水温控制Word格式.docx

1、 10 +85 范围内的测温准确度为05 。4. 通过编程可实现9l2位的数字读数方式，可在至多750 ms内将温度转换成12 位的数字，测温分辨率可达00625 。5.独特的单总线接口方式，与微处理器连接时仅需要一条线即可实现与微处理器双向通讯。DS18B20的内部结构DS18B20内部功能模块如图2所示，主要由4部分组成：64位光刻R0M（图3）、温度传感器、非易失性的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。R0M 中的64位序列号是出厂前被光刻好的，他可以看作是该DSISB20的地址序列码，每个DSI8B20的64位序列号均不相同。高低温报警触发器TH 和TL，配置寄存器均由一个字节的E2

2、PROM组成，使用一个存储器功能命令可对 TH，TL或配置寄存器写入。配置寄存器中R1，R0决定温度转换的精度位数：R1R000,9位精度，最大转换时间为93.75 ms；R1R0 = 01,10位精度，最大转换时间为187.5 ms；R1R0 = 10,11位精度，最大转换时间为375 ms；R1R0 =11,12位精度，最大转换时间为750 ms；未编程时默认为12位精度。本系统采用的也是12位的精度。DS18B20的内存结构DSI8B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM （便笺式的内部存储器）和一个非易失性的可电擦除的EEPROM，后者存放高温和低温触发器TH，TL和结构寄存

3、器。便笺存储器包含了9个连续字节（08），前两个字节是测得的温度信息（图4），字节0的内容是温度的低8位，字节1是温度的高8位，字节2是TH（温度上限报警），字节3是TL（温度下限报警），字节4是配置寄存器（图5），用于确定输出分辨率9到12位。第5、6、7个字节是预留寄存器，用于内部计算。字节8是冗余检验字节，校验前面所有8个字节的CRC码，可用来保证通信正确。 DS18B20的测温功能当DSI8B20接收到温度转换命令后，开始启动转换。转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的0，1字节。单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后，数据格式以

4、0062 5LSB形式表示。温度值格式如图4所示，其中“S”为标志位，对应的温度计算：当符号位S=0时，直接将二进制位转换为十进制；当S=1时，先将补码变换为原码，再计算十进制值。图4下面的表是对应的一部分温度值。DSI8B20完成温度转换后，就把测得的温度值与 TH做比较，若TTH或T RoM操作命令 - 存储器操作命令- 处理数据1 初始化 单总线上的所有处理均从初始化开始 2 ROM操作品令 总线主机检测到DSl820的存在便可以发出ROM操作命令之一这些命令如 指令代码 Read ROM（读ROM） 33H Match ROM（匹配ROM） 55H Skip ROM（跳过ROMCCH

5、Search ROM（搜索ROM） F0H Alarm search（告警搜索）ECH 3 存储器操作命令 指令 代码 Write Scratchpad（写暂存存储器） 4EH Read Scratchpad（读暂存存储器） BEH Copy Scratchpad（复制暂存存储器） 48H Convert Temperature（温度变换） 44H Recall EPROM（重新调出）B8H Read Power supply（读电源） B4H温度传感器与单片机通讯时序2.温度转换算法及分析由于DS18B20转换后的代码并不是实际的温度值，所以要进行计算转换。温度高字节（MS Byte）高5位

6、是用来保存温度的正负（标志为S的bit11bit15），高字节（MS Byte）低3位和低字节来保存温度值（bit0 bit10）。其中低字节（LS Byte）的低4位来保存温度的小数位（bit0 bit 3）。由于本程序采用的是0.0625的精度，小数部分的值，可以用后四位代表的实际数值乘以0.0625，得到真正的数值，数值可能带几个小数位，所以采取小数舍入，保留一位小数即可。也就说，本系统的温度精确到了0.1度。算法核心：首先程序判断温度是否是零下，如果是，则DS18B20保存的是温度的补码值，需要对其低8位（LS Byte）取反加一变成原码。处理过后把DS18B20的温度Copy到单片机

7、的RAM中，里面已经是温度值的Hex码了，然后转换Hex码到BCD码，分别把小数位，个位，十位，百位的BCD码存入RAM中。由于百位没有用，默认情况是置为0A，在显示屏上没有任何显示。温度算法核心代码DATA_DEAL:MOVA,TEMPERATURE_H ；TEMPERATURE_H存放的是DS18B20转换后的高8位的值（上图的MS Byte）ANLA,#80H ；判温度是否零下JZTEMPC1A为0，说明是正数，跳往TEMPC1,如果是负数，则对低8为进行补码处理CLRCA,TEMPERATURE_L；为负数，对低8 位（上图的LS Byte）求补CPLA取反加1ADDA,#01HTEM

8、PERATURE_L,A取补码后存回TEMPERATURE_L，此时TEMPERATURE_L里面的值就可以表示温度了 MOVA,TEMPERATURE_HAADDCA,#00H高位TEMPERATURE_H取反，加上从低位TEMPERATURE_L进来的位TEMPERATURE_H,A写回TEMPERATURE_HTEMPERATURE_HC,#0BHSJMPTEMPC11TEMPC1:TEMPERATURE_HC,#0AHTEMPC11:A,TEMPERATURE_HCSWAPTEMPERATURE_HC,AA,TEMPERATURE_LANLA,#0FH取A低4位（小数位，单位是0.06

9、25）,得出来的数要乘以0.0625,通过查表来算出值DPTR,#TEMPDOTTABMOVCA,A+DPTR查表TEMPERATURE_LC,ATEMPERATURE_LC的低四位保存 小数部分 BCDDIS_BUF_X,A小数位的BCD码送入显示buffer中整数部分A,#0F0H得到个位单个数值SWAP后就得到个位真正的个位A,#0FHORLTEMPERATURE_ZH,A组合后的值存入TEMPERATURE_ZHLCALLHtoB转换HEx值成为BCD码TEMPERATURE_L目前存入的是十位和个位的BCD编码A,#0F0HA,TEMPERATURE_HCTEMPERATURE_HC

10、 低4位 存放 十位数 BCDTEMPERATURE_LC高4位 存放 个位数 BCDA,TEMPERATURE_LCTEMPERATURE_LC,AA,R7TEMPC12R7,ATEMPERATURE_HC高4位 存放 百位数 BCDTEMPC12:RET小数部分码表TEMPDOTTAB:DB 00H,01H,01H,02H,03H,03H,04H,04H,05H,06H,06H,07H,08H,08H,09H,09H结果温度值的BCD码存放到TEMPERATURE_HC（百位和十位），TEMPERATURE_LC（个位和小数位）中七硬件设计说明1系统总体电路图2各个模块电路图输入系统1键盘

11、模块我们用的下面四个独立键盘中的三个，分别是：K2，K3，K4。温度测量模块DS18B20通过P3.3口和AT89S52进行通讯。输出系统继电器模块下图是一个蜂鸣器和一个继电器的图，我们只用到了继电器的图，继电器和单片机的P1.3口进行通讯。显示模块 该显示模块的动态显示数码管，我们用到前面四个数码管，P0口是送字符的，P2口是用来位选数码管的。芯片系统本系统采用的是AT89S52芯片。下面是它的引脚图。八软件设计说明本系统采用的是循环查询方式，来显示和控制温度的。1总模块的流程图2各个模块的流程图读取温度DS18B20模块的流程键盘扫描处理流程九操作指引按键功能 Enter P1.5（k2）

12、2. UpP1.6（k3）3. DownP1.7（k4）显示温度 未插DS18B20时，数码管显示错误888.8. 插入DS18B20是，数码管显示当前温度XX.X设定温度1按下Enter，数码管温度显示停止，显示的数字变的比以前亮。2这时可以按Up和Down来调节当前温度。3调节好后，按Enter退出。这时数字变的又暗了，数码管继续显示当前温度继电器随着设定的温度，依据情况跳变。十参考文献1. 单片机原理与应用技术 .江力 主编 .清华大学出版社 .20062. 微型计算机接口技术 . 王兆月等 编著. 机械工业出版社 .20063. 数字电子技术 . 江晓安等 编著. 西安电子科技大学出版

13、社 .19934. ME300B说明书 .伟纳电子 编著. 伟纳电子出版 .20065. DS18B20官方英文文档 . DS18B20官方英文站点下载 .程序源代码 TEMPERATURE_L DATA 31H ;DS18B20低8位Buffer TEMPERATURE_H DATA 30H ;DS18B20高8位Buffer TEMPERATURE_HC DATA 32H ;计算后的百位和十位的BCD码存放BUFFER TEMPERATURE_LC DATA 33H ;计算后的个位和小数位的BCD码存放BUFFER TEMPERATURE_ZH DATA 34H ;计算后十位和个位HEX码

14、的存放BUFFER DIS_BUF_X DATA 35H ;数码管小数位Buffer DIS_BUF_G DATA 36H ;数码管个位Buffer DIS_BUF_S DATA 37H ;数码管十位Buffer DIS_BUF_B DATA 38H ;数码管百位Buffer KEY_BUF_G DATA 39H ;键盘输入后，的个位值 KEY_BUF_S DATA 49H ;键盘输入后，的十位值 KEY_BUF_B DATA 41H ;键盘输入后，的百位值 K_UP EQU P1.5 ;上调按钮 K_DOWN EQU P1.6 ;下调按钮 K_ENTER EQU P1.7 ;输入数据确认按钮

15、 P_DS18B20 EQU P3.3 ;读取DS18B20的输入端口 P_SWITCH EQU P1.3 ;继电器控制端口,1风扇，0电炉 FLAG EQU 20H.0 ;标志位,确定是否存在DS18B20 ENTER_FLAG EQU 20H.1 ;键盘输入的标志位,为0说明键盘正在输入，为1说明键盘输入退出;程序开始执行 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100HMAIN: MOV SP,#60H ;初始化 MOV KEY_BUF_G,#00H ;由于KEY_BUF是由用户输入的，所以先赋值初始化 MOV KEY_BUF_S,#00H MOV KEY_BUF_B,#00H

16、NEXT: LCALL READ_TEMP ;调用读温度子程序 JB FLAG,NORMAL ;判断是否有DS18B20的存在 CALL ERR ;不存在时显示错误信息AJMP NEXTNORMAL: LCALL DATA_DEA ;处理从DS18B20得到的数据 LCALL SET_DIS_BUF ;赋值给DIS_BUF_X,G,S,B LCALL DISPLAY ;调用数码管显示子程序 LCALL SCAN_KEY ;扫描键盘 LCALL SWITCH ;处理继电器 AJMP NEXT程序名称:ERR功能:程序出错处理，显示四个8，即8888入口参数:无出口参数:DIS_BUF_X,DIS

17、_BUF_G, DIS_BUF_S, DIS_BUF_BERR: MOV DIS_BUF_X,#08H ;如果没有找到DS18B20，那么就显示错误，错误显示为888 MOV DIS_BUF_G,#08H MOV DIS_BUF_S,#08H MOV DIS_BUF_B,#08H LCALL DISPLAY RETDATA_DEAL处理采集后的的数据TEMPERATURE_LDIS_BUF_G, DIS_BUF_S, DIS_BUF_B MOV A,TEMPERATURE_H ; ANL A,#80H JZ TEMPC1 ; CLR C MOV A,TEMPERATURE_L ;二进制数求补（

18、双字节） CPL A ; ADD A,#01H MOV TEMPERATURE_L,A ;取补码后存回TEMPERATURE_L，此时TEMPERATURE_L里面的值就可以表示温度了，不过还要继续处理一下。 MOV A,TEMPERATURE_H CPL A ADDC A,#00H ; MOV TEMPERATURE_H,A ; MOV TEMPERATURE_HC,#0BH SJMP TEMPC11 MOV TEMPERATURE_HC,#0AH MOV A,TEMPERATURE_HC SWAP A MOV TEMPERATURE_HC,A MOV A,TEMPERATURE_L ANL

19、 A,#0FH ; MOV DPTR,#TEMPDOTTAB MOVC A,A+DPTR ; MOV TEMPERATURE_LC,A ;TEMPERATURE_LC LOW=小数部分 BCD MOV DIS_BUF_X,A ; ANL A,#0F0H ;得到个位单个数值 SWAP A ; MOV TEMPERATURE_L,A ANL A,#0FH ORL A,TEMPERATURE_L MOV TEMPERATURE_ZH,A ; LCALL HtoB ; ANL A,#0F0H ORL A,TEMPERATURE_HC ;TEMPERATURE_HC LOW位 = 十位数 BCDTEMP

20、ERATURE_LC HI位 = 个位数 BCD ORL A,TEMPERATURE_LC MOV TEMPERATURE_LC,A MOV A,R7 JZ TEMPC12 MOV R7,A MOV A,TEMPERATURE_HC ;TEMPERATURE_HC HI = 百位数 BCD ORL A,R7 小数部分码表 DB 00H,01H,01H,02H,03H,03H,04H,04H,05H,06H,06H,07H,08H,08H,09H,09H0.0625-00H0.0625*2 = 0.125-01H0.0625*3 = 0.1875-0.0625*4 = 0.25-02H0.062

21、5*5 = 0.3125-03H以此类推.HtoB十六进制转 BCDR7HtoB: MOV B,#064H ;100 DIV AB ;a/100 MOV R7,A ; MOV A,#0AH XCH A,B DIV AB ORL A,BINIT_TEMP初始化DS18B20,确定DS18B20是否是存在的FLAGINIT_TEMP: SETB P_DS18B20 NOP CLR P_DS18B20 ;主机发出延时537微秒的复位低脉冲 MOV R0,#6BH MOV R1,#04HTSR1: DJNZ R0,$ MOV 40,#6BH DJNZ R1,TSR1 SETB P_DS18B20 ;然后拉高数据线，释放总线进入接受状态 NO