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DS18B20数字测温芯片实验程序 带详细注释

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ID:71259 发表于 2014-12-30 01:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
  1. //DS18B20温度检测及其液晶显示
  2. #include<reg52.h>    //包含单片机寄存器的头文件
  3. #include<intrins.h>  //包含_nop_()函数定义的头文件
  4. unsigned char code digit[11]={"0123456789-"};     //定义字符数组显示数字
  5. unsigned char code Str[]={"RICHMCU DS18B20"};    //说明显示的是温度
  6. unsigned char code Error[]={"  DS18B20 ERROR"};     //说明没有检测到DS18B20
  7. unsigned char code Error1[]={" PLEASE  CHECK"};     //说明没有检测到DS18B20
  8. unsigned char code Temp[]={"WENDU:"};             //说明显示的是温度
  9. unsigned char code Cent[]={"Cent"};              //温度单位
  10. unsigned char flag,tltemp;      //负温度标志 和临时暂存变量
  11. /*******************************************************************************
  12. 以下是对液晶模块的操作程序
  13. *******************************************************************************/
  14. sbit RS=P2^0;           //寄存器选择位,将RS位定义为P2.0引脚
  15. sbit RW=P2^1;           //读写选择位,将RW位定义为P2.1引脚
  16. sbit E=P2^2;            //使能信号位,将E位定义为P2.2引脚
  17. sbit BF=P0^7;           //忙碌标志位,,将BF位定义为P0.7引脚
  18. /*****************************************************
  19. 函数功能:延时1ms
  20. (3j+2)*i=(3×33+2)×10=1010(微秒),可以认为是1毫秒
  21. ***************************************************/
  22. void delay1ms()
  23. {
  24.    unsigned char i,j;
  25.   for(i=0;i<4;i++)
  26.    for(j=0;j<33;j++)
  27.     ;  
  28. }
  29. /*****************************************************
  30. 函数功能:延时若干毫秒
  31. 入口参数:n
  32. ***************************************************/
  33. void delaynms(unsigned char n)
  34. {
  35.    unsigned char i;
  36. for(i=0;i<n;i++)
  37.     delay1ms();
  38. }
  39. /*****************************************************
  40. 函数功能:判断液晶模块的忙碌状态
  41. 返回值:result。result=1,忙碌;result=0,不忙
  42. ***************************************************/
  43. bit BusyTest(void)
  44.   {
  45.     bit result;
  46. RS=0;       //根据规定,RS为低电平,RW为高电平时,可以读状态
  47.     RW=1;
  48.     E=1;        //E=1,才允许读写
  49.     _nop_();   //空操作
  50.     _nop_();
  51.     _nop_();
  52.     _nop_();   //空操作四个机器周期,给硬件反应时间
  53.     result=BF;  //将忙碌标志电平赋给result
  54.    E=0;         //将E恢复低电平
  55.    return result;
  56.   }
  57. /*****************************************************
  58. 函数功能:将模式设置指令或显示地址写入液晶模块
  59. 入口参数:dictate
  60. ***************************************************/
  61. void WriteInstruction (unsigned char dictate)
  62. {  
  63.     while(BusyTest()==1);   //如果忙就等待
  64.   RS=0;                  //根据规定,RS和R/W同时为低电平时,可以写入指令
  65.   RW=0;  
  66.   E=0;                   //E置低电平(根据表8-6,写指令时,E为高脉冲,
  67.                            // 就是让E从0到1发生正跳变,所以应先置"0"
  68.   _nop_();
  69.   _nop_();               //空操作两个机器周期,给硬件反应时间
  70.   P0=dictate;            //将数据送入P0口,即写入指令或地址
  71.   _nop_();
  72.   _nop_();
  73.   _nop_();
  74.   _nop_();               //空操作四个机器周期,给硬件反应时间
  75.   E=1;                   //E置高电平
  76.   _nop_();
  77.   _nop_();
  78.   _nop_();
  79.   _nop_();               //空操作四个机器周期,给硬件反应时间
  80.    E=0;                  //当E由高电平跳变成低电平时,液晶模块开始执行命令
  81. }
  82. /*****************************************************
  83. 函数功能:指定字符显示的实际地址
  84. 入口参数:x
  85. ***************************************************/
  86. void WriteAddress(unsigned char x)
  87. {
  88.      WriteInstruction(x|0x80); //显示位置的确定方法规定为"80H+地址码x"
  89. }
  90. /*****************************************************
  91. 函数功能:将数据(字符的标准ASCII码)写入液晶模块
  92. 入口参数:y(为字符常量)
  93. ***************************************************/
  94. void WriteData(unsigned char y)
  95. {
  96.     while(BusyTest()==1);
  97.    RS=1;           //RS为高电平,RW为低电平时,可以写入数据
  98.    RW=0;
  99.    E=0;            //E置低电平(根据表8-6,写指令时,E为高脉冲,
  100.                      // 就是让E从0到1发生正跳变,所以应先置"0"
  101.    P0=y;           //将数据送入P0口,即将数据写入液晶模块
  102.    _nop_();
  103.    _nop_();
  104.     _nop_();
  105.      _nop_();       //空操作四个机器周期,给硬件反应时间
  106.    E=1;           //E置高电平
  107.    _nop_();
  108.    _nop_();
  109.    _nop_();
  110.   _nop_();        //空操作四个机器周期,给硬件反应时间
  111.   E=0;            //当E由高电平跳变成低电平时,液晶模块开始执行命令
  112. }
  113. /*****************************************************
  114. 函数功能:对LCD的显示模式进行初始化设置
  115. ***************************************************/
  116. void LcdInitiate(void)
  117. {
  118.     delaynms(15);               //延时15ms,首次写指令时应给LCD一段较长的反应时间
  119.     WriteInstruction(0x38);     //显示模式设置:16×2显示,5×7点阵,8位数据接口
  120. delaynms(5);                //延时5ms ,给硬件一点反应时间
  121.     WriteInstruction(0x38);
  122. delaynms(5);               //延时5ms ,给硬件一点反应时间
  123. WriteInstruction(0x38);     //连续三次,确保初始化成功
  124. delaynms(5);               //延时5ms ,给硬件一点反应时间
  125. WriteInstruction(0x0c);     //显示模式设置:显示开,无光标,光标不闪烁
  126. delaynms(5);               //延时5ms ,给硬件一点反应时间
  127. WriteInstruction(0x06);     //显示模式设置:光标右移,字符不移
  128. delaynms(5);                //延时5ms ,给硬件一点反应时间
  129. WriteInstruction(0x01);     //清屏幕指令,将以前的显示内容清除
  130. delaynms(5);             //延时5ms ,给硬件一点反应时间

  131. }
  132. /************************************************************************
  133. 以下是DS18B20的操作程序
  134. ************************************************************************/
  135. sbit DQ=P3^3;
  136. unsigned char time;   //设置全局变量,专门用于严格延时
  137. /*****************************************************
  138. 函数功能:将DS18B20传感器初始化,读取应答信号
  139. 出口参数:flag
  140. ***************************************************/
  141. bit Init_DS18B20(void)
  142. {
  143. bit flag;         //储存DS18B20是否存在的标志,flag=0,表示存在;flag=1,表示不存在
  144. DQ = 1;           //先将数据线拉高
  145. for(time=0;time<2;time++) //略微延时约6微秒
  146.      ;
  147. DQ = 0;           //再将数据线从高拉低,要求保持480~960us
  148. for(time=0;time<200;time++)  //略微延时约600微秒
  149.      ;         //以向DS18B20发出一持续480~960us的低电平复位脉冲
  150. DQ = 1;           //释放数据线(将数据线拉高)
  151.   for(time=0;time<10;time++)
  152.      ;  //延时约30us(释放总线后需等待15~60us让DS18B20输出存在脉冲)
  153. flag=DQ;          //让单片机检测是否输出了存在脉冲(DQ=0表示存在)     
  154. for(time=0;time<200;time++)  //延时足够长时间,等待存在脉冲输出完毕
  155.       ;
  156. return (flag);    //返回检测成功标志
  157. }
  158. /*****************************************************
  159. 函数功能:从DS18B20读取一个字节数据
  160. 出口参数:dat
  161. ***************************************************/
  162. unsigned char ReadOneChar(void)
  163. {
  164.   unsigned char i=0;
  165.   unsigned char dat;  //储存读出的一个字节数据
  166.   for (i=0;i<8;i++)
  167.    {
  168.    
  169.      DQ =1;       // 先将数据线拉高
  170.      _nop_();     //等待一个机器周期
  171.      DQ = 0;      //单片机从DS18B20读书据时,将数据线从高拉低即启动读时序
  172.      _nop_();     //等待一个机器周期   
  173.      DQ = 1;     //将数据线"人为"拉高,为单片机检测DS18B20的输出电平作准备
  174.      for(time=0;time<2;time++)
  175.              ;      //延时约6us,使主机在15us内采样
  176.      dat>>=1;
  177.      if(DQ==1)
  178.         dat|=0x80;  //如果读到的数据是1,则将1存入dat
  179.    else
  180.     dat|=0x00;//如果读到的数据是0,则将0存入dat
  181.        //将单片机检测到的电平信号DQ存入r[i]
  182.      for(time=0;time<8;time++)
  183.          ;              //延时3us,两个读时序之间必须有大于1us的恢复期
  184.      }                    
  185.   return(dat);    //返回读出的十六进制数据
  186. }
  187. /*****************************************************
  188. 函数功能:向DS18B20写入一个字节数据
  189. 入口参数:dat
  190. ***************************************************/
  191. WriteOneChar(unsigned char dat)
  192. {
  193. unsigned char i=0;
  194. for (i=0; i<8; i++)
  195.    {
  196.     DQ =1;         // 先将数据线拉高
  197.     _nop_();      //等待一个机器周期
  198.     DQ=0;          //将数据线从高拉低时即启动写时序      
  199.     DQ=dat&0x01;   //利用与运算取出要写的某位二进制数据,
  200.                        //并将其送到数据线上等待DS18B20采样
  201.    for(time=0;time<10;time++)
  202.        ;//延时约30us,DS18B20在拉低后的约15~60us期间从数据线上采样
  203.     DQ=1;          //释放数据线     
  204.     for(time=0;time<1;time++)
  205.      ;//延时3us,两个写时序间至少需要1us的恢复期
  206.     dat>>=1;       //将dat中的各二进制位数据右移1位
  207.    }
  208.    for(time=0;time<4;time++)
  209.                ; //稍作延时,给硬件一点反应时间
  210. }

  211. /*****************************************************
  212. 函数功能:做好读温度的准备
  213. ***************************************************/
  214. void ReadyReadTemp(void)
  215. {
  216.       Init_DS18B20();     //将DS18B20初始化
  217.   WriteOneChar(0xCC); // 跳过读序号列号的操作
  218.   WriteOneChar(0x44); // 启动温度转换  
  219.        delaynms(200); //转换一次需要延时一段时间

  220.   Init_DS18B20();     //将DS18B20初始化
  221.   WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作
  222.   WriteOneChar(0xBE); //读取温度寄存器,前两个分别是温度的低位和高位
  223. }




  224. /******************************************************************************
  225. 以下是与温度有关的显示设置
  226. ******************************************************************************/
  227. /*****************************************************
  228. 函数功能:显示没有检测到DS18B20
  229. ***************************************************/  
  230. void display_error(void)
  231. {
  232.        unsigned char i;
  233.         WriteAddress(0x00);    //写显示地址,将在第1行第1列开始显示
  234.       i = 0;                //从第一个字符开始显示
  235.     while(Error[i] != '\0')  //只要没有写到结束标志,就继续写
  236.     {      
  237.      WriteData(Error[i]);   //将字符常量写入LCD
  238.      i++;                 //指向下一个字符
  239.      delaynms(100);        //延时100ms较长时间,以看清关于显示的说明
  240.     }
  241.    
  242.         WriteAddress(0x40);    //写显示地址,将在第1行第1列开始显示
  243.       i = 0;                //从第一个字符开始显示
  244.     while(Error1[i] != '\0')  //只要没有写到结束标志,就继续写
  245.     {      
  246.      WriteData(Error1[i]);   //将字符常量写入LCD
  247.      i++;                 //指向下一个字符
  248.      delaynms(100);        //延时100ms较长时间,以看清关于显示的说明
  249.     }
  250.     while(1)              //进入死循环,等待查明原因
  251.       ;
  252. }
  253. /*****************************************************
  254. 函数功能:显示说明信息
  255. ***************************************************/  
  256. void display_explain(void)
  257. {
  258.        unsigned char i;
  259.         WriteAddress(0x00);    //写显示地址,将在第1行第1列开始显示
  260.       i = 0;                //从第一个字符开始显示
  261.     while(Str[i] != '\0')  //只要没有写到结束标志,就继续写
  262.     {      
  263.      WriteData(Str[i]);   //将字符常量写入LCD
  264.      i++;                 //指向下一个字符
  265.      delaynms(100);        //延时100ms较长时间,以看清关于显示的说明
  266.     }
  267. }
  268. /*****************************************************
  269. 函数功能:显示温度符号
  270. ***************************************************/  
  271. void display_symbol(void)
  272. {
  273.        unsigned char i;
  274.         WriteAddress(0x40);    //写显示地址,将在第2行第1列开始显示
  275.       i = 0;                //从第一个字符开始显示
  276.     while(Temp[i] != '\0')  //只要没有写到结束标志,就继续写
  277.     {      
  278.      WriteData(Temp[i]);   //将字符常量写入LCD
  279.      i++;                 //指向下一个字符
  280.      delaynms(50);        //延时1ms给硬件一点反应时间
  281.     }
  282. }

  283. /*****************************************************
  284. 函数功能:显示温度的小数点
  285. ***************************************************/  
  286. void  display_dot(void)
  287. {        
  288.   WriteAddress(0x49);   //写显示地址,将在第2行第10列开始显示   
  289.   WriteData('.');      //将小数点的字符常量写入LCD
  290.   delaynms(50);         //延时1ms给硬件一点反应时间  
  291. }
  292. /*****************************************************
  293. 函数功能:显示温度的单位(Cent)
  294. ***************************************************/  
  295. void  display_cent(void)
  296. {
  297.            unsigned char i;   
  298.         WriteAddress(0x4c);        //写显示地址,将在第2行第13列开始显示
  299.       i = 0;                    //从第一个字符开始显示
  300.     while(Cent[i] != '\0')     //只要没有写到结束标志,就继续写
  301.     {     
  302.      WriteData(Cent[i]);     //将字符常量写入LCD
  303.      i++;                 //指向下一个字符
  304.      delaynms(50);        //延时1ms给硬件一点反应时间
  305.     }
  306. }
  307. /*****************************************************
  308. 函数功能:显示温度的整数部分
  309. 入口参数:x
  310. ***************************************************/
  311. void display_temp1(unsigned char x)
  312. {
  313. unsigned char j,k,l;     //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位
  314. j=x/100;              //取百位
  315. k=(x%100)/10;    //取十位
  316. l=x%10;             //取个位
  317. WriteAddress(0x46);    //写显示地址,将在第2行第7列开始显示
  318. if(flag==1)    //负温度时 显示“—”
  319. {
  320. WriteData(digit[10]);    //将百位数字的字符常量写入LCD
  321.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                }
  322. else{
  323. WriteData(digit[j]);    //将十位数字的字符常量写入LCD
  324. }
  325. WriteData(digit[k]);    //将十位数字的字符常量写入LCD
  326. WriteData(digit[l]);    //将个位数字的字符常量写入LCD
  327. delaynms(50);         //延时1ms给硬件一点反应时间   
  328. }
  329. /*****************************************************
  330. 函数功能:显示温度的小数数部分
  331. 入口参数:x
  332. ***************************************************/
  333. void display_temp2(unsigned char x)
  334. {
  335.   WriteAddress(0x4a);      //写显示地址,将在第2行第11列开始显示
  336. WriteData(digit[x]);     //将小数部分的第一位数字字符常量写入LCD
  337. delaynms(50);          //延时1ms给硬件一点反应时间
  338. }

  339. /*****************************************************
  340. 函数功能:主函数
  341. ***************************************************/

  342. void main(void)

  343. {  
  344.    unsigned char TL;     //储存暂存器的温度低位
  345.      unsigned char TH;    //储存暂存器的温度高位
  346.      unsigned char TN;      //储存温度的整数部分
  347.    unsigned char TD;       //储存温度的小数部分
  348.    LcdInitiate();         //将液晶初始化
  349.     delay1ms(5);        //延时5ms给硬件一点反应时间
  350.   if(Init_DS18B20()==1)
  351.      display_error();

  352.   display_explain();
  353.     display_symbol();    //显示温度说明
  354.       display_dot();       //显示温度的小数点
  355.       display_cent();      //显示温度的单位
  356.    while(1)                //不断检测并显示温度
  357.   {  flag=0;
  358.   ReadyReadTemp();     //读温度准备

  359.      TL=ReadOneChar();    //先读的是温度值低位
  360.   TH=ReadOneChar();    //接着读的是温度值高位
  361.   
  362.   if((TH&0xf8)!=0x00)//判断高五位 得到温度正负标志
  363.   {
  364.   flag=1;
  365.   TL=~TL;  //取反
  366.   TH=~TH;   //取反
  367.   tltemp=TL+1; //低位加1
  368.   TL=tltemp;
  369.   if(tltemp>255) TH++;  //如果低8位大于255,向高8位进1
  370.     TN=TH*16+TL/16;      //实际温度值=(TH*256+TL)/16,即:TH*16+TL/16
  371.                       //这样得出的是温度的整数部分,小数部分被丢弃了
  372.     TD=(TL%16)*10/16;    //计算温度的小数部分,将余数乘以10再除以16取整,
  373.   }
  374.   TN=TH*16+TL/16;      //实际温度值=(TH*256+TL)/16,即:TH*16+TL/16
  375.                       //这样得出的是温度的整数部分,小数部分被丢弃了
  376.     TD=(TL%16)*10/16;    //计算温度的小数部分,将余数乘以10再除以16取整,
  377.                      //这样得到的是温度小数部分的第一位数字(保留1位小数)
  378.     display_temp1(TN);    //显示温度的整数部分
  379.     display_temp2(TD);    //显示温度的小数部分
  380.       delay1ms(10);              
  381.     }
  382.    
  383. }
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ID:73743 发表于 2015-2-24 11:38 | 显示全部楼层
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