基于51单片机的DS18B20温度控制器设计 Proteus仿真程序

ID:979796 · 发表于 2021-11-10 16:21

仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）

绘制主程序和子程序流程图，利用Keil软件，对单片机进行编程，如图6为主程序功能流程图：

图6主程序功能流程图

3.5.2温度采集的软件设计

如图7为温度采集的软件设计，主要功能是完成DS18B20的初始化工作，并进行读温度，将温度转化成为压缩BCD码并在显示器上显示传感器所测得的实际温度。读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节，在读出时需要进行CRC校验，校验有错时不进行温度数据的改写。

温度采集算法软件设计
如图8为温度采集算法流程图，计算温度子程序将RAM中读取值进行BCD码的转换运算，并进行温度值正负的判定，其程序流程图。

温度转换命令子程序软件设计

如图9为温度转换命令子程序流程图，温度转换命令子程序主要是发温度转换开始命令，当采用12位分辩率时转换时间约为750ms，在本程序设计中采用1s显示程序延时法等待转换的完成。

图9温度转换命令子程序流程图

一、遇到的问题及解决方案（例举设计中出现的问题）
1、在写程序过程中也出现了很多语句的错误还有经常犯错的符号错误。经常打完中文注解时没有切换因为导致符号错误，不过后面编译都一一改正。
2、在调试时遇到接P1.2的二极管在达到报警温度时不亮。但是蜂鸣器响，反复检查程序也没有问题。后来程序里直接写P1口全为低电平也不亮。后来才发现是和二极管连接的电阻阻值太大了。后来改为220Ω后二极管正常。
3、期间还有温度传感器的温度数码管无法显示出来，后来改程序也好了。

单片机源程序如下:

#include <AT89X52.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char //宏定义
#define SET P3_1 //定义调整键
#define DEC P3_2 //定义减少键
#define ADD P3_3 //定义增加键
#define BEEP P3_6 //定义蜂鸣器
#define ALAM P1_2 //定义灯光报警
#define DQ P3_7 //定义DS18B20总线I/O
bit shanshuo_st; //闪烁间隔标志
bit beep_st; //蜂鸣器间隔标志
sbit DIAN = P0^5; //小数点
uchar x=0; //计数器
signed char m; //温度值全局变量
uchar n; //温度值全局变量
uchar set_st=0; //状态标志
signed char shangxian=40; //上限报警温度，默认值为40
signed char xiaxian=10; //下限报警温度，默认值为10
uchar code LEDData[]={0x5F,0x44,0x9D,0xD5,0xC6,0xD3,0xDB,0x47,0xDF,0xD7,0xCF,0xDA,0x9B,0xDC,0x9B,0x8B};
//============================================================================================
//====================================DS18B20=================================================
//============================================================================================
/*****延时子程序*****/
void Delay_DS18B20(int num)
{
while(num--) ;
}
/*****初始化DS18B20*****/
void Init_DS18B20(void)
{
unsigned char x=0;
DQ = 1; //DQ复位
Delay_DS18B20(8); //稍做延时
DQ = 0; //单片机将DQ拉低
Delay_DS18B20(80); //精确延时，大于480us
DQ = 1; //拉高总线
Delay_DS18B20(14);
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
Delay_DS18B20(20);
}
/*****读一个字节*****/
unsigned char ReadOneChar(void)
{
unsigned char i=0;
unsigned char dat = 0;
for (i=8;i>0;i--)
{
DQ = 0; // 给脉冲信号
dat>>=1;
DQ = 1; // 给脉冲信号
if(DQ)
dat|=0x80;
Delay_DS18B20(4);
}
return(dat);
}
/*****写一个字节*****/
void WriteOneChar(unsigned char dat)
{
unsigned char i=0;
for (i=8; i>0; i--)
{
DQ = 0;
DQ = dat&0x01;
Delay_DS18B20(5);
DQ = 1;
dat>>=1;
}
}
/*****读取温度*****/
unsigned int ReadTemperature(void)
{
unsigned char a=0;
unsigned char b=0;
unsigned int t=0;
float tt=0;
Init_DS18B20();
WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作
WriteOneChar(0x44); //启动温度转换
Init_DS18B20();
WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作
WriteOneChar(0xBE); //读取温度寄存器
a=ReadOneChar(); //读低8位
b=ReadOneChar(); //读高8位
t=b; //高8位转移到t
t<<=8; //t数据左移8位
t=t|a; //将t和a按位或，得到一个16位的数
tt=t*0.0625; //将t乘以0.0625得到实际温度值（温度传感器设置12位精度，最小分辨率是0.0625）
t= tt*10+0.5; //放大10倍（将小数点后一位显示出来）输出并四舍五入
return(t); //返回温度值
}
/*****延时子程序*****/
void Delay(uint num)
{
while( --num );
}
/*****初始化定时器0*****/
void InitTimer(void)
{
TMOD=0x1;
TH0=0x3c;
TL0=0xb0; //50ms（晶振12M）
}
/*****读取温度*****/
void check_wendu(void)
{
uint a,b,c;
c=ReadTemperature(); //获取温度值
a=c/100; //计算得到十位数字
b=c/10-a*10; //计算得到个位数字
m=c/10; //计算得到整数位
n=c-a*100-b*10; //计算得到小数位
if(m<0){m=0;n=0;} //设置温度显示上限
if(m>99){m=99;n=9;} //设置温度显示上限
}
/*****显示开机初始化等待画面*****/
void Disp_init(void)
{
P0 = ~0x80; //显示----
P2 = 0x7F;
Delay(200);
P2 = 0xDF;
Delay(200);
P2 = 0xF7;
Delay(200);
P2 = 0xFD;
Delay(200);
P2 = 0xFF; //关闭显示
}
/*****显示温度子程序*****/
void Disp_Temperature(void) //显示温度
{
P0 = ~0x98; //显示C
P2 = 0x7F;
Delay(100);
P2=0xff;
P0=~LEDData[n]; //显示个位
P2 = 0xDF;
Delay(100);
P2=0xff;
P0 =~LEDData[m%10]; //显示十位
DIAN = 0; //显示小数点
P2 = 0xF7;
Delay(100);
P2=0xff;
P0 =~LEDData[m/10]; //显示百位
P2 = 0xFD;
Delay(100);
P2 = 0xff; //关闭显示
}
/*****显示报警温度子程序*****/
void Disp_alarm(uchar baojing)
{
P0 =~0x98; //显示C
P2 = 0x7F;
Delay(100);
P2=0xff;
P0 =~LEDData[baojing%10]; //显示十位
P2 = 0xDF;
Delay(100);
P2=0xff;
P0 =~LEDData[baojing/10]; //显示百位
P2 = 0xF7;
Delay(100);
P2=0xff;
if(set_st==1)P0 =~0xCE;
else if(set_st==2)P0 =~0x1A; //上限H、下限L标示
P2 = 0xFD;
Delay(100);
P2 = 0xff; //关闭显示
}
/*****报警子程序*****/
void Alarm()
{
if(x>=10){beep_st=~beep_st;x=0;}
if((m>=shangxian&&beep_st==1)||(m<xiaxian&&beep_st==1))
{
BEEP=0;
ALAM=0;
}
else
{
BEEP=1;
ALAM=1;
}
}
/*****主函数*****/
void main(void)
{
uint z;
InitTimer(); //初始化定时器
EA=1; //全局中断开关
TR0=1;
ET0=1; //开启定时器0
IT0=1;
IT1=1;
check_wendu();
check_wendu();
for(z=0;z<300;z++)
{
Disp_init();
}
while(1)
{
if(SET==0)
{
Delay(2000);
do{}while(SET==0);
set_st++;x=0;shanshuo_st=1;
if(set_st>2)set_st=0;
}
if(set_st==0)
{
EX0=0; //关闭外部中断0
EX1=0; //关闭外部中断1
check_wendu();
Disp_Temperature();
Alarm(); //报警检测
}
else if(set_st==1)
{
BEEP=1; //关闭蜂鸣器
ALAM=1;
EX0=1; //开启外部中断0
EX1=1; //开启外部中断1
if(x>=10){shanshuo_st=~shanshuo_st;x=0;}
if(shanshuo_st) {Disp_alarm(shangxian);}
}
else if(set_st==2)
{
BEEP=1; //关闭蜂鸣器
ALAM=1;
EX0=1; //开启外部中断0
EX1=1; //开启外部中断1
if(x>=10){shanshuo_st=~shanshuo_st;x=0;}
if(shanshuo_st) {Disp_alarm(xiaxian);}
}
}
}
/*****定时器0中断服务程序*****/
void timer0(void) interrupt 1
{
TH0=0x3c;
TL0=0xb0;
x++;
}
/*****外部中断0服务程序*****/
void int0(void) interrupt 0
{
EX0=0; //关外部中断0
if(DEC==0&&set_st==1)
{
do{
Disp_alarm(shangxian);
}
while(DEC==0);
shangxian--;
if(shangxian<xiaxian)shangxian=xiaxian;
}
else if(DEC==0&&set_st==2)
{
do{
Disp_alarm(xiaxian);
}
while(DEC==0);
xiaxian--;
if(xiaxian<0)xiaxian=0;
}
}
/*****外部中断1服务程序*****/
void int1(void) interrupt 2
{
EX1=0; //关外部中断1
if(ADD==0&&set_st==1)
{
do{
Disp_alarm(shangxian);
}
while(ADD==0);
shangxian++;
if(shangxian>99)shangxian=99;
}
else if(ADD==0&&set_st==2)
{
do{
Disp_alarm(xiaxian);
}
while(ADD==0);
xiaxian++;
if(xiaxian>shangxian)xiaxian=shangxian;
}
}

复制代码

基于51的DS1820温度控制。包含proteus仿真图和源码文档。还有hex文件可以直接运行看看。
Proteus7.5版本的仿真文件下载:

基于51的DS18B20温度控制.zip (218.76 KB, 下载次数: 138)

ID:982172 · 发表于 2021-12-5 12:12

楼主，附件中没有仿真文件啊

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