单片机课程设计DS18B20的温度测量与显示系统.docx

1、单片机课程设计DS18B20的温度测量与显示系统单片机课程设计说明书题 目：DS18B20的温度测量与显示系统学 院：航空自动化学院 系 别：自动化系 专业名称：自动化专业 班 级： 学 号： _ 指导 中国民航大学航空自动化学院1课程设计要求12总体方案设计42.1、单片机系统2.2、电源模块2.3、显示模块2.4、总体设计方案3系统方框图44系统各方框的电路图9 4.1、温度传感器DS18B20电路4.2、显示电路 4.3、主控制器 4.4、系统总电路图5主程序流程图和各个子程序的流程图121、主程序流程图2、温度读取子程序流程图3、温度转换子程序流程图6源程序说明157心得体会附录一 D

2、S18B20简介 20基于数字温度计DS18B20的温度测量与显示系统一、任务与要求1.利用1个DS18B20测量室内温度(误差小于？)2.用数码管显示温度3.显示精度为0.1扩展要求1.多通道测量2.LCD显示3.生成印刷电路板三、二、总体方案设计（基本功能）1、单片机系统我选用了AT89C52单片机，查过资料后我知道AT89C52单片机具有不但AT89C51单片机所有的优点，而且具有更大的程序存储空间，可在线仿真的功能，方便调试。所以选用AT89S52八位单片机作为温度采集的控部分。2、电源模块采用普通的直流电源实现电路简单，而且采用集成电源芯片设计的直流电源电压比较稳定，完全满足系统各模

3、块的供电要求。 3、显示模块为了显示出温度，采用数码管显示工具。4、总体设计方案为了不失通用性和智能性，本方案采用AT89S52单片机作为控制器，单总线温度传感器DS18B20进行温度采集。电源部分采用普通的直流电源，完全满足AT89S52和DS18B20等各模块的工作电压范围。温度显示采用数码管。四、系统方框图四、系统各方框的电路图1、温度传感器DS18B20电路由于DS18B20 工作在单总线方式，其硬件接口非常简单，仅需利用系统的一条I/ O线与DS18B20的数据总线相连即可，如图1所示。图1 DS18B20电路2、显示电路显示电路采用4位共阳极LED数码管，P0口由上拉电阻提高驱动能

4、力，作为段码输出并作为数码管的驱动。P2口的低四位作为数码管的位选端。采用动态扫描的方式显示。 3、主控制器单片机AT89S5具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。4、系统总电路图总体设计电路图所下，控制器采用单片机AT89S52，温度传感器采用DS18B20，用4位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。五、主程序流程图和各个子程序的流程图1、主程序流程图主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量的当前温度值，温度测量每1s进行一次。这样可以在一秒之内测量一次被测温度，其程序

5、流程见图3.1所示。2、温度读取子程序流程图3、温度转换子程序流程图六、程序与说明：#include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit DQ=P23;sbit dula=P26;sbit wela=P27;sbit FM=P25;sbit LED1=P20;sbit LED2=P21;sbit LED3=P22;uint temp,tmp,temp1,temp2,temp3;uchar flag1=0;uchar qian,bai,shi,ge;uchar code table=0xc0,0xf9,0

6、xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0x89,0x86,0xc7,0xc0,;/数码管显示代码uchar code table1=0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0x89,0x86,0xc7,0xc0,; /数码管显示代码void delay(uchar i) while(-i);/延时函数void delays(uchar i) while(i-);/延时函数voi

7、d delayms(uint timer) uchar x,y; for(x=timer;x0;x-) for(y=110;y0;y-);ms级别的延时函数void Ds18b20_Init(void)/* uint i; DQ=0; i=103; while(i0)i-; DQ=1; i=4; while(i0)i-; */ uchar flag=0;/设置标志位 DQ=1;/拉高数据总线 delay(1);/延时一段时间，尽量短一点 DQ=0;/拉低总线 delays(100);/延时时间在480us到960us之间 DQ=1;/拉高总线 delay(15);/如果在15-60ms的时间内

8、产生一个低电平，则初始化完成。 flag=DQ; delay(100);/ds18b20初始化bit tempreadbit()/位读取子程序 uint i; bit dat; DQ=0;i+;/ i+起延时作用，1us后进入读时序 DQ=1;i+;i+;/ i+起延时作用，在1us到15us内进行采样，这里延时大概8us dat=DQ; i=8;while(i0)i-;/至少需要60us才能完成读周期 return(dat);/返回位数据 uchar Read_One_Byte() uchar i,j,dat; dat=0; for(i=1;i=8;i+) j=tempreadbit();

9、dat=(j1); /循环8次读一个字节 return(dat);void Write_One_Byte(uchar wdat) uint i; uchar j; bit testb; for(j=1;j1;/右移位 if(testb)/写1周期 DQ=0; i+;i+;/延时一段时间，写周期开始 DQ=1; i=8;while(i0)i-;/完成一次写周期至少要需要60us，这里大概是100us DQ=1; i+;i+; Else/写0周期 DQ=0; i=8;while(i0)i-; DQ=1; i+;i+; /* uchar i=0; uchar time=0; for(i=8;i0;i

10、-) DQ=1; _nop_(); DQ=0; _nop_(); DQ=wdat&0x01; delay(40); DQ=1; for(time=0;time=1; delay(10); */uint Get_temp() float tt; uchar low,high; Ds18b20_Init();/调用初始化函数 delayms(1); Write_One_Byte(0xcc);/跳过读ROM指令 Write_One_Byte(0x44); /温度转换指令/ delayms(2); Ds18b20_Init();/调用初始化函数 delayms(1); Write_One_Byte(0

11、xcc); /跳过读ROM指令 Write_One_Byte(0xbe); /读温度指令/ delayms(2); low=Read_One_Byte();/低字节存放在LOW high=Read_One_Byte();/高字节存放在high temp=high; temp=8; temp=temp|low;/将温度合并 if(temp63488) temp=temp+1; tt=temp*(0.0625); if(tt=100) flag1=1; */ temp=tt*10+0.5; tt=temp*(0.0625); temp=tt*10+0.5;/ temp=temp+0.05; ret

12、urn(temp); void Display(uint value)/* uchar qian,bai,shi,ge; bai=value/100; shi=value%100/10; ge=value%10; */ qian=temp/1000;/百位数 bai=temp%1000/100;/十位数 shi=temp%100/10;/个位数 ge=temp%10;/小数位 if(qian=0)/百位若为零，则不显示 dula=1; P0=0xff; dula=0; P0=0xff; wela=1; P0=2; wela=0; delayms(5); P0=0xff; else dula=1

13、; P0=tableqian; dula=0; P0=0xff; wela=1; P0=2; wela=0; delayms(5); P0=0xff; if(flag1=0)/若温度我正数，则最高位不显示 dula=1; P0=0xff; dula=0; P0=0xff; wela=1; P0=1; wela=0; delayms(5); P0=0xff; Else/若温度为负数，则最高位为负号 dula=1; P0=0xbf; dula=0; P0=0xff; wela=1; P0=1; wela=0; delayms(5); P0=0xff; /* dula=1; P0=tableqian

14、; dula=0; P0=0xff; wela=1; P0=2; wela=0; delayms(5); P0=0xff; */ dula=1;/显示百位 P0=tablebai; dula=0; P0=0xff; wela=1; P0=4; wela=0; delayms(5); P0=0xff; dula=1; /显示十位 P0=tableshi; dula=0; P0=0xff; wela=1; P0=8; wela=0; delayms(5); P0=0xff; dula=1; /显示个位 P0=tablege; dula=0; P0=0xff; wela=1; P0=0x10; we

15、la=0; delayms(5); P0=0xff; void main() LED1=1; while(1) P1=0x39; tmp=Get_temp(); Display(tmp); delayms(25); 六、DS18B20简介DS18B20 采用3 脚PR-35 封装或8 脚SOIC 封装，管脚排列如图3所示。图中GND 为地，DQ为数据输入/输出端（即单线总线），该脚为漏极开路输出，常态下呈高电平，Vcc是外部+5V 电源端，不用时应接地，NC 为空脚。图3 DS18B20的外部结构DS18B20内部主要包括寄生电源、温度传感器、64 位激光ROM 单线接口、存放中间数据的高速暂存器（内含便笺式RAM），用于存储用户设定的温度上下限值的TH 和TL 解发器存储与控制逻辑、8 位循环冗余校验码（CRC）发生器等七部分，内部结构如图4。图4 DS18B20内部结构七、心得体会在两个星期的努力中，这次课程设计终于顺利完成了，在设计中我遇到了很多编程问题，在老师和同学的帮助下，终于把这些问题逐个解决。同时这次课程设计给我一个很好的锻炼的机会。非常感谢学校和老师！