简易温度检测课程设计.docx

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简易温度检测课程设计

一、中文摘要、关键字

摘要：

本设计是基于89C52单片机的一个温度报警装置，主要采用89C52单片机作为CPU，通过18B20温度传感器来进行温度检测，当温度超过预先设置值时，通过LED作为报警装置来进行报警预告，且当前温度通过液晶屏LCD1602进行显示。

整个系统可集成在一个很小的PCB板上，制作简单，且携带方便。

关键词：

89C52，18B20温度传感器，LCD1602

二、设计内容

本设计采用18B20对室内温度进行检测，温度检测范围在-55度到125度之间，完全适用于室内温度检测，本设计主要留四个方面构成：

51单片机最小系统、DS18B20模块、LCD1602显示模块、声光报警模块；

整个系统的工作原理如下：

首先通过DS18B20进行温度检测，然后通过单片机对采集的数据进行计算处理，然后再通过LCD1602进行显示，且单片机需要随时检测温度是否超过预先设置的上限与下限，当超过设定值时，启动声光报警装置进行报警。

此次设计的元器件选用89C52作为整个系统的CPU，DS18B20作为温度检测传感器，LCD1602作为显示模块，声光报警则采用红色LED灯组成。

三、Proteus仿真图设计和仿真

四、程序流程图和Keil程序编写

#include//包含单片机寄存器的头文件

#include//包含_nop_（）函数定义的头文件

#defineuintunsignedint

#defineucharunsignedchar

sbitRS=P2^0;//寄存器选择位，将RS位定义为P2.0引脚//1602引脚定义

sbitRW=P2^1;//读写选择位，将RW位定义为P2.1引脚

sbitE=P2^2;//使能信号位，将E位定义为P2.2引脚

sbitBF=P0^7;//忙碌标志位，，将BF位定义为P0.7引脚

//1602数据口接单片机P0口

sbitds=P3^3;//DS18B20引脚定义

sbitLED=P3^6;

sbitwarning=P3^7;

uinttemp;

floatf_temp;

unsignedcharcodeUser[]={0x10,0x06,0x09,0x08,0x08,0x09,0x06,0x00};//自定义字符℃

voiddelay1ms（）

{

unsignedchari,j;

for（i=0;i<10;i++）

for（j=0;j<33;j++）

;

}

voiddelay（unsignedintn）

{

unsignedinti;

for（i=0;i

delay1ms（）;

}

voidWarning（）

{

warning=0;

LED=0;

delay（100）;

LED=1;//报警系统

}

bitBusyTest（void）

{

bitresult;

RS=0;//根据规定，RS为低电平，RW为高电平时，可以读状态

RW=1;

E=1;//E=1，才允许读写

_nop_（）;//空操作

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;//空操作四个机器周期，给硬件反应时间

result=BF;//将忙碌标志电平赋给result

E=0;

returnresult;

}

voidWrite_com（unsignedchardictate）

{

while（BusyTest（）==1）;//如果忙就等待

RS=0;//根据规定，RS和R/W同时为低电平时，可以写入指令

RW=0;

E=0;//E置低电平（写指令时，

//就是让E从0到1发生正跳变，所以应先置"0"

_nop_（）;

_nop_（）;//空操作两个机器周期，给硬件反应时间

P0=dictate;//将数据送入P0口，即写入指令或地址

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;//空操作四个机器周期，给硬件反应时间

E=1;//E置高电平

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;//空操作四个机器周期，给硬件反应时间

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

}

voidWriteAddress（unsignedcharx）

{

Write_com（x|0x80）;//显示位置的确定方法规定为"80H+地址码x"

}

voidWriteData（unsignedchary）

{

while（BusyTest（）==1）;

RS=1;//RS为高电平，RW为低电平时，可以写入数据

RW=0;

E=0;//E置低电平（写指令时，，

//就是让E从0到1发生正跳变，所以应先置"0"

P0=y;//将数据送入P0口，即将数据写入液晶模块

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;//空操作四个机器周期，给硬件反应时间

E=1;//E置高电平

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;//空操作四个机器周期，给硬件反应时间

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

}

voidLcdInt（void）

{

delay（15）;//延时15ms，首次写指令时应给LCD一段较长的反应时间

Write_com（0x38）;//显示模式设置：

16×2显示，5×7点阵，8位数据接口

delay（5）;//延时5ms　

Write_com（0x38）;

delay（5）;

Write_com（0x38）;//3次写设置模式

delay（5）;

//Write_com（0x0F）;//显示模式设置：

显示开，有光标，光标闪烁

//delay（5）;

Write_com（0x0c）;//显示模式设置：

显示开，不显示光标

delay（5）;

Write_com（0x06）;//显示模式设置：

光标右移，字符不移

delay（5）;

Write_com（0x01）;//清屏幕指令，将以前的显示内容清除

delay（5）;

}

voiddisplay（unsignedcharadd,unsignedcharx）//add为显示字符的位置，x为显示的字符在第二行显示

{

WriteAddress（0x00）;

delay（5）;

Write_com（0x80+0x40+add）;

WriteData（0x30+x）;

}

voidLCD1602（）//1602初显示

{

intj;

LcdInt（）;//调用LCD初始化函数

delay（10）;

Write_com（0x01）;//清屏

delay（5）;

WriteAddress（0x00）;//设置显示位置为第一行第一个字,这条语句可以不用写，因为默认是从第一行第一个字显示

delay（5）;

WriteData（'T'）;delay（5）;//第一行显示Temperature，第二行最后一位显示℃

WriteData（'e'）;delay（5）;

WriteData（'m'）;delay（5）;

WriteData（'p'）;delay（5）;

WriteData（'e'）;delay（5）;

WriteData（'r'）;delay（5）;

WriteData（'a'）;delay（5）;

WriteData（'t'）;delay（5）;

WriteData（'u'）;delay（5）;

WriteData（'r'）;delay（5）;

WriteData（'e'）;delay（5）;

WriteData（':

'）;delay（5）;

Write_com（0x80+0x40+12）;

WriteData（'.'）;delay（5）;

/*以下为自定义“℃”语句*/

Write_com（0x40）;//设定CGRAM地址

delay（5）;

for（j=0;j<8;j++）

{

WriteData（User[j]）;//写入自定义图形℃

}

WriteAddress（0x80+0x40+15）;//设定屏幕上的显示位置

delay（5）;

WriteData（0x00）;//从CGRAM里取出自定义图形显示

/*以上为自定义“℃”语句*/

}

voiddsreset（void）//18B20复位，初始化函数

{

uinti;

ds=0;

i=103;

while（i>0）i--;

ds=1;

i=4;

while（i>0）i--;

}

bittempreadbit（void）//读1位函数

{

uinti;

bitdat;

ds=0;i++;//i++起延时作用

ds=1;i++;i++;

dat=ds;

i=8;while（i>0）i--;

return（dat）;

}

uchartempread（void）//读1个字节

{

uchari,j,dat;

dat=0;

for（i=1;i<=8;i++）

{

j=tempreadbit（）;

dat=（j<<7）|（dat>>1）;//读出的数据最低位在最前面，这样刚好一个字节在DAT里

}

return（dat）;

}

voidtempwritebyte（uchardat）//向18B20写一个字节数据

{

uinti;

ucharj;

bittestb;

for（j=1;j<=8;j++）

{

testb=dat&0x01;

dat=dat>>1;

if（testb）//写1

{

ds=0;

i++;i++;

ds=1;

i=8;while（i>0）i--;

}

else

{

ds=0;//写0

i=8;while（i>0）i--;

ds=1;

i++;i++;

}

}

}

voidtempchange（void）//DS18B20开始获取温度并转换

{

dsreset（）;

delay

（1）;

tempwritebyte（0xcc）;//写跳过读ROM指令

tempwritebyte（0x44）;//写温度转换指令

}

uintget_temp（）//读取寄存器中存储的温度数据

{

uchara,b;

dsreset（）;

delay

（1）;

tempwritebyte（0xcc）;

tempwritebyte（0xbe）;

a=tempread（）;//读低8位

b=tempread（）;//读高8位

temp=b;

temp<<=8;//两个字节组合为1个字

temp=temp|a;

f_temp=temp*0.0625;//温度在寄存器中为12位分辨率位0.0625°

temp=f_temp*10+0.5;//乘以10表示小数点后面只取1位，加0.5是四舍五入

f_temp=f_temp+0.05;

returntemp;//temp是整型

}

voiddis_temp（uintt）

{

uchari;

i=t/100;

display（10,i）;//十位

i=t%100/10;

display（11,i）;//个位

i=t%100%10;

display（13,i）;//小数位

}

voidmain（）

{

LCD1602（）;

while

（1）

{

tempchange（）;

dis_temp（get_temp（））;

if（f_temp>50）

{

uinto;

for（o=0;o<5;o++）

{

Warning（）;

delay（20）;

}

}

LED=1;

warning=1;

}

}

五、总结和体会

通过本次课程的课程设计，是自己学会了Proteuskeil编程软件的使用，在这个过程中由于对两个软件的不熟悉所以花费了很多时间，通过自己的努力，终于还是完成了本次课程设计，相对来说还是比较满意的，学会了更多关于本专业的知识，且锻炼了查阅资料与自主思考的能力。

此次课程设计通过看书学习了51单片机的相关知识，在网上学习了51单片机C语言编程的相关内容，且在这个过程中还找了相关人员进行了技术指导。

整个课程设计由硬件电路和软件程序组成，程序主要有18B20检测和LCD显示程序两部分组成，制作后期对于整个课程设计已经有了完整的掌握。

通过本次的学习，发现了自己的不足之处，在后面的学习中，将进一步的完善。

六、参考文献

[1]李广弟等.单片机基础[M].北京航空航天出版社，2001.

[2]王东峰等.单片机C语言应用100例[M].电子工业出版社，2009.

[3]陈海宴.51单片机原理及应用[M].北京航空航天大学出版社，2010.

[4]刘守义等.单片机技术基础[M].西安电子科技大学出版社，2007.

[5]钟富昭等.8051单片机典型模块设计与应用[M].人民邮电出版社，2007.

[6]李平等.单片机入门与开发[M].机械工业出版社，2008.