太原理工单片机课程设计.docx

1、太原理工单片机课程设计单片机课程设计书 学 院：信息工程学院 班 级：自动化 0802 姓 名： 白亮 学 号：2008001103 教 师：李丽宏 一。设计目的：通过综合利用所学过单片机知识完成一个单片机应用系统设计，从而加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验，为走出校门从事单片机应用的相关工作打下基础。2设计题目：基于对用液晶显示器来实现对于DS18B20传回的温度进行数据显示，从而判断现场温度的变化指数。当温度低于28度时进行下线缓慢报警，当处于2829度时进行快速报警时长较长：当温度在3233度时同样是快速报警，在33度以上是慢速报警。三基于AT89C52单片机基本特性:8 位

2、的 CPU， 片内有振荡器和时钟电路,工作频率为 024MHz片内有 256字节 数据存储器 RAM片内有 8K字节 程序存储器 ROM4个8位 的并行I/O口（P0、P1、P2、P3）1个 全双工串行通讯口3个16位 定时器/计数器（T0、T1、T2）可处理 6个中断源，两级中断优先级. Vcc, GND:正电源端与接地端 (+5V) XTAL1, XTAL2: 片内振荡电路输入/输出端CPU都是按照一定的时钟节拍与时序进行工作：时钟周期： Tc=晶振频率fosc的倒数机器周期：Tm=12个时钟周期(Tc)指令周期: Ti:执行一条指令所需的机器周期(Tm)数P1.0P1.7: 准双向I/O

3、口（内置了上拉电阻） 输出时一切照常，仅在作输入口用时要先对其写“1”P0.0P0.7: 双向I/O （内置场效应管上拉） 寻址外部程序存储器时分时作为双向8位数据口和输出低8位地址复用口；不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口使用。寻址外部程序存储器时分时作为双向8位数据口和输出低8位地址复用口；不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口使用。P2.0P2.7: 双向I/O （内置了上拉电阻）寻址外部程序存储器时输出高8位地址；不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口使用。寻址外部程序存储器时输出高8位地址；不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口使用。P3.0P3.7: 双

4、功能口（内置了上拉电阻）它具有特定的第二功能。在不使用它的第二功能时它就是普通的通用准双向I/O口。单总线数字温度传感器DS18B20：单总线即只有一根数据线，系统中的数据交换，控制都由这根线完成。单总线通常要求外接一个约为 4.7K10K 的上拉电阻，这样，当总线闲置时其状态为高电平。DS18B20 单线数字温度传感器，即“一线器件”，其具有独特的优点： （ 1 ）采用单总线的接口方式 与微处理器连接时 仅需要一条口线即可实现微处理器与 DS18B20 的双向通讯。 单总线具有经济性好，抗干扰能力强，适合于恶劣环境的现场温度测量，使用方便等优点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建

5、引入全新概念。 （ 2 ）测量温度范围宽，测量精度高 DS18B20 的测量范围为 -55 + 125 ； 在 -10+ 85C 范围内，精度为 0.5C 。 （ 3 ）在使用中不需要任何外围元件。 （ 4 ）持多点组网功能 多个 DS18B20 可以并联在惟一的单线上，实现多点测温。 （ 5 ）供电方式灵活 DS18B20 可以通过内部寄生电路从数据线上获取电源。因此，当数据线上的时序满足一定的要求时，可以不接外部电源，从而 使系统结构更趋简单，可靠性更高。 （ 6 ）测量参数可配置 DS18B20 的测量分辨率可通过程序设定 912 位。 （ 7 ） 负压特性 电源极性接反时，温度计不会因

6、发热而烧毁，但不能正常工作。（ 8 ）掉电保护功能 DS18B20 内部含有 EEPROM ，在系统掉电以后，它仍可保存分辨率及报警温度的设定值。 DS18B20 具有体积更小、适用电压更宽、更经济、可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围，适合于构建自己的经济的测温系统，因此也就被设计者们所青睐。主要由4部分组成：64 位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作 是该DS18B20的地址序列码，每个DS18B20的64位序列号均不相同。64位ROM的排的循环冗余校验码（CRC=X8X5X41）。 ROM的作用是使每一

7、个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。四。电路图如下所示：6原理图如下： N Y Y N五实际单片机板如下所示：/DS18B20温度检测及其液晶显示#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unsigned char code digit11=0123456789-; /定义字符数组显示数字unsigned char code Str=RICHMCU DS18B20; /说明显示的是温度unsigned char code Error= DS18B20 ERROR; /说明没有检测到DS18B2

8、0unsigned char code Error1= PLEASE CHECK; /说明没有检测到DS18B20unsigned char code Temp=WENDU:; /说明显示的是温度unsigned char code Cent=Cent; /温度单位unsigned char flag,tltemp; /负温度标志 和临时暂存变量/*以下是对液晶模块的操作程序*/sbit RS=P20; /寄存器选择位，将RS位定义为P2.0引脚sbit RW=P21; /读写选择位，将RW位定义为P2.1引脚sbit E=P22; /使能信号位，将E位定义为P2.2引脚sbit BF=P07

9、; /忙碌标志位，将BF位定义为P0.7引脚/*函数功能：延时1ms(3j+2)*i=(333+2)10=1010(微秒)，可以认为是1毫秒*/void delay1ms() unsigned char i,j; for(i=0;i4;i+) for(j=0;j33;j+) ; /*函数功能：延时若干毫秒入口参数：n*/ void delaynms(unsigned char n) unsigned char i; for(i=0;in;i+) delay1ms(); /*函数功能：判断液晶模块的忙碌状态返回值：result。result=1，忙碌;result=0，不忙*/bit BusyT

10、est(void) bit result; 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; /将E恢复低电平 return result; /*函数功能：将模式设置指令或显示地址写入液晶模块入口参数：dictate*/void WriteInstruction (unsigned char dictate) while(BusyTest()=1);

11、/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(根据表8-6，写指令时，E为高脉冲， / 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

12、高电平跳变成低电平时，液晶模块开始执行命令 /*函数功能：指定字符显示的实际地址入口参数：x*/ void WriteAddress(unsigned char x) WriteInstruction(x|0x80); /显示位置的确定方法规定为80H+地址码x void WriteData(unsigned char y) 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(根据表8-6，写指令时，E为高脉冲， / 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

13、 _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 /*函数功能：对LCD的显示模式进行初始化设置*/void LcdInitiate(void) delaynms(15); /延时15ms，首次写指令时应给LCD一段较长的反应时间 WriteInstruction(0x38); /显示模式设置：162显示，57点阵，8位数据接口 delay

14、nms(5); /延时5ms，给硬件一点反应时间 WriteInstruction(0x38); delaynms(5); /延时5ms，给硬件一点反应时间 WriteInstruction(0x38); /连续三次，确保初始化成功 delaynms(5); /延时5ms，给硬件一点反应时间 WriteInstruction(0x0c); /显示模式设置：显示开，无光标，光标不闪烁 delaynms(5); /延时5ms，给硬件一点反应时间 WriteInstruction(0x06); /显示模式设置：光标右移，字符不移 delaynms(5); /延时5ms，给硬件一点反应时间 Write

15、Instruction(0x01); /清屏幕指令，将以前的显示内容清除 delaynms(5); /延时5ms，给硬件一点反应时间 /*以下是DS18B20的操作程序*/ sbit DQ=P33;unsigned char time; /设置全局变量，专门用于严格延时/*函数功能：将DS18B20传感器初始化，读取应答信号出口参数：flag */bit Init_DS18B20(void) bit flag; /储存DS18B20是否存在的标志，flag=0，表示存在；flag=1，表示不存在 DQ = 1; /先将数据线拉高 for(time=0;time2;time+) /略微延时约6微

16、秒 ; DQ = 0; /再将数据线从高拉低，要求保持480960us for(time=0;time200;time+) /略微延时约600微秒 ; /以向DS18B20发出一持续480960us的低电平复位脉冲 DQ = 1; /释放数据线（将数据线拉高） for(time=0;time10;time+) ; /延时约30us（释放总线后需等待1560us让DS18B20输出存在脉冲） flag=DQ; /让单片机检测是否输出了存在脉冲（DQ=0表示存在） for(time=0;time200;time+) /延时足够长时间，等待存在脉冲输出完毕 ; return (flag); /返回检

17、测成功标志/*函数功能：从DS18B20读取一个字节数据出口参数：dat*/ unsigned char ReadOneChar(void) unsigned char i=0; unsigned char dat; /储存读出的一个字节数据 for (i=0;i8;i+) DQ =1; / 先将数据线拉高 _nop_(); /等待一个机器周期 DQ = 0; /单片机从DS18B20读书据时,将数据线从高拉低即启动读时序 _nop_(); /等待一个机器周期 DQ = 1; /将数据线人为拉高,为单片机检测DS18B20的输出电平作准备 for(time=0;time=1; if(DQ=1)

18、 dat|=0x80; /如果读到的数据是1，则将1存入dat else dat|=0x00;/如果读到的数据是0，则将0存入dat /将单片机检测到的电平信号DQ存入ri for(time=0;time8;time+) ; /延时3us,两个读时序之间必须有大于1us的恢复期 return(dat); /返回读出的十六进制数据/*函数功能：向DS18B20写入一个字节数据入口参数：dat*/ WriteOneChar(unsigned char dat) unsigned char i=0; for (i=0; i8; i+) DQ =1; / 先将数据线拉高 _nop_(); /等待一个机

19、器周期 DQ=0; /将数据线从高拉低时即启动写时序 DQ=dat&0x01; /利用与运算取出要写的某位二进制数据, /并将其送到数据线上等待DS18B20采样 for(time=0;time10;time+) ;/延时约30us，DS18B20在拉低后的约1560us期间从数据线上采样 DQ=1; /释放数据线 for(time=0;time=1; /将dat中的各二进制位数据右移1位 for(time=0;time=warn_l2)&(t=warn_l1) ) /大于25度小于27度 warn(40,0x01); /第一个灯亮，蜂鸣器发出报警 if(t=warn_h1)&(t=warn_h2) /温度高于33度 warn(10,0x0c); /第三个和第四个灯亮，报警十次。 else i=40; /其它温度不报警。 while(i-); P1=0x0f; void main(void) /主函数。