最新传感器proteus虚拟实验.docx
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最新传感器proteus虚拟实验
传感器proteus虚拟实验
《传感器原理与应用》实验指导书
Proteus-V1.0版本
实验1：
基于DS18B20传感器温度测量实验
步骤：
（1）在Proteus软件画出电路图
（2）用keilC软件写出C程序，并生成.hex文件，导入到单片机当中，进行仿真，观察结果。
包括：
2个头文件LCD1602.h和DS18B20.h;1个源文件LCD_18b20.c;代码如下
LCD1602.h：
#include//用AT89C51时就用这个头文件
//#include//用华邦W78E58B时必须用这个头文件
#include
//注意那个LCD_Wait（）函数,它是判"忙"标志的,在实际硬件要把注掉的那种打开
//PortDefinitions**********************************************************
sbitLcdRs=P2^0;
sbitLcdRw=P2^1;
sbitLcdEn=P2^2;
sfrDBPort=0x80;//P0=0x80,P1=0x90,P2=0xA0,P3=0xB0.数据端口
//内部等待函数**************************************************************************
unsignedcharLCD_Wait（void）
{
LcdRs=0;
LcdRw=1;_nop_（）;
LcdEn=1;_nop_（）;
//while（DBPort&0x80）;//在用Proteus仿真时，注意用屏蔽此语句，在调用GotoXY（）时，会进入死循环，
//可能在写该控制字时，该模块没有返回写入完备命令，即DBPort&0x80==0x80
//实际硬件时打开此语句
LcdEn=0;
returnDBPort;
}
//向LCD写入命令或数据************************************************************
#defineLCD_COMMAND0//Command
#defineLCD_DATA1//Data
#defineLCD_CLEAR_SCREEN0x01//清屏
#defineLCD_HOMING0x02//光标返回原点
voidLCD_Write（bitstyle,unsignedcharinput）
{
LcdEn=0;
LcdRs=style;
LcdRw=0;_nop_（）;
DBPort=input;_nop_（）;//注意顺序
LcdEn=1;_nop_（）;//注意顺序
LcdEn=0;_nop_（）;
LCD_Wait（）;
}
//设置显示模式************************************************************
#defineLCD_SHOW0x04//显示开
#defineLCD_HIDE0x00//显示关
#defineLCD_CURSOR0x02//显示光标
#defineLCD_NO_CURSOR0x00//无光标
#defineLCD_FLASH0x01//光标闪动
#defineLCD_NO_FLASH0x00//光标不闪动
voidLCD_SetDisplay（unsignedcharDisplayMode）
{
LCD_Write（LCD_COMMAND,0x08|DisplayMode）;
}
//设置输入模式************************************************************
#defineLCD_AC_UP0x02
#defineLCD_AC_DOWN0x00//default
#defineLCD_MOVE0x01//画面可平移
#defineLCD_NO_MOVE0x00//default
voidLCD_SetInput（unsignedcharInputMode）
{
LCD_Write（LCD_COMMAND,0x04|InputMode）;
}
//初始化LCD************************************************************
voidLCD_Initial（）
{
LcdEn=0;
LCD_Write（LCD_COMMAND,0x38）;//8位数据端口,2行显示,5*7点阵
LCD_Write（LCD_COMMAND,0x38）;
LCD_SetDisplay（LCD_SHOW|LCD_NO_CURSOR）;//开启显示,无光标
LCD_Write（LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN）;//清屏
LCD_SetInput（LCD_AC_UP|LCD_NO_MOVE）;//AC递增,画面不动
}
//************************************************************************
voidGotoXY（unsignedcharx,unsignedchary）
{
if（y==0）
LCD_Write（LCD_COMMAND,0x80|x）;
if（y==1）
LCD_Write（LCD_COMMAND,0x80|（x-0x40））;
}
voidPrint（unsignedchar*str）
{
while（*str!
='\0'）
{
LCD_Write（LCD_DATA,*str）;
str++;
}
}
voidLCD_Print（unsignedcharx,unsignedchary,unsignedchar*str）
{
GotoXY（x,y）;
Print（str）;
}
DS18b20.h
#include//用AT89C51时就用这个头文件
//#include//用华邦W78E58B时必须用这个头文件
sbitDQ=P3^4;//定义DQ引脚为P3.4
/***********ds18b20延迟子函数（晶振12MHz）*******/
/************DS18B20对时间要求很严,但只能长不能短
*************在11.0592M下也行,因为时间长些********/
voiddelay_18B20（unsignedinti）
{
while（i--）;
}
/**********ds18b20初始化函数**********************/
voidInit_DS18B20（void）
{
unsignedcharx=0;
DQ=1;//DQ复位
delay_18B20（8）;//稍做延时
DQ=0;//单片机将DQ拉低
delay_18B20（80）;//精确延时大于480us
DQ=1;//拉高总线
delay_18B20（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_18B20（20）;
}
/***********ds18b20读一个字节**************/
unsignedcharReadOneChar（void）
{
unsignedchari=0;
unsignedchardat=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_18B20（4）;
}
return（dat）;
}
/*************ds18b20写一个字节****************/
voidWriteOneChar（unsignedchardat）
{
unsignedchari=0;
for（i=8;i>0;i--）
{
DQ=0;
DQ=dat&0x01;
delay_18B20（5）;
DQ=1;
dat>>=1;
}
}
/**************读取ds18b20当前温度************/
unsignedchar*ReadTemperature（charTH,charTL,unsignedcharRS）
{unsignedchartt[2];
Init_DS18B20（）;
WriteOneChar（0xCC）;//跳过读序号列号的操作
WriteOneChar（0x4E）;////写入"写暂存器"命令,修改TH和TL和分辩率配置寄存器
//先写TH,再写TL,最后写配置寄存器
WriteOneChar（TH）;//写入想设定的温度报警上限
WriteOneChar（TL）;//写入想设定的温度报警下限
WriteOneChar（RS）;//写配置寄存器,格式为0R1R01,1111
//R1R0=00分辨率娄9位,R1R0=11分辨率为12位
delay_18B20（80）;//thismessageisweryimportant
Init_DS18B20（）;
WriteOneChar（0xCC）;//跳过读序号列号的操作
WriteOneChar（0x44）;//启动温度转换
delay_18B20（80）;//thismessageisweryimportant
Init_DS18B20（）;
WriteOneChar（0xCC）;//跳过读序号列号的操作
WriteOneChar（0xBE）;//读取温度寄存器等（共可读9个寄存器）前两个就是温度
delay_18B20（80）;
tt[0]=ReadOneChar（）;//读取温度值低位
tt[1]=ReadOneChar（）;//读取温度值高位
return（tt）;
}
LCD_18b20.c
#include//用AT89C51时就用这个头文件
//#include//用华邦W78E58B时必须用这个头文件
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include"LCD1602.h"////液晶显示头文件
//sbitDQ=P3^4;//定义DQ引脚为P3.4
unsignedchart[2],*pt;//用来存放温度值,测温程序就是通过这个数组与主函数通信的
unsignedcharTempBuffer1[9]={0x2b,0x31,0x32,0x32,0x2e,0x30,0x30,0x43,'\0'};
//显示实时温度,上电时显示+125.00C
unsignedcharTempBuffer0[17]={0x54,0x48,0x3a,0x2b,0x31,0x32,0x35,0x20,
0x54,0x4c,0x3a,0x2b,0x31,0x32,0x34,0x43,'\0'};
//显示温度上下限,上电时显示TH:
+125TL:
+124C
unsignedcharcodedotcode[4]={0,25,50,75};
/***因显示分辨率为0.25,但小数运算比较麻烦,故采用查表的方法*******
再将表值分离出十位和个位后送到十分位和百分位********************/
voidcovert0（unsignedcharTH,unsignedcharTL）//将温度上下限转换为LCD显示的数据
{
if（TH>0x7F）//判断正负,如果为负温,将其转化为其绝对值
{
TempBuffer0[3]=0x2d;//0x2d为"-"的ASCII码
TH=~TH;
TH++;
}
elseTempBuffer0[3]=0x2b;//0x2B为"+"的ASCII码
if（TL>0x7f）
{
TempBuffer0[11]=0x2d;//0x2d为"-"的ASCII码
TL=~TL+1;
}
elseTempBuffer0[11]=0x2b;//0x2B为"+"的ASCII码
TempBuffer0[4]=TH/100+0x30;//分离出TH的百十个位
if（TempBuffer0[4]==0x30）TempBuffer0[4]=0xfe;//百位数消隐
TempBuffer0[5]=（TH%100）/10+0x30;//分离出十位
TempBuffer0[6]=（TH%100）%10+0x30;//分离出个位
TempBuffer0[12]=TL/100+0x30;//分离出TL的百十个位
if（TempBuffer0[12]==0x30）TempBuffer0[12]=0xfe;//百位数消隐
TempBuffer0[13]=（TL%100）/10+0x30;//分离出十位
TempBuffer0[14]=（TL%100）%10+0x30;//分离出个位
}
voidcovert1（void）//将温度转换为LCD显示的数据
{
unsignedcharx=0x00,y=0x00;
t[0]=*pt;
pt++;
t[1]=*pt;
if（t[1]>0x07）//判断正负温度
{
TempBuffer1[0]=0x2d;//0x2d为"-"的ASCII码
t[1]=~t[1];/*下面几句把负数的补码*/
t[0]=~t[0];/*换算成绝对值*********/
x=t[0]+1;/***********************/
t[0]=x;/***********************/
if（x>255）/**********************/
t[1]++;/*********************/
}
elseTempBuffer1[0]=0x2b;//0xfe为变"+"的ASCII码
t[1]<<=4;//将高字节左移4位
t[1]=t[1]&0x70;//取出高字节的3个有效数字位
x=t[0];//将t[0]暂存到X,因为取小数部分还要用到它
x>>=4;//右移4位
x=x&0x0f;//和前面两句就是取出t[0]的高四位
t[1]=t[1]|x;//将高低字节的有效值的整数部分拼成一个字节
TempBuffer1[1]=t[1]/100+0x30;//+0x30为变0~9ASCII码
if（TempBuffer1[1]==0x30）TempBuffer1[1]=0xfe;//百位数消隐
TempBuffer1[2]=（t[1]%100）/10+0x30;//分离出十位
TempBuffer1[3]=（t[1]%100）%10+0x30;//分离出个位
t[0]=t[0]&0x0c;//取有效的两位小数
t[0]>>=2;//左移两位,以便查表
x=t[0];
y=dotcode[x];//查表换算成实际的小数
TempBuffer1[5]=y/10+0x30;//分离出十分位
TempBuffer1[6]=y%10+0x30;//分离出百分位
}
voiddelay（unsignedchari）
{
while（i--）;
}
main（）
{
unsignedcharTH=110,TL=-20;//下一步扩展时可能通过这两个变量,调节上下限
//测温函数返回这个数组的头地址
while
（1）
{
pt=ReadTemperature（TH,TL,0x3f）;//上限温度-22,下限-24,分辨率10位,也就是0.25C
//读取温度,温度值存放在一个两个字节的数组中,
delay（100）;
covert1（）;
covert0（TH,TL）;
LCD_Initial（）;//第一个参数列号,第二个为行号,为0表示第一行
//为1表示第二行,第三个参数为显示数据的首地址
LCD_Print（0,0,TempBuffer0）;
LCD_Print（0,1,TempBuffer1）;
}
}
实验2：
基于MPX4115传感器温度测量实验
步骤：
（1）在Proteus软件画出电路图
（2）用keilC软件写出C程序，并生成.hex文件，导入到单片机当中，进行仿真，观察结果。
压力测试仪
系统描述;输入15--115kPA压力信号
输出00h--ffh数字信号（adc0832）
在LCD上显示实际的压力值，如果超限则报警
线性区间标度变换公式：
y=（115-15）/（243-13）*X+15kpa
作者：
单位：
日期：
2008.3.7
********************************************************/
#include
#include"intrins.h"
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
//ADC0832的引脚
sbitADCS=P2^0;//ADC0832chipseclect
sbitADDI=P3^7;//ADC0832kin
sbitADDO=P3^7;//ADC0832kout
sbitADCLK=P3^6;//ADC0832clocksignal
unsignedchardispbitcode[8]={0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//位扫描
unsignedchardispcode[11]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xff};//共阳数码管字段码
unsignedchardispbuf[4];
uinttemp;
uchargetdata;//获取ADC转换回来的值
voiddelay_1ms（void）//12mhzdelay1.01ms
{
unsignedcharx,y;
x=3;
while（x--）
{
y=40;
while（y--）;
}
}
voiddisplay（void）//数码管显示函数
{
chark;
for（k=0;k<4;k++）
{
P1=dispbitcode[k];
P0=dispcode[dispbuf[k]];
if（k==1）//加上数码管的dp小数点
P0&=0x7f;
delay_1ms（）;
}
}
/************
读ADC0832函数
************/
//采集并返回
unsignedintAdc0832（unsignedcharchannel）//AD转换，返回结果
{
uchari=0;
ucharj;
uintdat=0;
ucharndat=0;
if（channel==0）channel=2;
if（channel==1）channel=3;
ADDI=1;
_nop_（）;
_nop_（）;
ADCS=0;//拉低CS端
_nop_（）;
_nop_（）;
ADCLK=1;//拉高CLK端
_nop_（）;
_nop_（）;
ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿1
_nop_（）;
_nop_（）;
ADCLK=1;//拉高CLK端
ADDI=channel&0x1;
_nop_（）;
_nop_（）;
ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿2
_nop_（）;
_nop_（）;
ADCLK=1;//拉高CLK端
ADDI=（channel>>1）&0x1;
_nop_（）;
_nop_（）;
ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿3
ADDI=1;//控制命令结束
_nop_（）;
_nop_（）;
dat=0;
for（i=0;i<8;i++）
{
dat|=ADDO;//收数据
ADCLK=1;
_nop_（）;
_nop_（）;
ADCLK=0;//形成一次时钟脉冲
_nop_（）;
_nop_（）;
dat<<=1;
if（i==7）dat|=ADDO;
}
for（i=0;i<8;i++）
{
j=0;
j=j|ADDO;//收数据
ADCLK=1;
_nop_（）;
_nop_（）;
ADCLK=0;//形成一次时钟脉冲
_nop_（）;
_nop_（）;
j=j<<7;
ndat=ndat|j;
if（i<7）ndat>>=1;
}
ADCS=1;//拉低CS端
ADCLK=0;//拉低CLK端
ADDO=1;//拉高数据端,回到初始状态
dat<<=8;
dat|=ndat;
return（dat）;//returnadk
}
voidmain（void）
{
while
（1）
{unsignedinttemp;
f
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