
else
ds18b20_delayms(1);
ds18b20_init(); //DS18B20初始化
ds18b20_write(0xcc); //向DS18B20发跳过读ROM命令
ds18b20_write(0xbe); //写读内部RAM中9字节的内容命令
a=ds18b20_read(); //读内部RAM （LSB）
b=ds18b20_read(); //读内部RAM （MSB）
if(flag==1) //局部位变量f=1时读上下线报警温度
{
max=ds18b20_read(); //读内部RAM （TH）
min=ds18b20_read(); //读内部RAM （Tl）
}
if((max&0x80)==0x80) //若读取的上限温度的最高位（符号位）为‘1’表明是负温度
{f_max=1;max=(max-0x80);} //将上限温度符号标志位置‘1’表示负温度，将上限温度装换成无符号数。
if((min&0x80)==0x80) //若读取的下限温度的最高位（符号位）为‘1’表明是负温度
{f_min=1;min=(min-0x80);} //将下限温度符号标志位置‘1’表示负温度，将下限温度装换成无符号数。
i=b;
i>>=4;
if (i==0)
{
f=0; //i为0，表示读取的温度是正温度,设立正温度标记
temp=((a>>4)|(b<<4)); //整数部分
a=(a&0x0f);
temp_d=a; //小数部分
}
else
{
f=1; //i为1，表示读取的温度是负温度,设立负温度标记
a=~a+1; //负数的小数部分取反加1
b=~b; //负数的整数部分取反
temp=((a>>4)|(b<<4)); //整数部分
a=(a&0x0f); //小数部分
temp_d=a;
}
}
/*************************存储极限温度函数***************************/
void store_t()
{
if(f_max==1) //若上限温度为负，将上限温度转换成有符号数（最高位为1是负，为0是正）
max=max+0x80;
if(f_min==1) //若下限温度为负，将上限温度转换成有符号数
min=min+0x80;
ds18b20_init(); //DS18B20初始化
ds18b20_write(0xcc); //向DS18B20发跳过读ROM命令
ds18b20_write(0x4e); //向DS18B20发写字节至暂存器2和3（TH和TL）命令
ds18b20_write(max); //向暂存器TH（上限温度暂存器）写温度
ds18b20_write(min); //向暂存器TL（下限温度暂存器）写温度
ds18b20_write(0xff); //向配置寄存器写命令，进行温度值分辨率设置
ds18b20_init(); //DS18B20初始化
ds18b20_write(0xcc); //向DS18B20发跳过读ROM命令
ds18b20_write(0x48); //向DS18B20发将RAM中2、3字节的内容写入EEPROM
} //DS18B20上电后会自动将EEPROM中的上下限温度拷贝到TH、TL暂存器
/**************************温度超限报警函数*************************/
void alarm()
{ //若上限值是正值
if(f_max==0)
{
if(f_min==0) //若下限值是正值
{
if(f==0) //若测量值是正值
{
if((temp+temp_d*0.0625)<=min||(temp+temp_d*0.0625)>=max)
{w=1;TR1=1;} //当测量值小于最小值或大于最大值时报警
if((temp+temp_d*0.0625)<max&&(temp+temp_d*0.0625)>min)
{w=0;} //当测量值大于最小值且小于最大值时不报警
}
if(f==1){w=1;TR1=1;} //若测量值是负值时报警
}
if(f_min==1) //若下限值是负值
{
if(f==0) //若测量值是正值
{
if((temp+temp_d*0.0625)>=max)//当测量值大于最大值时报警
{w=1;TR1=1;}
if((temp+temp_d*0.0625)<max )//当测量值小于最大值时不报警
{w=0;}
}
if(f==1) //若测量值是负值
{
if((temp+temp_d*0.0625)>=min)//当测量值大于最小值时报警
{w=1;TR1=1;}
if((temp+temp_d*0.0625)<min)//当测量值小于最小值时不报警
{w=0;}
}
}
}
if(f_max==1) //若下限值是负值
{
if(f_min==1) //若下限值是负值
{
if(f==1) //若测量值是负值
{
if((temp+temp_d*0.0625)<=max||(temp+temp_d*0.0625)>=min)
{w=1;TR1=1;} //当测量值小于最大值或大于最小值时报警
if((temp+temp_d*0.0625)<min&&(temp+temp_d*0.0625)>max)
{w=0;} //当测量值小于最小值且大于最大值时不报警
}
if(f==0){w=1;TR1=1;} //若测量值是正值时报警
}
}
}
#endif

复制代码

键盘扫描文件：

/**********************************************************************
* 程序名; ds18b20键盘头文件
* 功能：通过键盘设定设定上下限报警温度
* 编程者： ZPZ
* 编程时间：2009/10/2
**********************************************************************/
#ifndef __keyscan_H__ //定义头文件
#define __keyscan_H__
sbit key1=P2^2; //可位寻址变量定义，用key1表示P2.2口
sbit key2=P2^1; //用key2表示P2.1口
sbit key3=P2^0; //用key3表示P2.0口
sbit key4=P3^3; //用key4表示P3.3口
uchar i=0; //定义全局变量i用于不同功能模式的选择，‘0’正常模式，‘1’上限调节模式，‘2’下限调节模式
uchar a=0; //定义全局变量a用于不同模式下数码管显示的选择
bit k4=0; //K4按键双功能选择位，k4=0时K4按键选择消按键音的功能，k4=1时K4按键选择正负温度设定功能
bit v=0; //K2、K3按键双功能选择位，v=0时选择上下限查看功能，v=1时选择上下限温度加减功能
bit v1=0; //v1=1时定时1250ms时间到自动关闭报警上下限查看功能
bit v2=0; //消按键音功能调整位，为‘0’时开按键音，为‘1’时关按键音
/***************************读键盘延时子函数**************************/
void keyscan_delay(uint z) //延时1ms左右
{
uint i,j;
for(i=z;i>0;i--)
for(j=120;j>0;j--);
}
/****************************温度调节函数******************************/
int temp_change(int count,bit f) //上下限温度调整
{
if(key2==0) //判断K2是否按下
{
if(v2==0)beer=0; //v2=0开按键音，否则消按键音
keyscan_delay(10); //延时10ms
if(key2==0) //再次判断K2是否按下（实现按按键时消抖）
{
beer=1; //K2按下关按键音
if(f==0) //若温度为正
{
count++; //每按一下K2温度上调1
if(a==1){if(count>125) count=125;}//当温度值大于125时不上调
if(a==2){if(count>125) count=125;}
}
if(f!=0) //若温度为负
{
count++; //每按一下K2温度下调1
if(a==1){if(count>55) count=55;}//当温度值小于-55时不再下调
if(a==2){if(count>55) count=55;}
}
}
while(key2==0); //K2松开按键时消抖
keyscan_delay(10);
}
if(key3==0)
{
if(v2==0)beer=0;
keyscan_delay(10);
if(key3==0) //K3按按键时消抖
{
beer=1;
count--; //每按一下K3温度为正时下调1，为负时上调1
if(a==1){if(count<0) count=0;}//当温度值达到0时不再调
if(a==2){if(count<0) count=0;}
}
while(key3==0);
keyscan_delay(10); //K3松开按键时消抖
}
return count;
}
/*****************************读键盘函数******************************/
void keyscan()
{
if(key1==0)
{
if(v2==0)beer=0;
keyscan_delay(10);
if(key1==0) //K1按按键时消抖
{
beer=1;
TR1=1; //开定时器1，通过s标志位的变化，实现在上下限温度调整时温度显示时闪烁的功能
k4=1; //在上下温度调节功能模式下选择K4的调整上下限温度正负的功能
v=1; //在上下温度调节功能模式下选择K2、K3的温度加减功能
i++; //K1按一下i加1，i=‘0’进入正常模式，i=‘1’进入调上限模式，i=‘2’进入调下限模式
if(i>2) //K1按下三次后退出调节模式
{
i=0; //进入正常模式
TR1=0; //关定时器1
k4=0; //在正常模式下选择K4的消按键音功能
v=0; //在正常模式下选择K2、K3的查看上下限报警温度功能
store_t(); //存储调整后的上下限报警温度
}
switch(i) //显示选择
{
case 0:a=0;break; //a=0选择显示测得的温度
case 1:a=1;break; //a=1选择显示上限温度
case 2:a=2;break; //a=2选择显示下限温度
default:break;
}
}
while(key1==0); //K1松按键时消抖
keyscan_delay(10);
}
if(a==1&&v==1) //a=1选择显示上限温度且v=1时选择上下限温度加功能
{led=0;max=temp_change(max,f_max);}//显示上限温度
else if(a==2&&v==1) //a=2选择显示下限温度且v=1时选择上下限温度减功能
{led=1;min=temp_change(min,f_min);}
else;
if(k4==1) //k4=1时K4按键选择正负温度设定功能
{
if(key4==0)
{
if(v2==0)beer=0;
keyscan_delay(5);
if(key4==0)
{
beer=1;
if(a==1)
{if(max>55) f_max=0;else f_max=~f_max;}//当温度大于55度时，只能设定为正温度
if(a==2)
{if(min>55) f_max=0;else f_min=~f_min;}//当温度大于55度时，只能设定为正温度
}
while(key4==0);
keyscan_delay(10);
}
}
if(v==0) //v=0时选择上下限查看功能
{
if(key2==0)
{
if(v2==0)beer=0;
keyscan_delay(10);
if(key2==0)
{
beer=1;
a=1; //选择上限显示
TR1=1; //开定时器1开始定时一分钟左右
s1=1; //上限显示不闪烁，显示一分钟左右自动退出
}
while(key2==0);
keyscan_delay(10);
}
if(key3==0)
{
if(v2==0)beer=0;
keyscan_delay(10);
if(key3==0)
{
beer=1;
a=2; //选择下限显示
TR1=1; //开定时器1开始定时1s
s1=1; //下限显示不闪烁，显示1s自动退出
}
while(key3==0);
keyscan_delay(10);
}
if(v1==1) //v1=1时定时1s时间到自动关闭报警上下限查看功能
{a=0;v1=0;TR1=0;} //a=0显示实测温度，v1清零，关定时器1
if(k4==0) //k4=0时K4按键选择消按键音的功能
{
if(key4==0)
{
if(v2==0)beer=0;
keyscan_delay(10);
if(key4==0)
{
beer=1;
v2=~v2; //为‘0’时开按键音，为‘1’时关按键音
}
while(key4==0);
keyscan_delay(10);
}
}
}
}
#endif

复制代码

全部资料51黑下载地址：

基于51单片机及DS18B20温度传感器的数字温度计设计.rar (704.05 KB, 下载次数: 1044)

ID:108622 · 发表于 2016-3-19 23:23

失败........

ID:108622 · 发表于 2016-3-19 23:25

失败是成功之母

ID:136144 · 发表于 2016-8-6 21:37

失败是成功之母

ID:136144 · 发表于 2016-8-14 11:22

很好，可以实际使用了。

ID:155228 · 发表于 2016-12-16 12:35

顶！顶！顶！顶！顶！顶！

ID:170449 · 发表于 2017-3-13 22:00

顶！顶！顶！顶！失败了！

ID:170435 · 发表于 2017-3-14 12:02

失败是成功之母

ID:185938 · 发表于 2017-4-4 08:49

很好，值得学习，虽然自己弄总是有点小差错

ID:190916 · 发表于 2017-4-18 18:28

这个对我很有帮助

ID:203485 · 发表于 2017-5-22 15:23

那个h文件是直接添加在c文件里面的吗

ID:203485 · 发表于 2017-5-22 15:25

下载一个串口驱动行不行啊，一定要那个USB串口下载吗

ID:212050 · 发表于 2017-6-17 12:55

很不错

ID:234070 · 发表于 2017-9-19 11:08

很好用，有借鉴意义

ID:238059 · 发表于 2017-10-10 09:52

很好用，有借鉴意义

ID:258353 · 发表于 2017-12-6 20:48

好棒可惜积分不够怎么办呢

ID:272025 · 发表于 2018-1-5 16:41

很好，可以实际使用了

ID:272030 · 发表于 2018-1-5 16:59

不错不错

ID:271534 · 发表于 2018-1-5 20:13

厉害了大腿啊

ID:271534 · 发表于 2018-1-5 20:14

有重要学习意义啊啊啊

ID:271534 · 发表于 2018-1-5 20:18

大腿呀，多谢分享

ID:272094 · 发表于 2018-1-6 12:50

很赞，我写的一个显示不了，正好可以借鉴一下。

ID:273293 · 发表于 2018-1-8 16:09

很厉害很厉害啊！！

ID:65361 · 发表于 2018-1-27 14:59

#在这里谢谢分享!~~~~~~~~~下个收藏快速回复#

ID:310251 · 发表于 2018-4-17 17:46

这个给力，点赞

ID:310322 · 发表于 2018-4-17 19:23

厉害，受教了

ID:313521 · 发表于 2018-5-15 09:35

谢谢，分享

ID:339776 · 发表于 2018-5-28 14:26

十分有用谢谢大神

ID:340888 · 发表于 2018-5-29 20:33

所有的都是自己diy的吗，厉害了

ID:342534 · 发表于 2018-5-31 22:37

点赞，真厉害

ID:343290 · 发表于 2018-6-2 10:54

为什么下载文件被组阻止了

ID:345326 · 发表于 2018-6-5 12:46

因为这个注册的

ID:291815 · 发表于 2018-6-8 11:11

优秀优秀

ID:354184 · 发表于 2018-6-19 11:51

现在我也在做这个很有参考价值！谢谢！

ID:357497 · 发表于 2018-6-23 23:04

厉害，很赞

ID:320832 · 发表于 2018-9-9 09:49

感觉很不错，但是为什么，
设计报告中的单片机是at89s52,
仿真和原理图都是at89c51,
然后，器件列表是STC89C52

ID:417927 · 发表于 2018-10-30 15:58

非常有用的资料

ID:397465 · 发表于 2018-10-31 15:00

很垃圾太复杂

ID:418660 · 发表于 2018-11-2 20:31

很棒很实用

ID:440821 · 发表于 2018-12-6 12:43

太棒啦

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