//DS18B20溫度檢測及其液晶顯示//
#include<reg51.h> //包含單片機寄存器的頭文件
#include<intrins.h> //包含_nop_()函數定義的頭文件
unsigned char code digit[10]={"0123456789"}; //定義字符數組顯示數字
unsigned char code Str[]={"QH University"}; //說明顯示的是溫度
unsigned char code Error[]={"Error!Check!"}; //說明沒有檢測到DS18B20
unsigned char code Temp[]={"Temp:"}; //說明顯示的是溫度
unsigned char code Cent[]={"Cent"}; //溫度單位
/*******************************************************************************
以下是對液晶模塊的操作程序
*******************************************************************************/
sbit RS=P3^5; //寄存器選擇位，將RS位定義為P2.0引腳
sbit RW=P3^6; //讀寫選擇位，將RW位定義為P2.1引腳
sbit E=P3^4; //使能信號位，將E位定義為P2.2引腳
sbit BF=P0^7; //忙碌標志位，，將BF位定義為P0.7引腳
/*****************************************************
函數功能：延時1ms
(3j+2)*i=(3×33+2)×10=1010(微秒)，可以認為是1毫秒
***************************************************/
void delay1ms()
{
unsigned char i,j;
for(i=0;i<10;i++)
for(j=0;j<33;j++)
;
}
/*****************************************************
函數功能：延時若干毫秒
入口參數：n
***************************************************/
void delaynms(unsigned char n)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<n;i++)
delay1ms();
}
/*****************************************************
函數功能：判斷液晶模塊的忙碌狀態
返回值：result。result=1，忙碌;result=0，不忙
***************************************************/
bit BusyTest(void)
{
bit result;
RS=0; //根據規定，RS為低電平，RW為高電平時，可以讀狀態
RW=1;
E=1; //E=1，才允許讀寫
_nop_(); //空操作
_nop_();
_nop_();
_nop_(); //空操作四個機器周期，給硬件反應時間
result=BF; //將忙碌標志電平賦給result
E=0; //將E恢復低電平
return result;
}
/*****************************************************
函數功能：將模式設置指令或顯示地址寫入液晶模塊
入口參數：dictate
***************************************************/
void WriteInstruction (unsigned char dictate)
{
while(BusyTest()==1); //如果忙就等待
RS=0; //根據規定，RS和R/W同時為低電平時，可以寫入指令
RW=0;
E=0; //E置低電平(根據表8-6，寫指令時，E為高脈沖，
// 就是讓E從0到1發生正跳變，所以應先置"0"
_nop_();
_nop_(); //空操作兩個機器周期，給硬件反應時間
P0=dictate; //將數據送入P0口，即寫入指令或地址
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_(); //空操作四個機器周期，給硬件反應時間
E=1; //E置高電平
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_(); //空操作四個機器周期，給硬件反應時間
E=0; //當E由高電平跳變成低電平時，液晶模塊開始執行命令
}
/*****************************************************
函數功能：指定字符顯示的實際地址
入口參數：x
***************************************************/
void WriteAddress(unsigned char x)
{
WriteInstruction(x|0x80); //顯示位置的確定方法規定為"80H+地址碼x"
}
/*****************************************************
函數功能：將數據(字符的標準ASCII碼)寫入液晶模塊
入口參數：y(為字符常量)
***************************************************/
void WriteData(unsigned char y)
{
while(BusyTest()==1);
RS=1; //RS為高電平，RW為低電平時，可以寫入數據
RW=0;
E=0; //E置低電平(根據表8-6，寫指令時，E為高脈沖，
// 就是讓E從0到1發生正跳變，所以應先置"0"
P0=y; //將數據送入P0口，即將數據寫入液晶模塊
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_(); //空操作四個機器周期，給硬件反應時間
E=1; //E置高電平
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_(); //空操作四個機器周期，給硬件反應時間
E=0; //當E由高電平跳變成低電平時，液晶模塊開始執行命令
}
/*****************************************************
函數功能：對LCD的顯示模式進行初始化設置
***************************************************/
void LcdInitiate(void)
{
delaynms(15); //延時15ms，首次寫指令時應給LCD一段較長的反應時間
WriteInstruction(0x38); //顯示模式設置：16×2顯示，5×7點陣，8位數據接口
delaynms(5); //延時5ms ，給硬件一點反應時間
WriteInstruction(0x38);
delaynms(5); //延時5ms ，給硬件一點反應時間
WriteInstruction(0x38); //連續三次，確保初始化成功
delaynms(5); //延時5ms ，給硬件一點反應時間
WriteInstruction(0x0c); //顯示模式設置：顯示開，無光標，光標不閃爍
delaynms(5); //延時5ms ，給硬件一點反應時間
WriteInstruction(0x06); //顯示模式設置：光標右移，字符不移
delaynms(5); //延時5ms ，給硬件一點反應時間
WriteInstruction(0x01); //清屏幕指令，將以前的顯示內容清除
delaynms(5); //延時5ms ，給硬件一點反應時間
}
/************************************************************************
以下是DS18B20的操作程序
************************************************************************/
sbit DQ=P3^3;
unsigned char time; //設置全局變量，專門用于嚴格延時
/*****************************************************
函數功能：將DS18B20傳感器初始化，讀取應答信號
出口參數：flag
***************************************************/
bit Init_DS18B20(void)
{
bit flag; //儲存DS18B20是否存在的標志，flag=0，表示存在；flag=1，表示不存在
DQ = 1; //先將數據線拉高
for(time=0;time<2;time++) //略微延時約6微秒
;
DQ = 0; //再將數據線從高拉低，要求保持480~960us
for(time=0;time<200;time++) //略微延時約600微秒
; //以向DS18B20發出一持續480~960us的低電平復位脈沖
DQ = 1; //釋放數據線（將數據線拉高）
for(time=0;time<10;time++)
; //延時約30us（釋放總線后需等待15~60us讓DS18B20輸出存在脈沖）
flag=DQ; //讓單片機檢測是否輸出了存在脈沖（DQ=0表示存在）
for(time=0;time<200;time++) //延時足夠長時間，等待存在脈沖輸出完畢
;
return (flag); //返回檢測成功標志
}
/*****************************************************
函數功能：從DS18B20讀取一個字節數據
出口參數：dat
***************************************************/
unsigned char ReadOneChar(void)
{
unsigned char i=0;
unsigned char dat; //儲存讀出的一個字節數據
for (i=0;i<8;i++)
{
DQ =1; // 先將數據線拉高
_nop_(); //等待一個機器周期
DQ = 0; //單片機從DS18B20讀書據時,將數據線從高拉低即啟動讀時序
dat>>=1;
_nop_(); //等待一個機器周期
DQ = 1; //將數據線"人為"拉高,為單片機檢測DS18B20的輸出電平作準備
for(time=0;time<2;time++)
; //延時約6us，使主機在15us內采樣
if(DQ==1)
dat|=0x80; //如果讀到的數據是1，則將1存入dat
else
dat|=0x00;//如果讀到的數據是0，則將0存入dat
//將單片機檢測到的電平信號DQ存入r[i]
for(time=0;time<8;time++)
; //延時3us,兩個讀時序之間必須有大于1us的恢復期
}
return(dat); //返回讀出的十進制數據
}
/*****************************************************
函數功能：向DS18B20寫入一個字節數據
入口參數：dat
***************************************************/
WriteOneChar(unsigned char dat)
{
unsigned char i=0;
for (i=0; i<8; i++)
{
DQ =1; // 先將數據線拉高
_nop_(); //等待一個機器周期
DQ=0; //將數據線從高拉低時即啟動寫時序
DQ=dat&0x01; //利用與運算取出要寫的某位二進制數據,
//并將其送到數據線上等待DS18B20采樣
for(time=0;time<10;time++)
;//延時約30us，DS18B20在拉低后的約15~60us期間從數據線上采樣
DQ=1; //釋放數據線
for(time=0;time<1;time++)
;//延時3us,兩個寫時序間至少需要1us的恢復期
dat>>=1; //將dat中的各二進制位數據右移1位
}
for(time=0;time<4;time++)
; //稍作延時,給硬件一點反應時間
}
/******************************************************************************
以下是與溫度有關的顯示設置
******************************************************************************/
/*****************************************************
函數功能：顯示沒有檢測到DS18B20
***************************************************/
void display_error(void)
{
unsigned char i;
WriteAddress(0x00); //寫顯示地址，將在第1行第1列開始顯示
i = 0; //從第一個字符開始顯示
while(Error[i] != '\0') //只要沒有寫到結束標志，就繼續寫
{
WriteData(Error[i]); //將字符常量寫入LCD
i++; //指向下一個字符
delaynms(100); //延時100ms較長時間，以看清關于顯示的說明
}
while(1) //進入死循環，等待查明原因
;
}
/*****************************************************
函數功能：顯示說明信息
***************************************************/
void display_explain(void)
{
unsigned char i;
WriteAddress(0x00); //寫顯示地址，將在第1行第1列開始顯示
i = 0; //從第一個字符開始顯示
while(Str[i] != '\0') //只要沒有寫到結束標志，就繼續寫
{
WriteData(Str[i]); //將字符常量寫入LCD
i++; //指向下一個字符
delaynms(100); //延時100ms較長時間，以看清關于顯示的說明
}
}
/*****************************************************
函數功能：顯示溫度符號
***************************************************/
void display_symbol(void)
{
unsigned char i;
WriteAddress(0x40); //寫顯示地址，將在第2行第1列開始顯示
i = 0; //從第一個字符開始顯示
while(Temp[i] != '\0') //只要沒有寫到結束標志，就繼續寫
{
WriteData(Temp[i]); //將字符常量寫入LCD
i++; //指向下一個字符
delaynms(50); //延時1ms給硬件一點反應時間
}
}
/*****************************************************
函數功能：顯示溫度的小數點
***************************************************/
void display_dot(void)
{
WriteAddress(0x49); //寫顯示地址，將在第2行第10列開始顯示
WriteData('.'); //將小數點的字符常量寫入LCD
delaynms(50); //延時1ms給硬件一點反應時間
}
/*****************************************************
函數功能：顯示溫度的單位(Cent)
***************************************************/
void display_cent(void)
{
unsigned char i;
WriteAddress(0x4c); //寫顯示地址，將在第2行第13列開始顯示
i = 0; //從第一個字符開始顯示
while(Cent[i] != '\0') //只要沒有寫到結束標志，就繼續寫
{
WriteData(Cent[i]); //將字符常量寫入LCD
i++; //指向下一個字符
delaynms(50); //延時1ms給硬件一點反應時間
}
}
/*****************************************************
函數功能：顯示溫度的整數部分
入口參數：x
***************************************************/
void display_temp1(unsigned char x)
{
unsigned char j,k,l; //j,k,l分別儲存溫度的百位、十位和個位
j=x/100; //取百位
k=(x%100)/10; //取十位
l=x%10; //取個位
WriteAddress(0x46); //寫顯示地址,將在第2行第7列開始顯示
WriteData(digit[j]); //將百位數字的字符常量寫入LCD
WriteData(digit[k]); //將十位數字的字符常量寫入LCD
WriteData(digit[l]); //將個位數字的字符常量寫入LCD
delaynms(50); //延時1ms給硬件一點反應時間
}
/*****************************************************
函數功能：顯示溫度的小數數部分
入口參數：x
***************************************************/
void display_temp2(unsigned char x)
{
WriteAddress(0x4a); //寫顯示地址,將在第2行第11列開始顯示
WriteData(digit[x]); //將小數部分的第一位數字字符常量寫入LCD
delaynms(50); //延時1ms給硬件一點反應時間
}
/*****************************************************
函數功能：做好讀溫度的準備
***************************************************/
void ReadyReadTemp(void)
{
Init_DS18B20(); //將DS18B20初始化
WriteOneChar(0xCC); // 跳過讀序號列號的操作
WriteOneChar(0x44); // 啟動溫度轉換
for(time=0;time<100;time++)
; //溫度轉換需要一點時間
Init_DS18B20(); //將DS18B20初始化
WriteOneChar(0xCC); //跳過讀序號列號的操作
WriteOneChar(0xBE); //讀取溫度寄存器,前兩個分別是溫度的低位和高位
}
/*****************************************************
函數功能：主函數
***************************************************/
void main(void)
{
unsigned char TL; //儲存暫存器的溫度低位
unsigned char TH; //儲存暫存器的溫度高位
unsigned char TN; //儲存溫度的整數部分
unsigned char TD; //儲存溫度的小數部分
LcdInitiate(); //將液晶初始化
delaynms(5); //延時5ms給硬件一點反應時間
if(Init_DS18B20()==1)
display_error();
display_explain();
display_symbol(); //顯示溫度說明
display_dot(); //顯示溫度的小數點
display_cent(); //顯示溫度的單位
while(1) //不斷檢測并顯示溫度
{
ReadyReadTemp(); //讀溫度準備
TL=ReadOneChar(); //先讀的是溫度值低位
TH=ReadOneChar(); //接著讀的是溫度值高位
TN=TH*16+TL/16; //實際溫度值=(TH*256+TL)/16,即：TH*16+TL/16
//這樣得出的是溫度的整數部分,小數部分被丟棄了
TD=(TL%16)*10/16; //計算溫度的小數部分,將余數乘以10再除以16取整，
//這樣得到的是溫度小數部分的第一位數字(保留1位小數)
display_temp1(TN); //顯示溫度的整數部分
display_temp2(TD); //顯示溫度的小數部分
delaynms(10);
}
}
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