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基于STC8H8K64U單片機和DS18B20實現溫度的串口通信讀取

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功能實現和項目描述
單片機讀取溫度傳感器數據，并通過串口發送至電腦
電路及實現效果


單片機代碼如下：

  1. /*--------- DS18B20 -----------
  2. Function: Display temperature by UART
  3. Board: STC8H8K64U
  4. Main Fosc: 22.1184 MHz
  5. Baud rate: 9600 bps
  6. Connect: DQ --> P20
  7. Author: Jin-Lei Li
  8. Email: lijinlei0907@163.com
  9. Date: June.27, 2024
  10. Ref: UART section in STC32 series datasheet
  11. ------------------------------*/

  13. #include "STC8H.h"
  14. #include "intrins.h"

  16. typedef unsigned char u8;
  17. typedef unsigned int u16;
  18. typedef unsigned long int u32;

  20. #define MAIN_Fosc     22118400UL
  21. #define Baudrate      9600
  22. #define BRT           (65536 - (MAIN_Fosc/Baudrate + 2)/4)

  24. sbit DQ = P2^0;

  26. /*-- UART --*/
  27. bit busy;
  28. u8 wptr;
  29. u8 rptr;
  30. u8 buffer[16];
  31. /*---------*/
  32. bit MinusFlag;                //溫度正負  0：正數  1：負數
  33. //u16 Temper; // temperature
  34. void GPIO_Init();
  35. void UartInit();
  36. void UartSend(u8 dat);
  37. void UartSendStr(u8 *p);
  38. void Display();
  39. void Delay_ms(u16 ms);
  40. /*----------- Main Program ----------------*/
  41. void main(void)
  42. {
  43.         P_SW2 |= 0x80; //擴展寄存器(XFR)訪問使能
  44.         
  45.         GPIO_Init();
  46.   UartInit();
  47.         ES = 1;
  48.   EA = 1;
  49.   while(1)
  50.   {
  51.                 Display();
  52.     Delay_ms(500);
  53.   }
  54. }
  55. /*-------------- GPIO initialize ------------------*/
  56. void GPIO_Init()
  57. {
  58.         P0M1 = 0x00;   P0M0 = 0x00;
  59.   P1M1 = 0x00;   P1M0 = 0x00;
  60.   P2M1 = 0x00;   P2M0 = 0x00;
  61.   P3M1 = 0x00;   P3M0 = 0x00;
  62.   P4M1 = 0x00;   P4M0 = 0x00;
  63.   P5M1 = 0x00;   P5M0 = 0x00;
  64.         P6M1 = 0x00;   P6M0 = 0x00;
  65.   P7M1 = 0x00;   P7M0 = 0x00;
  66. }
  67. /*----------- Delay time ----------------*/
  68. void Delay1us(void)        //@22.1184MHz
  69. {
  70.         u8 data i;

  72.         _nop_();
  73.         i = 5;
  74.         while (--i);
  75. }

  77. void Delay60us(void)        //@22.1184MHz
  78. {
  79.         u8 data i, j;

  81.         _nop_();
  82.         _nop_();
  83.         i = 2;
  84.         j = 182;
  85.         do
  86.         {
  87.                 while (--j);
  88.         } while (--i);
  89. }

  91. void Delay480us(void)        //@22.1184MHz
  92. {
  93.         u8 data i, j;

  95.         _nop_();
  96.         i = 14;
  97.         j = 199;
  98.         do
  99.         {
  100.                 while (--j);
  101.         } while (--i);
  102. }

  104. void Delay_ms(u16 ms)
  105. {
  106.         u16 i;
  107.   do{
  108.       i = MAIN_Fosc / 10000;
  109.       while(--i);
  110.     }while(--ms);
  111. }
  112. /*-------------- UART Send byte ------------------*/
  113. void UartSend(u8 dat)
  114. {
  115.     while (busy);
  116.     busy = 1;
  117.     SBUF = dat;
  118. }
  119. /*-------------- UART Send string ------------------*/
  120. void UartSendStr(u8 *p)
  121. {
  122.     while (*p)
  123.     {
  124.         UartSend(*p++);
  125.     }
  126. }
  127. /*-------------- UART isr ------------------*/
  128. void UartIsr() interrupt 4
  129. {
  130.     if (TI)
  131.     {
  132.         TI = 0;
  133.         busy = 0;
  134.     }
  135.     if (RI)
  136.     {
  137.         RI = 0;
  138.         buffer[wptr++] = SBUF;
  139.         wptr &= 0x0f;
  140.     }
  141. }
  142. /*---------------- UART initial -----------------*/
  143. void UartInit()
  144. {
  145.     SCON = 0x50;
  146.         TMOD = 0x00;
  147.         TL1 = BRT;
  148.         TH1 = BRT>>8;
  149.         TR1 = 1;
  150.     AUXR = 0x40;
  151.     wptr = 0x00;
  152.     rptr = 0x00;
  153.     busy = 0;
  154. }
  155. /*----------- Initialize DS18B20 ----------------*/
  156. void Init_DS18B20(void)//初始化ds1820
  157. {
  158.   bit flag = 1;
  159.   while( flag )
  160.         {
  161.                 DQ = 0;                                //輸出低電平
  162.                 Delay480us();
  163.                 DQ = 1;                                //輸出高電平
  164.                 Delay60us();
  165.                 flag = DQ;                        //讀取當前電平
  166.                 Delay480us();        
  167.         }
  168. }
  169. void DS18b20_Write_0(void)                //寫邏輯0碼
  170. {
  171.         DQ = 0;                                //輸出低電平
  172.         Delay60us();
  173.         DQ = 1;                                //輸出高電平
  174.         Delay1us();               
  175.         Delay1us();        
  176. }

  178. void DS18b20_Write_1(void)                //寫邏輯1碼
  179. {
  180.         DQ = 0;                                //輸出低電平
  181.         Delay1us();        
  182.         Delay1us();        
  183.         DQ = 1;                                //輸出高電平
  184.         Delay60us();        
  185. }
  186. /*----------- Read level ----------------*/
  187. bit DS18b20_Read(void)                //讀取電平
  188. {
  189.         bit state ;
  190.         
  191.         DQ = 0;                                //輸出低電平
  192.         Delay1us();        
  193.         Delay1us();        
  194.         DQ = 1;                                //輸出低電平
  195.         Delay1us();        
  196.         Delay1us();        
  197.         state = DQ;                        //讀取當前電平

  199.         Delay60us();

  201.         return         state;
  202. }
  203. /*----------- Write byte ----------------*/
  204. void WriteOneChar(u8 dat)//寫一個字節
  205. {
  206.   u8 i;
  207.         for( i=0;i<8;i++ )                //循環八次
  208.         {
  209.                 if( dat & 0x01 )
  210.                         DS18b20_Write_1();
  211.                 else
  212.                         DS18b20_Write_0();
  213.                 dat >>=1;
  214.         }
  215. }
  216. /*----------- Read byte ----------------*/
  217. u8 ReadOneChar(void)//讀一個字節
  218. {
  219.     u8 i = 0;
  220.     u8 dat = 0;
  221.     for (i=8;i>0;i--)
  222.     {
  223.       DQ = 0; // 給脈沖信號
  224.       dat >>= 1;
  225.       DQ = 1; // 給脈沖信號
  226.       if( DS18b20_Read() )        //如果讀取到的是1，
  227.                         dat |= 0x80;
  228.     }
  229.     return dat;
  230. }

  232. /*----------- Start ----------------*/
  233. void Start_Convert()
  234. {
  235.         Init_DS18B20();
  236.         WriteOneChar(0xcc);
  237.         WriteOneChar(0x44);
  238. }
  239. /*----------- Read Temperature ----------------*/
  240. u16 Readtemp(void)
  241. {
  242.   u8 Low = 0;
  243.   u8 High = 0;
  244.   u16 Temper = 0; // temperature
  245.   float Tt = 0;
  246.         
  247.         Start_Convert();
  248.         while(!DQ);                                //4.等待DQ變成高電平
  249.         
  250.         Init_DS18B20();
  251.         WriteOneChar(0xCC); //跳過讀序號列號的操作
  252.         WriteOneChar(0xBE); //讀取溫度寄存器
  253.         
  254.         Low = ReadOneChar();   //連續讀兩個字節數據   //讀低8位
  255.         High = ReadOneChar();                          //讀高8位
  256.         
  257.         if( High & 0XF8 )                                                        //有1出現就是負數
  258.         {
  259.                 MinusFlag = 1;                                                        //標志位負數
  260.                 Temper = (High<<8) | Low;                //將溫度換算成16位
  261.                 Temper = (~Temper) +1;                         //按位取反+1
  262.                 Tt = Temper*0.0625;                //得到真實十進制溫度值，因為DS18B20可以精確到0.0625度，所以讀回數據的最低位代表的是0.0625度
  263.                 Temper = Tt*10 + 0.5; //放大十倍，以便保留一位小數，并四舍五入
  264.         }
  265.         else
  266.         {
  267.                 MinusFlag = 0;                                                        //標志位正數
  268.                 Temper = (High<<8) | Low;                //將溫度換算成16位
  269.                 Tt = Temper*0.0625;                //最終溫度保留一位小數
  270.                 Temper = Tt*10 + 0.5;
  271.         }
  272.         return Temper;
  273. }
  274. /*----------- Display temperature ----------------*/
  275. void Display()
  276. {
  277.     u16 val;
  278.     u16 shi,ge,xiaoshu;
  279.     val = Readtemp();
  280.     shi = val/100+48;
  281.     ge = val/10%10+48;
  282.     xiaoshu = val%10+48;
  283.         if( MinusFlag==1 ) // negtive
  284.         {
  285.                 UartSendStr("Temperature: ");
  286.                 UartSend('-');
  287.     UartSend(shi);
  288.     UartSend(ge);
  289.     UartSend('.');
  290.     UartSend(xiaoshu);
  291.                 UartSendStr("\r\n");
  292.         }
  293.         else // MinusFlag==0, positive
  294.         {
  295.                 UartSendStr("Temperature: ");
  296.     UartSend(shi);
  297.     UartSend(ge);
  298.     UartSend('.');
  299.     UartSend(xiaoshu);
  300.                 UartSendStr("\r\n");
  301.         }
  302. }
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