單片機數字溫度控制器Proteus仿真設計帶源碼

ID:135102 · 發表于 2017-7-17 21:37

用DS18B20進行溫度轉換，用AT89C51單片機讀取溫度，并根據溫度值，控制1602顯示和直流電機轉動，采用占空比調速，帶有ISIS仿真文件，可直接使用。

proteus仿真原理圖如下：

單片機源程序如下:

/******************************/
/* 數字溫度控制器 */
/******************************/
#include <reg51.h>
//引腳定義
sbit RS=P2^0;//1602LCD RS
sbit RW=P2^1;//1602LCD RW
sbit E=P2^2;//1602LCD E
sbit Moto1=P2^3;//直流電機控制端
sbit Moto2=P2^4;//直流電機控制端
sbit DQ=P2^5;//DS18B20 DQ
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int //宏定義
#define LcdData P0 //1602的D0~D7
#define CWD Moto1=1;Moto2=0 //正轉
#define CCWD Moto1=0;Moto2=1 //反轉
#define Stop Moto1=1; Moto2=1 //停止
//全局變量定義
uchar HPulseNum;//高電平數（PWM波高電平持續長度）
uchar LPulseNum;//低電平數（PWM波低電平持續長度）
uint NumChange; //周期
bit TempFlag;//正負溫度標志：溫度為正Temp_Flag=0，否則為1
uint Temp;//溫度值
//直流電機轉向狀態 0為CWD（順時針方向） 1為CCWD（逆時針方向）
uchar MotoStatus; //電機狀態
bit PulseStatus;//PWM波狀態，0高電平 1低電平
//函數申明（共11個函數）
/*****************************************************/
void Delayms(uint xms);//ms級延時函數
void WriteLcd(uchar Dat,bit x);//寫1602LCD指令、數據函數
void InitLcd(void);//初始化1602LCD函數
void StatusLCD(void);//1602LCD顯示狀態函數
void InitT0(void);//初始化定時器T0函數
void Delayus(uchar xus);//us級延時函數
bit Init_DS18B20(void);//初始化DS18B20函數
uchar Read_DS18B20(void);//讀DS18B20函數
void Write_DS18B20(uchar Dat);//寫DS18B20函數
void GetTemp();//取溫度函數
void MotoControl();
/*****************************************************/
uchar FirstLine[16]={" C STOP"}; //用于1602LCD第一行顯示的數組
uchar SecondLine[16]={"TG! H/L: 0%"}; //用于1602LCD第二行顯示的數組
//ms級延時函數
void Delayms(uint xms)//1ms左右延時
{
uint i,j;
for(i=xms; i>0; i--)
for(j=110; j>0; j--);
}
//寫1602LCD指令、數據函數
void WriteLcd(uchar Dat,bit x)
{
E=0;
LcdData=Dat;
RS=x;//寫指令時x=0，寫數據時x=1
RW=0;
E=1;
Delayms(1);
E=0;
}
//初始化1602LCD函數
void InitLcd(void)
{
WriteLcd(0x38,0);//功能設定（38H）
WriteLcd(0x0C,0);//顯示開、關設定（0CH）
WriteLcd(0x06,0);//輸入模式設定（06H）
WriteLcd(0x01,0);//清除顯示（01H）
}
//1602LCD顯示狀態函數
void StatusLCD(void)
{
if(TempFlag) FirstLine[0]='-';//如果溫度值為負，顯示負符號
else FirstLine[0]=' ';//否則不顯示溫度符號
if(Temp<1000) FirstLine[1]=' ';//如果溫度值小于100，百位顯示空白（不顯示0）
else FirstLine[1]=Temp/1000+0x30;//取溫度百位并轉換成ASCII碼
if(Temp<100) FirstLine[2]=' ';//如果溫度值小于10，十位顯示空白（不顯示0）
else FirstLine[2]=Temp%1000/100+0x30;//取溫度十位并轉換成ASCII碼
FirstLine[3]=Temp%100/10+0x30;//取溫度個位并轉換成ASCII碼
FirstLine[4]='.';//顯示小數點
FirstLine[5]=Temp%10+0x30;//取溫度十分位并轉換成ASCII碼
FirstLine[6]=0xDF;//顯示℃中C前面的小圓
if(NumChange!=0)
{
if(MotoStatus==1)//順時針時顯示CWD
{
FirstLine[9]=' ';
FirstLine[10]='C';
FirstLine[11]='W';
FirstLine[12]='D';
}
if(MotoStatus==2)//逆時針時顯示CCWD
{
FirstLine[9]='C';
FirstLine[10]='C';
FirstLine[11]='W';
FirstLine[12]='D';
}
}
else
{
FirstLine[9]='S';
FirstLine[10]='T';
FirstLine[11]='O';
FirstLine[12]='P';
}
if((TempFlag)|(Temp<250))//如果溫度為負或小于25度，溫度過低
SecondLine[1]='L';//改寫1602LCD第二行顯示內容
if((!TempFlag)&(Temp>=250)&(Temp<=300))//如果溫度為正且在25℃~30℃之間，溫度正常
SecondLine[1]='G';//改寫1602LCD第二行顯示內容
if((!TempFlag)&(Temp>300))//如果溫度為正且大于30度，溫度過高
SecondLine[1]='H';//改寫1602LCD第二行顯示內容
//占空比小于100%時，不顯示百位
if(NumChange<100)
SecondLine[8]=' ';
else
//取占空比百位并轉換成ASCII碼
SecondLine[8]=NumChange/100+0x30;
//占空比小于10%時，不顯示十位
if(NumChange<10)
SecondLine[9]=' ';
else
//取占空比十位并轉換成ASCII碼
SecondLine[9]=NumChange%100/10+0x30;
//取占空比個位并轉換成ASCII碼
SecondLine[10]=NumChange%10+0x30;
}
//us級延時函數
void Delayus(uchar xus)//晶振為12MHz，延時時間為2i+5 us
{
while(--xus);
}
//初始化DS18B20函數
bit Init_DS18B20(void)
{
bit x;
DQ=1;
DQ=0;
Delayus(250);
DQ=1;
Delayus(27);
if(!DQ) x=0;
else x=1;
Delayus(250);
DQ=1;
return x;
}
//讀DS18B20函數
uchar Read_DS18B20(void)
{
uchar i=0,Dat=0;
for(i=0;i<8;i++)
{
DQ=1;
DQ=0;
Dat>>=1;
DQ=1;
if(DQ) Dat |= 0x80;
DQ=1;
Delayus(30);
}
return Dat;
}
//寫DS18B20函數
void Write_DS18B20(uchar Dat)
{
uchar i=0;
for(i=0;i<8;i++)//循環8次，寫入一個字節
{
DQ=1;//未發送前的狀態
Dat >>= 1;//將要傳送的最低位放入CY
DQ=0;//將總線拉低，產生寫時序
DQ=CY;//將要傳送的位狀態送到總線上
Delayus(30);//延時50us，即保持總線狀態，待DS18B20采樣
DQ=1;//恢復期，總線置1
}
}
//取溫度函數
void GetTemp(void)//獲取溫度函數
{
uchar a=0,b=0;
TR0=0;
Init_DS18B20();
Write_DS18B20(0xcc);//跳過ROM
Write_DS18B20(0x44);//開啟溫度轉換
Init_DS18B20();
Write_DS18B20(0xcc);//跳過ROM
Write_DS18B20(0xbe);//讀暫存器
a=Read_DS18B20();//讀取高速暫存字節0，溫度低8位
b=Read_DS18B20();//讀取高速暫存字節1，溫度高8位
Temp=b;
Temp<<=8;
Temp=Temp|a;//將高、低位溫度編碼合在一起
if(b>=8)//判斷溫度值是否為負，如果溫度高字節大于等于8說明溫度值為負
{
Temp=~Temp+1;//將補碼轉換成原碼
TempFlag=1;//溫度標志為1，表示溫度為負
}
else
{
TempFlag=0;//溫度標志為0，表示溫度為正
}
Temp=Temp*0.0625*10+0.5;//將溫度編碼轉換成溫度值放大10倍加0.5是為了四舍五入
TR0=1;
}
//初始化外部中斷INT0和定時器T0
void InitT0(void)
{
EA=1;
ET0=1;
TMOD=0x02;//T0工作于定時、方式2
TH0=256-250;//250us定時
TL0=256-250;
TR0=1;//啟動定時器
}
//T0定時器中斷服務函數
void T0Serv() interrupt 1
{
if(!PulseStatus)//如果當前處于PWM波高電平段 PulseStatus：PWM波狀態，0高電平 1低電平
{
if(HPulseNum--!=0)//如果高電平段延時計數不為0
{
if(MotoStatus!=0)//如果MotoStatus!=0（為0是停止狀態）
{
if(MotoStatus==1)
{
CWD;//順時針驅動直流電機
}
else//MotoStatus=1（逆時針）
{
CCWD;//逆時針驅動直流電機
}
}
}
else//高電平段延時計數為0
{
PulseStatus=!PulseStatus;//取反PWM波電平狀態
LPulseNum=100-NumChange; //裝載低電平段延時計數，為低電平段延時做準備
}
}
else//當前處于PWM波低電平段
{
//如果低電平段延時計數不為0
if(LPulseNum--!=0)
{
Stop;//停止驅動直流電機
}
//低電平段延時計數為0
else
{
PulseStatus=!PulseStatus; //取反PWM波電平狀態
HPulseNum=NumChange; //裝載高電平段延時計數，為高電平段延時做準備
}
}
}
void MotoControl()
{
if((!TempFlag)&(Temp>300)) //正的溫度且大于30℃
{
MotoStatus=1;
NumChange=Temp-300;
if(NumChange>=100) NumChange=100;//控制上限
}
if((!TempFlag)&(Temp<=300)&(Temp>=250))
{
MotoStatus=0;
NumChange=0;
}
if((Temp<250)|(TempFlag))
{
……………………
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ID:414264 · 發表于 2018-10-30 16:35

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單片機數字溫度控制器Proteus仿真設計帶源碼

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