DS18B20溫度傳感器程序及仿真

ID:118152 · 發表于 2016-5-9 18:51

DS18B20數字溫度傳感器
PROTEUS仿真
LCD顯示屏LM016L
AT89C51

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/***********************lcd1602.c文件程序源代碼*************************/
#include <reg51.h>
#define LCD1602_DB P0
sbit LCD1602_RS = P1^0;
sbit LCD1602_RW = P1^1;
sbit LCD1602_E = P1^5;
void LcdWaitReady() //等待液晶準備好
{
unsigned char sta;
LCD1602_DB = 0xFF;
LCD1602_RS = 0;
LCD1602_RW = 1;
do
{
LCD1602_E = 1;
sta = LCD1602_DB; //讀取狀態字
LCD1602_E = 0;
} while (sta & 0x80); //bit7等于1表示液晶正忙，重復檢測直到其等于0為止
}
void LcdWriteCmd(unsigned char cmd) //寫入命令函數
{
LcdWaitReady();
LCD1602_RS = 0;
LCD1602_RW = 0;
LCD1602_DB = cmd;
LCD1602_E = 1;
LCD1602_E = 0;
}
void LcdWriteDat(unsigned char dat) //寫入數據函數
{
LcdWaitReady();
LCD1602_RS = 1;
LCD1602_RW = 0;
LCD1602_DB = dat;
LCD1602_E = 1;
LCD1602_E = 0;
}
void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, const unsigned char *str) //顯示字符串，屏幕起始坐標(x,y)，字符串指針str
{
unsigned char addr;
//由輸入的顯示坐標計算顯示RAM的地址
if (y == 0)
addr = 0x00 + x; //第一行字符地址從0x00起始
else
addr = 0x40 + x; //第二行字符地址從0x40起始
//由起始顯示RAM地址連續寫入字符串
LcdWriteCmd(addr | 0x80); //寫入起始地址
while (*str != '\0') //連續寫入字符串數據，直到檢測到結束符
{
LcdWriteDat(*str);
str++;
}
}
void LcdInit() //液晶初始化函數
{
LcdWriteCmd(0x38); //16*2顯示，5*7點陣，8位數據接口
LcdWriteCmd(0x0C); //顯示器開，光標關閉
LcdWriteCmd(0x06); //文字不動，地址自動+1
LcdWriteCmd(0x01); //清屏
}
/***********************DS18B20.c文件程序源代碼*************************/
#include <reg51.h>
#include <intrins.h>
sbit IO_18B20 = P3^2; //DS18B20通信引腳
void DelayX10us(unsigned char t) //軟件延時函數，延時時間(t*10)us
{
do {
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
} while (--t);
}
bit Get18B20Ack(void) //復位總線，獲取存在脈沖，以啟動一次讀寫操作
{
bit ack;
EA = 0; //禁止總中斷
IO_18B20 = 0; //產生500us復位脈沖
DelayX10us(50);
IO_18B20 = 1;
DelayX10us(6); //延時60us
ack = IO_18B20; //讀取存在脈沖
while(!IO_18B20); //等待存在脈沖結束
EA = 1; //重新使能總中斷
return ack;
}
void Write18B20(unsigned char dat) //向DS18B20寫入一個字節數據
{
unsigned char mask;
EA = 0; //禁止總中斷
for (mask=0x01; mask!=0; mask<<=1) //低位在先，依次移出8個bit
{
IO_18B20 = 0; //產生2us低電平脈沖
_nop_();
_nop_();
if ((mask&dat) == 0) //輸出該bit值
IO_18B20 = 0;
else
IO_18B20 = 1;
DelayX10us(6); //延時60us
IO_18B20 = 1; //拉高通信引腳
}
EA = 1; //重新使能總中斷
}
unsigned char Read18B20(void) //從DS18B20讀取一個字節數據
{
unsigned char dat;
unsigned char mask;
EA = 0; //禁止總中斷
for (mask=0x01; mask!=0; mask<<=1) //低位在先，依次采集8個bit
{
IO_18B20 = 0; //產生2us低電平脈沖
_nop_();
_nop_();
IO_18B20 = 1; //結束低電平脈沖，等待18B20輸出數據
_nop_(); //延時2us
_nop_();
if (!IO_18B20) //讀取通信引腳上的值
dat &= ~mask;
else
dat |= mask;
DelayX10us(6); //再延時60us
}
EA = 1; //重新使能總中斷
return dat;
}
bit Start18B20() //啟動一次18B20溫度轉換，返回值代表是否啟動成功
{
bit ack;
ack = Get18B20Ack(); //執行總線復位，并獲取18B20應答
if (ack == 0) //如18B20正確應答，則啟動一次轉換
{
Write18B20(0xCC); //跳過ROM操作
Write18B20(0x44); //啟動一次溫度轉換
}
return ~ack; //ack==0表示操作成功，所以返回值為其取反值
}
bit Get18B20Temp(int *temp) //讀取DS18B20溫度值，返回值代表是否讀取成功
{
bit ack;
unsigned char LSB, MSB; //16bit溫度值的低字節和高字節
ack = Get18B20Ack(); //執行總線復位，并獲取18B20應答
if (ack == 0) //如18B20正確應答，則讀取溫度值
{
Write18B20(0xCC); //跳過ROM操作
Write18B20(0xBE); //發送讀命令
LSB = Read18B20(); //讀溫度值的低字節
MSB = Read18B20(); //讀溫度值的高字節
*temp = ((int)MSB << 8) + LSB; //合成為16bit整型數
}
return ~ack; //ack==0表示操作應答，所以返回值為其取反值
}
/***********************main.c文件程序源代碼*************************/
#include <reg51.h>
bit flag1s = 0; //1s定時標志
unsigned char T0RH = 0; //T0重載值的高字節
unsigned char T0RL = 0; //T0重載值的低字節
void ConfigTimer0(unsigned int ms);
unsigned char IntToString(unsigned char *str, int dat);
extern bit Start18B20();
extern bit Get18B20Temp(int *temp);
extern void LcdInit();
extern void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, const unsigned char *str);
void main ()
{
bit res;
int temp; //讀取到的當前溫度值
int intT, decT; //溫度值的整數和小數部分
unsigned char len;
unsigned char str[12];
LcdInit(); //初始化液晶
Start18B20(); //啟動DS18B20
ConfigTimer0(10); //T0定時10ms
EA = 1; //開總中斷
while(1)
{
if (flag1s) //每秒更新一次溫度
{
flag1s = 0;
res = Get18B20Temp(&temp); //讀取當前溫度
if (res) //讀取成功時，刷新當前溫度顯示
{
intT = temp >> 4; //分離出溫度值整數部分
decT = temp & 0xF; //分離出溫度值小數部分
len = IntToString(str, intT); //整數部分轉換為字符串
str[len++] = '.'; //添加小數點
decT = (decT*10) / 16; //二進制的小數部分轉換為1位十進制位
str[len++] = decT + '0'; //十進制小數位再轉換為ASCII字符
while (len < 6) //用空格補齊到6個字符長度
{
str[len++] = ' ';
}
str[len] = '\0'; //添加字符串結束符
LcdShowStr(3, 0, "temperature");
LcdShowStr(7, 1, str); //顯示到液晶屏上
}
else //讀取失敗時，提示錯誤信息
{
LcdShowStr(6, 0, "error!");
}
Start18B20(); //重新啟動下一次轉換
}
}
}
unsigned char IntToString(unsigned char *str, int dat) //整型數轉換為十進制字符串，返回值為轉換后的字符串長度
{
signed char i;
unsigned char len = 0;
unsigned char buf[6];
if (dat < 0) //如果為負數，首先取絕對值，并添加負號
{
dat = -dat;
*str++ = '-';
len++;
}
for (i=0; i<=4; i++) //由低到高轉換為十進制位
{
buf[ i] = dat % 10;
dat /= 10;
}
for (i=4; i>=1; i--) //查找有效數字最高位，以忽略更高位的‘0’
{
if (buf[ i] != 0)
{
break;
}
}
for ( ; i>=0; i--) //有效數字位轉換為ASCII碼
{
*str++ = buf[ i] + '0';
len++;
}
*str = '\0'; //添加字符串結束符
return len; //返回字符串長度
}
void ConfigTimer0(unsigned int ms) //T0配置函數
{
unsigned long tmp;
tmp = 11059200 / 12; //定時器計數頻率
tmp = (tmp * ms) / 1000; //計算所需的計數值
tmp = 65536 - tmp; //計算定時器重載值
tmp = tmp + 12; //修正中斷響應延時造成的誤差
T0RH = (unsigned char)(tmp >> 8); //定時器重載值拆分為高低字節
T0RL = (unsigned char)tmp;
TMOD &= 0xF0; //清零T0的控制位
TMOD |= 0x01; //配置T0為模式1
TH0 = T0RH; //加載T0重載值
TL0 = T0RL;
ET0 = 1; //使能T0中斷
TR0 = 1; //啟動T0
}
void InterruptTimer0() interrupt 1 //T0中斷服務函數
{
static unsigned char tmr1s = 0;
TH0 = T0RH; //定時器重新加載重載值
TL0 = T0RL;
tmr1s++;
if (tmr1s >= 100) //定時1s
{
tmr1s = 0;
flag1s = 1;
}
}