温度检测与高温警报系统.docx
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温度检测与高温警报系统
《单片机原理》
实训报告
姓名：
沈俊卫
学号：
1145533129
班级：
11电气1班
专业：
电气工程及其自动化
学院：
电气与信息工程学院
江苏科技大学（张家港）
2014年12月
目录
一设计内容及要求2
二设计方案2
三硬件系统设计2
1、STC89C522
2、时钟晶振3
3、LED指示灯3
4、数码管3
5、矩阵键盘3
6、蜂鸣器4
四、软件系统设计4
五、程序代码6
基于51单片机的温度检测与高温报警系统
一设计内容及要求
设计内容：
基于单片机的室内温度检测LED数码管显示及高温报警
要求：
检测室内温度变化，并进行显示；
可进行正常运行与报警不同状态的显示；
可预设报警温度，一旦超过该温度进行报警；
温度报警：
超出温度上下限BEEP报警。
二设计方案
测温部分：
采用18B20作为温度传感器，有一个由高低电平触发的且不因掉电而丢失的报警功能。
控制部分：
STC89C52实验开发板
显示部分：
八段数码管显示。
三硬件系统设计
1、STC89C52
图1STC89C52引脚图
8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KBEEPROM，MAX810复位电路，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。
另外STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
最高运作频率35MHz。
（如图1所示）
2、时钟晶振
原理图如图2所示。
图2时钟晶振原理图
3、LED指示灯
原理图如图3所示。
图3LED灯原理图
4、数码管
原理图如图4所示。
图4数码管原理图
5、矩阵键盘
矩阵键盘原理图如图5所示。
设计中用S2作为设定确认键，S3和S4分别作为温度加和减的设定键。
图5矩阵键盘
6、蜂鸣器
原理图如图6所示。
图6蜂鸣器原理图
四、软件系统设计
系统设计原理：
本次设计是基于单片机的数码管温度计设计，在开始设计的之前学会使用KEIL软件。
根据设计要求选择好器件，编写好程序运行成功之后进行程序调试，验证系统是否正确。
通过筛选，选用单片机STC89C52作为主控制系统；用数码管作为温度数据显示装置；智能温度传感器采用DS18B20器件作为测温电路主要组成部分。
程序流程图如图7-9所示。
图7主程序流程图
图8读取温度流程图
图9数码管显示流程图
五、程序代码
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
#definedisplay10xfe//数码管1从右至在
#definedisplay20xfd//数码管2从右至在
#definedisplay30xfb//数码管3从右至在
#definedisplay40xf7//数码管4从右至在
#definedisplay50xef//数码管5从右至在
#definedisplay60xdf//数码管6从右至在
//===以下IO定义请根据您硬件的连接修改===
sbitdula=P2^6;
sbitwela=P2^7;
sbitled=P2^5;
sbitTMDAT=P2^2;//根据实实际情况设定
sbitset=P3^4;//设定
sbitup=P3^5;//加
sbitdown=P3^6;//减
sbitld7=P2^4;//输出指示//负温度标志led
sbitpoint=P0^7;//小数点显示
sbitsound=P2^3;
uchartempint,f,bb,tempth,settemp;//温度整数部分和小数部分
inttempdf,c;
codeunsignedcharledmap[]={
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x40};
//7段数码管0～9数字的共阳显示代码和负号位代码（最后一位）
voidset_ds18b20（）;//初始化DS18B20子程序
voidget_temperature（）;//获得温度子程序
voidread_ds18b20（）;//读DS18B20子程序
voidwrite_ds18b20（ucharcommand）;//向DS18B20写1字节子程序
voiddelayms（ucharcount）;//延时count毫秒子程序
voiddisp_temp（）;//显示温度子程序
voidkeyscan（）;
voidhigh_LED（）;
voidmain（）
{set_ds18b20（）;
write_ds18b20（0xcc）;//发跳过ROM匹配命令
write_ds18b20（0xbe）;//发出读温度命令
read_ds18b20（）;//将读出的数据
settemp=tempth;//将TH读到单片机
P1=0xfe;
SP=0x60;//设置堆栈指针
bb=0;
led=0;
while
（1）
{
keyscan（）;
if（bb==0）
{
get_temperature（）;//获得温度
high_LED（）;
}
disp_temp（）;//显示温度
}
}
//***********************初始化DS18B20子程序**********************************
//****************************************************************************
voidset_ds18b20（）
{
while
（1）
{
uchardelay,flag;
flag=0;
TMDAT=1;
delay=1;
while（--delay）;
TMDAT=0;//数据线置低电平
delay=250;
while（--delay）;//低电平保持500us
TMDAT=1;//数据线置高电平
delay=30;
while（--delay）;//高电平保持60us
while（TMDAT==0）//判断DS18B20是否发出低电平信号
{
delay=210;//DS18B20响应，延时420us
while（--delay）;
if（TMDAT）//DS18B20发出高电平初始化成功，返回
{
flag=1;//DS18B20初始化成功标志
//初始化成功LED标志
break;
}
}
if（flag）//初始化成功，再延时480us，时序要求
{
delay=240;
while（--delay）;
break;
}
}
}
//***********************获得温度子程序***************************************
//****************************************************************************
voidget_temperature（）//温度转换、获得温度子程序
{
set_ds18b20（）;//初始化DS18B20
write_ds18b20（0xcc）;//发跳过ROM匹配命令
write_ds18b20（0x44）;//发温度转换命令
disp_temp（）;//显示温度，等待AD转换
set_ds18b20（）;
write_ds18b20（0xcc）;//发跳过ROM匹配命令
write_ds18b20（0xbe）;//发出读温度命令
read_ds18b20（）;//将读出的温度数据保存到tempint和tempdf处
}
//***********************读DS18B20子程序***************************************
//****************************************************************************
voidread_ds18b20（）
{
uchardelay,i,j,k,temp,temph,templ;
j=3;//读2位字节数据
do
{
for（i=8;i>0;i--）//一个字节分8位读取
{
temp>>=1;//读取1位右移1位
TMDAT=0;//数据线置低电平
delay=1;
while（--delay）;
TMDAT=1;//数据线置高电平
delay=4;
while（--delay）;//延时8us
if（TMDAT）//读取1位数据
temp|=0x80;
delay=25;//读取1位数据后延时50us
while（--delay）;
}
if（j==3）
templ=temp;//读取的第一字节存templ
if（j==2）
temph=temp;//读取的第二字节存temph
if（j==1）
tempth=temp;//读取的第3字节存tempthTH的值
}while（--j）;
f=0;
if（（temph&0xf8）!
=0x00）//若温度为负的处理，对二进制补码的处理
{
f=1;//为负温度f置1
temph=~temph;
templ=~templ;
k=templ+1;
templ=k;
if（k>255）
{
temph++;
}
}
tempdf=templ&0x0f;//将读取的数据转换成温度值，整数部分存tempint,小数部分存tempdf
c=（tempdf*625）;
tempdf=c;
templ>>=4;
temph<<=4;
tempint=temph|templ;//两字节合并为一个字节
}
//***********************写DS18B20子程序***************************************
//****************************************************************************
voidwrite_ds18b20（ucharcommand）
{
uchardelay,i;
for（i=8;i>0;i--）//将一字节数据一位一位写入
{
TMDAT=0;//数据线置低电平
delay=6;//延时12us
while（--delay）;
TMDAT=command&0x01;//将数据放置在数据线上
delay=25;//延时50us
while（--delay）;
command=command>>1;//准备发送下一位数据
TMDAT=1;//发送完一位数据，数据线置高电平
}
}
//***********************显示子程序***************************************
//****************************************************************************
voiddisp_temp（）
{
uchartempinth,tempintl,cnt,tempinbai,shifen,baifen,gefen,mi;
if（bb!
=0）
{tempint=settemp;
tempdf=0;
cnt=2;}
else
{cnt=100;}
tempinbai=tempint/100;
tempinth=tempint%100/10;//整数取模
tempintl=tempint%10;//整数取模
baifen=tempdf%10000/1000;
shifen=tempdf%1000/100;
gefen=tempdf%100/10;//小数取模
mi=tempdf%10;
while（--cnt）
{
if（tempth>tempint）
ld7=1;
else
ld7=1;
while（f==1）
{
dula=1;
P0=ledmap[10];
dula=0;
if（tempinth==0）
{wela=1;
P0=display1;
wela=0;
delayms
（1）;
gotoloop;
}
else
{P0=0xdf;}
}
delayms
（1）;
dula=1;
P0=ledmap[tempinbai];
dula=0;
wela=1;
P0=display1;//开百位
wela=0;
delayms
（2）;
dula=1;
P0=ledmap[tempinth];
dula=0;
wela=1;
P0=display2;//开十位
wela=0;
delayms
（2）;
loop:
dula=1;
P0=ledmap[tempintl];
point=1;//小数点显示
dula=0;
wela=1;
P0=display3;//开个位
wela=0;
delayms
（2）;
dula=1;
P0=ledmap[baifen];
dula=0;
wela=1;
P0=display4;//开分位
wela=0;
delayms
（2）;
dula=1;
P0=ledmap[shifen];
dula=0;
wela=1;
P0=display5;//开十分位
wela=0;
delayms
（2）;
dula=1;
P0=ledmap[gefen];
dula=0;
wela=1;
P0=display6;//开百分位
wela=0;
delayms
（2）;
}
}
//***********************延时countms子程序***************************************
//****************************************************************************
voiddelayms（ucharcount）//延时countms子程序
{
uchari,j;
do
{
for（i=5;i>0;i--）
for（j=98;j>0;j--）;
}while（--count）;
}
//***********************键盘扫描子程序***************************************
//****************************************************************************
voidkeyscan（）//键盘扫描
{
if（set==0）
{
delayms
（1）;
}
if（set==0）
{
bb++;
while（!
set）;//循环在此非0=1
}
if（bb==1）
{
if（up==0）
{
delayms
（1）;
}
if（up==0）
{
disp_temp（）;
if（settemp<125）
{settemp++;}
while（!
up）//非0=1
{
disp_temp（）;
}
}
if（down==0）
{
delayms
（1）;
}
if（down==0）
{
disp_temp（）;
if（settemp!
=0）//不等于0为真执行
{
settemp--;
while（!
down）//down为（非0=1）循环执行
{
disp_temp（）;
}
}
}
}
if（bb==2）
{bb=0;
set_ds18b20（）;//初始化DS18B20
write_ds18b20（0xcc）;//发跳过ROM匹配命令
write_ds18b20（0x4e）;//发温度转换命令
write_ds18b20（settemp）;//写TH3
set_ds18b20（）;//初始化DS18B20
write_ds18b20（0xcc）;//发跳过ROM匹配命令
write_ds18b20（0x48）;
}}
//***********************温度过高提示***************************************
//****************************************************************************
voidhigh_LED（）
{
if（settemp<=tempint）
{
led=1;
P1=0x00;
sound=0;
led=0;
}
elseif（bb==0）
{
led=1;
P1=0xfe;
sound=1;
led=0;
}
}
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