DS18B20温度传感器程序及仿真

ID:118152 · 发表于 2016-5-9 18:51

DS18B20数字温度传感器
PROTEUS仿真
LCD显示屏LM016L
AT89C51

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/***********************lcd1602.c文件程序源代码*************************/
#include <reg51.h>
#define LCD1602_DB P0
sbit LCD1602_RS = P1^0;
sbit LCD1602_RW = P1^1;
sbit LCD1602_E = P1^5;
void LcdWaitReady() //等待液晶准备好
{
unsigned char sta;
LCD1602_DB = 0xFF;
LCD1602_RS = 0;
LCD1602_RW = 1;
do
{
LCD1602_E = 1;
sta = LCD1602_DB; //读取状态字
LCD1602_E = 0;
} while (sta & 0x80); //bit7等于1表示液晶正忙，重复检测直到其等于0为止
}
void LcdWriteCmd(unsigned char cmd) //写入命令函数
{
LcdWaitReady();
LCD1602_RS = 0;
LCD1602_RW = 0;
LCD1602_DB = cmd;
LCD1602_E = 1;
LCD1602_E = 0;
}
void LcdWriteDat(unsigned char dat) //写入数据函数
{
LcdWaitReady();
LCD1602_RS = 1;
LCD1602_RW = 0;
LCD1602_DB = dat;
LCD1602_E = 1;
LCD1602_E = 0;
}
void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, const unsigned char *str) //显示字符串，屏幕起始坐标(x,y)，字符串指针str
{
unsigned char addr;
//由输入的显示坐标计算显示RAM的地址
if (y == 0)
addr = 0x00 + x; //第一行字符地址从0x00起始
else
addr = 0x40 + x; //第二行字符地址从0x40起始
//由起始显示RAM地址连续写入字符串
LcdWriteCmd(addr | 0x80); //写入起始地址
while (*str != '\0') //连续写入字符串数据，直到检测到结束符
{
LcdWriteDat(*str);
str++;
}
}
void LcdInit() //液晶初始化函数
{
LcdWriteCmd(0x38); //16*2显示，5*7点阵，8位数据接口
LcdWriteCmd(0x0C); //显示器开，光标关闭
LcdWriteCmd(0x06); //文字不动，地址自动+1
LcdWriteCmd(0x01); //清屏
}
/***********************DS18B20.c文件程序源代码*************************/
#include <reg51.h>
#include <intrins.h>
sbit IO_18B20 = P3^2; //DS18B20通信引脚
void DelayX10us(unsigned char t) //软件延时函数，延时时间(t*10)us
{
do {
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
} while (--t);
}
bit Get18B20Ack(void) //复位总线，获取存在脉冲，以启动一次读写操作
{
bit ack;
EA = 0; //禁止总中断
IO_18B20 = 0; //产生500us复位脉冲
DelayX10us(50);
IO_18B20 = 1;
DelayX10us(6); //延时60us
ack = IO_18B20; //读取存在脉冲
while(!IO_18B20); //等待存在脉冲结束
EA = 1; //重新使能总中断
return ack;
}
void Write18B20(unsigned char dat) //向DS18B20写入一个字节数据
{
unsigned char mask;
EA = 0; //禁止总中断
for (mask=0x01; mask!=0; mask<<=1) //低位在先，依次移出8个bit
{
IO_18B20 = 0; //产生2us低电平脉冲
_nop_();
_nop_();
if ((mask&dat) == 0) //输出该bit值
IO_18B20 = 0;
else
IO_18B20 = 1;
DelayX10us(6); //延时60us
IO_18B20 = 1; //拉高通信引脚
}
EA = 1; //重新使能总中断
}
unsigned char Read18B20(void) //从DS18B20读取一个字节数据
{
unsigned char dat;
unsigned char mask;
EA = 0; //禁止总中断
for (mask=0x01; mask!=0; mask<<=1) //低位在先，依次采集8个bit
{
IO_18B20 = 0; //产生2us低电平脉冲
_nop_();
_nop_();
IO_18B20 = 1; //结束低电平脉冲，等待18B20输出数据
_nop_(); //延时2us
_nop_();
if (!IO_18B20) //读取通信引脚上的值
dat &= ~mask;
else
dat |= mask;
DelayX10us(6); //再延时60us
}
EA = 1; //重新使能总中断
return dat;
}
bit Start18B20() //启动一次18B20温度转换，返回值代表是否启动成功
{
bit ack;
ack = Get18B20Ack(); //执行总线复位，并获取18B20应答
if (ack == 0) //如18B20正确应答，则启动一次转换
{
Write18B20(0xCC); //跳过ROM操作
Write18B20(0x44); //启动一次温度转换
}
return ~ack; //ack==0表示操作成功，所以返回值为其取反值
}
bit Get18B20Temp(int *temp) //读取DS18B20温度值，返回值代表是否读取成功
{
bit ack;
unsigned char LSB, MSB; //16bit温度值的低字节和高字节
ack = Get18B20Ack(); //执行总线复位，并获取18B20应答
if (ack == 0) //如18B20正确应答，则读取温度值
{
Write18B20(0xCC); //跳过ROM操作
Write18B20(0xBE); //发送读命令
LSB = Read18B20(); //读温度值的低字节
MSB = Read18B20(); //读温度值的高字节
*temp = ((int)MSB << 8) + LSB; //合成为16bit整型数
}
return ~ack; //ack==0表示操作应答，所以返回值为其取反值
}
/***********************main.c文件程序源代码*************************/
#include <reg51.h>
bit flag1s = 0; //1s定时标志
unsigned char T0RH = 0; //T0重载值的高字节
unsigned char T0RL = 0; //T0重载值的低字节
void ConfigTimer0(unsigned int ms);
unsigned char IntToString(unsigned char *str, int dat);
extern bit Start18B20();
extern bit Get18B20Temp(int *temp);
extern void LcdInit();
extern void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, const unsigned char *str);
void main ()
{
bit res;
int temp; //读取到的当前温度值
int intT, decT; //温度值的整数和小数部分
unsigned char len;
unsigned char str[12];
LcdInit(); //初始化液晶
Start18B20(); //启动DS18B20
ConfigTimer0(10); //T0定时10ms
EA = 1; //开总中断
while(1)
{
if (flag1s) //每秒更新一次温度
{
flag1s = 0;
res = Get18B20Temp(&temp); //读取当前温度
if (res) //读取成功时，刷新当前温度显示
{
intT = temp >> 4; //分离出温度值整数部分
decT = temp & 0xF; //分离出温度值小数部分
len = IntToString(str, intT); //整数部分转换为字符串
str[len++] = '.'; //添加小数点
decT = (decT*10) / 16; //二进制的小数部分转换为1位十进制位
str[len++] = decT + '0'; //十进制小数位再转换为ASCII字符
while (len < 6) //用空格补齐到6个字符长度
{
str[len++] = ' ';
}
str[len] = '\0'; //添加字符串结束符
LcdShowStr(3, 0, "temperature");
LcdShowStr(7, 1, str); //显示到液晶屏上
}
else //读取失败时，提示错误信息
{
LcdShowStr(6, 0, "error!");
}
Start18B20(); //重新启动下一次转换
}
}
}
unsigned char IntToString(unsigned char *str, int dat) //整型数转换为十进制字符串，返回值为转换后的字符串长度
{
signed char i;
unsigned char len = 0;
unsigned char buf[6];
if (dat < 0) //如果为负数，首先取绝对值，并添加负号
{
dat = -dat;
*str++ = '-';
len++;
}
for (i=0; i<=4; i++) //由低到高转换为十进制位
{
buf[ i] = dat % 10;
dat /= 10;
}
for (i=4; i>=1; i--) //查找有效数字最高位，以忽略更高位的‘0’
{
if (buf[ i] != 0)
{
break;
}
}
for ( ; i>=0; i--) //有效数字位转换为ASCII码
{
*str++ = buf[ i] + '0';
len++;
}
*str = '\0'; //添加字符串结束符
return len; //返回字符串长度
}
void ConfigTimer0(unsigned int ms) //T0配置函数
{
unsigned long tmp;
tmp = 11059200 / 12; //定时器计数频率
tmp = (tmp * ms) / 1000; //计算所需的计数值
tmp = 65536 - tmp; //计算定时器重载值
tmp = tmp + 12; //修正中断响应延时造成的误差
T0RH = (unsigned char)(tmp >> 8); //定时器重载值拆分为高低字节
T0RL = (unsigned char)tmp;
TMOD &= 0xF0; //清零T0的控制位
TMOD |= 0x01; //配置T0为模式1
TH0 = T0RH; //加载T0重载值
TL0 = T0RL;
ET0 = 1; //使能T0中断
TR0 = 1; //启动T0
}
void InterruptTimer0() interrupt 1 //T0中断服务函数
{
static unsigned char tmr1s = 0;
TH0 = T0RH; //定时器重新加载重载值
TL0 = T0RL;
tmr1s++;
if (tmr1s >= 100) //定时1s
{
tmr1s = 0;
flag1s = 1;
}
}