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
程序部分c - #include<reg51.h>
- #include<intrins.h>
- sbit DQ=P1^7; //定义DS18B20的接受端口
- sbit p0_7=P0^7;
- sbit p3_0=P3^0; //以下五个端口为按钮
- sbit p3_1=P3^1;
- sbit p3_2=P3^2;
- sbit p3_3=P3^3;
- sbit p3_4=P3^4;
- sbit p1_0=P1^0;
- #define uchar unsigned char
- #define uint unsigned int
- void yanshi(int ); //普通延时函数
- void jinyan(int ); // 精确延时
- void yan_us (uchar); // us级延时
- bit chushi(void); // DS18B20通信初始化
- void xie(uchar ); // 向DS18B20写数据
- uint du(void); // 读取DS18B20的数据
- float chuli(uint); // 处理DS18B20返回的数据
- void xianshi(float); // 数码管显示函数
- 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
- bit huan=1;
- void main(void){
- uint ab=0;
- float ac=0;
- char shang=50;
- char xia =10;
- int bian=0;
- DQ=1;
- p3_0=1;
- p3_1=1;
- p3_2=1;
- p3_3=1;
- p3_4=1;
- TMOD=0x01;
- EA=0;
- ET0=0;
- while(1){
- if((ab==1)&&chushi()){ // 向DS18B20发送转换温度指令
- yan_us(100);
- xie(0xcc);
- xie(0x44);
- }
- if((DQ==1)&&(ab==500)&&chushi()){ //接受DS18B20的数据
- yan_us(100);
- xie(0xcc);
- xie(0xbe);
- ac=chuli(du());
- ab=0;
- }
- ab++;
- xianshi(ac); // 显示DS18B20的温度数据
- if(p3_4==0){ // 切换温度显示方式C F
- huan=~huan;
- while(!p3_4);
- }
- if(p3_0==0){ //调整上限增加
- bian=0;
- while(!p3_0){
- if(bian==200){
- shang++;
- bian=0;
- }
- bian++;
- xianshi(shang);
- }
- }
- if(p3_1==0){ // 调整上限减少
- bian=0;
- while(!p3_1){
- if(bian==200){
- shang--;
- bian=0;
- }
- bian++;
- xianshi(shang);
- }
- }
- if(p3_2==0){ // 调整下限增加
- bian=0;
- while(!p3_2){
- if(bian==200){
- xia++;
- bian=0;
- }
- bian++;
- xianshi(xia);
- }
- }
- if(p3_3==0){ // 调整下限减少
- bian=0;
- while(!p3_3){
- if(bian==200){
- xia--;
- bian=0;
- }
- bian++;
- xianshi(xia);
- }
- }
- if(ac<xia||ac>shang) // 判断温度示数是否超上下限
- p1_0=1;
- else
- p1_0=0;
- }
- }
- void yanshi(int a){
- int b;
- while(a--){
- for(b=0;b<110;b++);
- }
- }
- void jinyan(int a){
- TH0=(65536-a)/256;
- TL0=(65536-a)%256;
- TR0=1;
- while(!TF0);
- TF0=0;
- TR0=0;
- }
- void yan_us(uchar a){
- while(a--);
- }
- bit chushi(void){
- uchar a=0;
- DQ=0;
- yan_us(100);
- DQ=1;
- while(DQ){
- if(a==200)
- return 0;
- a++;
- }
- a=0;
- while(!DQ){
- if(DQ==250)
- return 0;
- a++;
- }
- return 1;
- }
- void xie(uchar a){
- char b;
- bit c;
- for(b=0;b<8;b++){
- c=a&0x01;
- if(c){
- DQ=0;
- _nop_();
- _nop_();
- DQ=1;
- yan_us(13);
- }
- else {
- DQ=0;
- yan_us(13);
- DQ=1;
- }
- a=a>>1;
- }
- }
- uint du(void){
- uint a=0,b=0;
- bit c=0;
- char d;
- for(d=0;d<16;d++){
- DQ=0;
- _nop_();
- _nop_();
- DQ=1;
- _nop_();
- _nop_();
- _nop_();
- c=DQ;
- b=c;
- b=b<<d;
- a=a|b;
- b=0;
- yan_us(9);
- }
- DQ=0;
- yanshi(2);
- DQ=1;
- return a;
- }
- float chuli(uint a){
- float b;
- if(a>=32768){
- a=~a;
- a++;
- b=(float)a;
- b=b/(-16);
- }
- else {
- b=(float)a;
- b=b/16;
- }
- return b;
- }
- void xianshi(float a){
- uint b,c;
- if(!huan)
- a=32+a*1.8;
- if(a<0){
- a=a*(-1);
- b=(uint)a;
- a=(a-b)*10;
- c=(uint)a;
- P2=0x00;
- P0=0x40;
- P0=0x00;
- }
- else{
- b=(uint)a;
- a=(a-b)*10;
- c=(uint)a;
- }
- P2=0x01;
- P0=biao[b/100];
- P0=0x00;
- P2=0x02;
- P0=biao[(b/10)%10];
- P0=0x00;
- P2=0x03;
- P0=biao[b%10];
- p0_7=1;
- P0=0x00;
- P2=0x04;
- P0=biao[c];
- P0=0x00;
- P2=0x05;
- if(huan)
- P0=biao[10];
- else
- P0=biao[11];
- P0=0x00;
- }
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仿真结果
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