温度传感器DS18B及LCD1602的使用Word文档格式.docx
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（3）写命令：
时序要求：
RS=L，R/W=L，D0~D7=指令码，E=高脉冲（E使能引脚先从低拉高，再从高拉低，形成一个高脉冲）。
（4）写数据：
RS=H，R/W=L，D0~D7=数据，E=高脉冲
3.1-Wire总线开始需要检测这条总线上是否存在DS18B20这个器件。
如果这条总线上存在DS18B20，总线会根据时序要求返回一个低电平脉冲，如果不存在的话，也就不会返回脉冲，即总线保持为高电平，所以习惯上称之为检测存在脉冲。
此外，获取存在脉冲不仅仅是检测是否存在DS18B20，还要通过这个脉冲过程通知DS18B20准备好，单片机要对它进行操作了。
4.DS18B20芯片通过达拉斯公司的单总线协议依靠一个单线端口通讯，如何区分不同的器件呢？
在每个DS18B20内部都有一个唯一的64位长的序列号，这个序列号值就存在DS18B20内部的ROM中。
开始的8位是产品类型编码（DS18B20是0x10），接着的48位是每个器件唯一的序号，最后的8位是CRC校验码。
这里只讲一条总线上只接一个器件的指令和程序，可以跳过ROM，不进行ROM检测（0xCC）。
三、实验步骤
1.打开protues，新建一个文件，根据实验内容和实验要求，画出原理图并保存。
2.打开keil，新建工程和文件，根据protues中已经画好的原理图的连线方式和实验内容及其要求，编写程序并进行编译。
3.当在keil中的程序经编译没有语法错误时，生成hex文件，将它导入到protues的单片机中，进行仿真。
根据实验内容和要求对实验结果进行检测，若实验结果正确，则进行下一个实验，若实验结果和实验要求不同，则分别查找可能存在于程序和原理图中的问题，改正并直到结果正确为止。
四、实验结果及分析
1.在protues中运行编写的第一个程序，结果如下图所示：
图31602显示字符
运行之后，屏幕上显示“Hello”和“WelcometoSwust”，其中“Hello”位于第一行，从第五位开始显示，此处的程序为unsignedcharstr[]="
Hello"
;
InitLcd1602（）;
LcdShowStr（5,0,str）;
而“WelcometoSwust”显示在第二行，此处的程序为LcdShowStr（0,1,"
WelcometoSWUST!
"
）。
2.运行第二个程序，结果如下所示：
图4DS18B20和1602的应用结果
实验时，通过手动调节温度传感器上面的值，进行升温或者降温，LCD1602将会显示对应的温度值，通过计算温度传感器的储存器内的值，可得到与液晶显示屏上相同的值。
图5DS18B20寄存器内容
其中DS18B20主要寄存器数据格式如下所示：
图6DS18B寄存器格式
由此可计算出温度传感器的值。
五、体会
这次实验，主要是对于单片机的应用，所以基本上是对于之前所学习的知识的应用。
对于LCD1602和温度传感器来说，它们的硬件电路的连线都比较简单，但是这也意味着在软件编程方面的复杂。
1602和DS18B20的时序都比较复杂，所以程序也比较复杂。
在写第二个温度传感器的程序的时候，会用到第一个LCD1602的程序，所以在编程的时候，可以把1602的读、写以及初始化等单独写成一个程序，这样更有利于功能的实现。
和前面一样，实验不可能都是一开始就成功的，总会有各种各样的错误，有的或许是粗心，有的或许是不懂，但无论怎么样，经过自己细心地查找和学习并改正之后，这些都会成为宝贵的经验，这是单独看书找不到的。
这虽然是最后一次的单片机实验了，但学习并没有结束，在未来的日子里，我们依旧要多动手，编写程序，要用到单片机的地方很多，只有不停地实践和练习，我们才能够学习得更好。
六、附录
1.LCD显示字符程序（keil编写）
#include<
reg51.h>
sbitLCD1602_RS=P2^0;
sbitLCD1602_RW=P2^1;
sbitLCD1602_E=P2^2;
/*等待液晶准备好*/
voidLcdWaitReady（）
{
unsignedcharsta;
P0=0xFF;
LCD1602_RS=0;
LCD1602_RW=1;
do{
LCD1602_E=1;
sta=P0;
//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
}
/*向LCD1602液晶写入一字节命令，cmd-待写入命令值*/
voidLcdWriteCmd（unsignedcharcmd）
LcdWaitReady（）;
LCD1602_RW=0;
P0=cmd;
LCD1602_E=0;
/*向LCD1602液晶写入一字节数据，dat-待写入数据值*/
voidLcdWriteDat（unsignedchardat）
LCD1602_RS=1;
P0=dat;
/*设置显示RAM起始地址，亦即光标位置，（x,y）-对应屏幕上的字符坐标*/
voidLcdSetCursor（unsignedcharx,unsignedchary）
unsignedcharaddr;
if（y==0）//由输入的屏幕坐标计算显示RAM的地址
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
LcdWriteCmd（addr|0x80）;
//设置RAM地址
/*在液晶上显示字符串，（x,y）-对应屏幕上的起始坐标，str-字符串指针*/
voidLcdShowStr（unsignedcharx,unsignedchary,unsignedchar*str）
LcdSetCursor（x,y）;
//设置起始地址
while（*str!
='
\0'
）//连续写入字符串数据，直到检测到结束符
{
LcdWriteDat（*str++）;
//先取str指向的数据，然后str自加1
}
/*初始化1602液晶*/
voidInitLcd1602（）
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
externvoidInitLcd1602（）;
externvoidLcdShowStr（unsignedcharx,unsignedchary,unsignedchar*str）;
voidmain（）
unsignedcharstr[]="
InitLcd1602（）;
LcdShowStr（0,1,"
）;
while
（1）;
2.温度传感器的液晶显示程序
intrins.h>
sbitIO_18B20=P3^1;
//DS18B20通信引脚
/*软件延时函数，延时时间（t*10）us*/
voidDelayX10us（unsignedchart）
_nop_（）;
_nop_（）;
}while（--t）;
/*复位总线，获取存在脉冲，以启动一次读写操作*/
}while（sta&
bitGet18B20Ack（）
bitack;
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
returnack;
/*向DS18B20写入一个字节，dat-待写入字节*/
voidWrite18B20（unsignedchardat）
unsignedcharmask;
for（mask=0x01;
mask!
=0;
mask<
<
=1）//低位在先，依次移出8个bit
//产生2us低电平脉冲
if（（mask&
dat）==0）//输出该bit值
//拉高通信引脚
/*从DS18B20读取一个字节，返回值-读到的字节*/
unsignedcharRead18B20（）
unsignedchardat;
=1）//低位在先，依次采集8个bit
//结束低电平脉冲，等待18B20输出数据
//延时2us
if（!
IO_18B20）//读取通信引脚上的值
dat&
=~mask;
dat|=mask;
//再延时60us
returndat;
/*启动一次18B20温度转换，返回值-表示是否启动成功*/
bitStart18B20（）
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，所以返回值对其取反
/*读取DS18B20转换的温度值，返回值-表示是否读取成功*/
bitGet18B20Temp（int*temp）
unsignedcharLSB,MSB;
//16bit温度值的低字节和高字节
if（ack==0）//如18B20正确应答，则读取温度值
Write18B20（0xCC）;
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
//ack==0表示操作应答，所以返回值为其取反值
bitflag1s=0;
//1s定时标志
unsignedcharT0RH=0;
//T0重载值的高字节
unsignedcharT0RL=0;
//T0重载值的低字节
/*整型数转换为字符串，str-字符串指针，dat-待转换数，返回值-字符串长度*/
unsignedcharIntToString（unsignedchar*str,intdat）
signedchari=0;
unsignedcharlen=0;
unsignedcharbuf[6];
if（dat<
0）//如果为负数，首先取绝对值，并在指针上添加负号
dat=-dat;
*str++='
-'
len++;
do
{//先转换为低位在前的十进制数组
buf[i++]=dat%10;
dat/=10;
}while（dat>
0）;
len+=i;
//i最后的值就是有效字符的个数
while（i-->
0）//将数组值转换为ASCII码反向拷贝到接收指针上
*str++=buf[i]+'
0'
*str='
//添加字符串结束符
returnlen;
//返回字符串长度
/*配置并启动T0，ms-T0定时时间*/
voidConfigTimer0（unsignedintms）
unsignedlongtmp;
//临时变量
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;
//补偿中断响应延时造成的误差
T0RH=（unsignedchar）（tmp>
>
8）;
//定时器重载值拆分为高低字节
T0RL=（unsignedchar）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
/*T0中断服务函数，完成1秒定时*/
voidInterruptTimer0（）interrupt1
staticunsignedchartmr1s=0;
//重新加载重载值
tmr1s++;
if（tmr1s>
=100）//定时1s
tmr1s=0;
flag1s=1;
bitres;
inttemp;
//读取到的当前温度值
intintT,decT;
//温度值的整数和小数部分
unsignedcharlen;
unsignedcharstr[12];
//开总中断
ConfigTimer0（10）;
//T0定时10ms
Start18B20（）;
//启动DS18B20
//初始化液晶
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+'
//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]='
LcdShowStr（0,0,"
Temperature:
//显示到液晶屏上
LcdShowStr（0,1,str）;
}
else//读取失败时，提示错误信息
error!
Start18B20（）;
//重新启动下一次转换
}
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