基于DS18B20的51單片機(jī)LCD1602液晶顯示測(cè)溫系統(tǒng)

1、JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)報(bào)告 LCD1602液晶顯示18b20溫控實(shí)驗(yàn)專 業(yè) ： 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí) ： 10電工（3）班 學(xué)生姓名 ： 李揚(yáng) 指導(dǎo)教師 ： 鄒云峰 提交日期 ： 2013-06-21 目 錄第一部分 設(shè)計(jì)任務(wù)1.1設(shè)計(jì)題目及求要求31.2.1 方案一31.2.4 方案分析3第二部分 設(shè)計(jì)方案2.1 總體設(shè)計(jì)方案說(shuō)明32.2 實(shí)物電路圖4第三部分 電路設(shè)計(jì)與器件選擇3.1 DS18B20工作原理和功能說(shuō)明········

2、83;·····················4 3.2 LCD1602工作原理和功能說(shuō)明16第四部分4.1實(shí)驗(yàn)程序28 第五部分5.1課程設(shè)計(jì)總結(jié) （心得體會(huì)）34第六部分 6.1參考文獻(xiàn)341.1設(shè)計(jì)題目及求要求用電子元器件和單片機(jī)通過(guò)編寫程序做成能實(shí)時(shí)顯示溫度的儀器。1.2.1 方案用通用型1602液晶顯示器和DS18B20溫度傳感器組成溫度顯示儀，并編寫程序用51單片機(jī)來(lái)控制和

3、連接1602液晶顯示器和DS18B20溫度傳感器。1.2.2 方案分析1602液晶顯示器能顯示ASCII碼字符，數(shù)字、大小寫字母、和各種符號(hào)。而且其體積小、功耗低、顯示操作簡(jiǎn)單，顯示值清晰，正常溫度范圍為-20+60。DS18B20溫度傳感器采用單總線協(xié)議，與單片機(jī)接口僅需用一個(gè)I/O接口無(wú)需任何外部元件，直接將環(huán)境溫度轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，從而大大簡(jiǎn)化了傳感器于微處理機(jī)的接口。DS18B20溫度傳感器支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，其測(cè)試范圍在-50+125.C。測(cè)試結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以“一位總線”串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送CRC效驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能

4、力。電源板極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀。且它具有微型化、低功耗、高新能、抗干擾能力強(qiáng)、一賠微處理器等優(yōu)點(diǎn)?？紤]到1602液晶顯示器和DS18B20溫度傳感器有諸多優(yōu)點(diǎn)，顧用二者來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。2.1總體設(shè)計(jì)方案說(shuō)明分別用DS18B20溫度傳感器和1602液晶顯示器來(lái)測(cè)試溫度和現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)。編寫程序和利用51單片機(jī)來(lái)控制電路。2.2實(shí)物電路圖3.1DS18B20的工作原理 DS18B20數(shù)字溫度傳感器概述DS18B20數(shù)字溫度傳感器是DALLAS公司生產(chǎn)的1Wire，即單總線器件，具有線路簡(jiǎn)單，體積小的特點(diǎn)。因此用它來(lái)組成一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)，具有線路簡(jiǎn)單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計(jì)，十分方便

5、。DS18B20產(chǎn)品的特點(diǎn)l 只要求一個(gè)端口即可實(shí)現(xiàn)通信。l 在DS18B20中的每個(gè)器件上都有獨(dú)一無(wú)二的序列號(hào)。l 實(shí)際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。l 測(cè)量溫度范圍在55.C到125.C之間。l 數(shù)字溫度計(jì)的分辨率用戶可以從9位到12位選擇。l 內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置。TO92封裝的DS18B20的引腳排列見(jiàn)右圖，其引腳功能描述見(jiàn)表序號(hào)名稱引腳功能描述1GND地信號(hào)2DQ數(shù)字輸入輸出引腳,開漏單總線接口引腳,當(dāng)使用寄生電源時(shí),可向電源提供電源3VDD可選擇的VDD引腳,當(dāng)工作于寄生電源時(shí),該引腳必須接地表3-2DS18B20詳細(xì)引腳功能描述 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B

6、20的內(nèi)部框圖下圖所示，DS18B20 的內(nèi)部有64 位的ROM 單元，和9 字節(jié)的暫存器單元。64位ROM存儲(chǔ)器件獨(dú)一無(wú)二的序列號(hào)。暫存器包含兩字節(jié)（0和1字節(jié)）的溫度寄存器，用于存儲(chǔ)溫度傳感器的數(shù)字輸出。暫存器還提供一字節(jié)的上線警報(bào)觸發(fā)（TH）和下線警報(bào)觸發(fā)（TL）寄存器（2和3字節(jié)），和一字節(jié)的配置寄存器（4字節(jié)），使用者可以通過(guò)配置寄存器來(lái)設(shè)置溫度轉(zhuǎn)換的精度。暫存器的5、6和7字節(jié)器件內(nèi)部保留使用。第八字節(jié)含有循環(huán)冗余碼（CRC ）。使用寄生電源時(shí)，DS18B20不需額外的供電電源；當(dāng)總線為高電平時(shí)，功率由單總線上的上拉電阻通過(guò)DQ引腳提供；高電平總線信號(hào)同時(shí)也向內(nèi)部電容CPP充電，C

7、PP在總線低電平時(shí)為器件供電。（字節(jié)58 就不用看了）。 圖為 暫存器 暫存器介紹A. 溫度寄存器（0和1字節(jié)）DS18B20中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量，以12位轉(zhuǎn)化為例：用16位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以0.0625/LSB形式表達(dá)，其中S為符號(hào)位。這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在18B20的兩個(gè)8比特的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于0，這5位為0，只要將測(cè)到的數(shù)值乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測(cè)到的數(shù)值需要取反加1再乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度。DS18B20 的溫度操作是使用16 位，也就是說(shuō)分辨率是0

8、.0625。BIT15BIT11 是符號(hào)位，為了就是表示轉(zhuǎn)換的值是正數(shù)還是負(fù)數(shù)。要求出正數(shù)的十進(jìn)制值，必須將讀取到的LSB 字節(jié)，MSB 字節(jié)進(jìn)行整合處理，然后乘以0.0625 即可。Eg：假設(shè)從，字節(jié)0 讀取到0xD0 賦值于Temp1，而字節(jié)1 讀取到0x07 賦值于Temp2，然后求出十進(jìn)制值。unsigned int Temp1,Temp2,Temperature;Temp1=0xD0; /低八位Temp2=0x07; /高八位Temperature = (Temp2<<8 ) | Temp1 ) * 0.0625;/又或者Temperature = (Temp1 + Te

9、mp2 *256) * 0.0625; /Temperature=125在這里我們遇見(jiàn)了一個(gè)問(wèn)題，就是如何求出負(fù)數(shù)的值呢？我們必須判斷BIT1115 是否是1，然后人為置一負(fù)數(shù)標(biāo)志。Eg. 假設(shè)從，字節(jié)0 讀取到0x90 賦值于Temp1，而字節(jié)1 讀取到0xFC 賦值于Temp2，然后求出該值是不是負(fù)數(shù)，和轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制值。 unsigned int Temp1,Temp2,Temperature;unsigned char Minus_Flag=0;Temp1=0x90; /低八位Temp2=0xFC; /高八位 /Temperature = (Temp1 + Temp2 *256) * 0

10、.0625; /Temperature=64656/很明顯不是我們想要的答案if(Temp2&0xFC) /判斷符號(hào)位是否為1Minus_Flag=1; /負(fù)數(shù)標(biāo)志置一Temperature = (Temp2<<8 ) | Temp1 ) /高八位第八位進(jìn)行整合Temperature= (Temperature)+1); /求反，補(bǔ)一Temperature*= 0.0625; /求出十進(jìn)制 /Temperature=55;elseMinus_Flag=0;Temperature = (Temp2<<8 ) | Temp1 ) * 0.0625;如果我要求出小數(shù)點(diǎn)

11、的值的話，那么我應(yīng)該這樣做。Eg：假設(shè)從，字節(jié)0 讀取到0xA2 賦值于Temp1，而字節(jié)1 讀取到0x00 賦值于Temp2，然后求出十進(jìn)制值，要求連同小數(shù)點(diǎn)也求出。unsigned int Temp1,Temp2,Temperature;Temp1=0x90; /低八位Temp2=0xFC; /高八位/實(shí)際值為10.125/Temperature = (Temp2<<8 ) | Temp1 ) * 0.0625; /10，無(wú)小數(shù)點(diǎn)Temperature = (Temp2<<8 ) | Temp1 ) * (0.0625 * 10) ; /101 ，一位小數(shù)點(diǎn)/Tem

12、perature = (Temp2<<8 ) | Temp1 ) * (0.0625 * 100) ; /1012，二位小數(shù)點(diǎn) 如以上的例題，我們可以先將0.0625 乘以10，然后再乘以整合后的Temperature 變量，就可以求出后面一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的值（求出更多的小數(shù)點(diǎn)，方法都是以此類推）。得出的結(jié)果是101，然后再利用簡(jiǎn)單的算法，求出每一位的值。unsinged char Ten,One,Dot1Ten=Temperature/100; /1One=Temperature%100/10; /0Dot1=%10; /1求出負(fù)數(shù)的思路也一樣，只不過(guò)多出人為置一負(fù)數(shù)標(biāo)志，求反補(bǔ)一的動(dòng)

13、作而已。自己發(fā)揮想象力吧。 B .字節(jié)23：TH 和TL配置TH 與TL 就是所謂的溫度最高界限，和溫度最低界限的配置?？梢允褂密浖?lái)試驗(yàn)。 C 字節(jié)4：配置寄存器BIT7 出廠的時(shí)候就已經(jīng)設(shè)置為0，用戶不建議去更改。而R1 與R0 位組合了四個(gè)不同的轉(zhuǎn)換精度，00 為9 位轉(zhuǎn)換精度而轉(zhuǎn)換時(shí)間是93.75ms，01 為10 位轉(zhuǎn)換精度而轉(zhuǎn)換時(shí)間是187.5ms，10 為11 位轉(zhuǎn)換精度而轉(zhuǎn)換時(shí)間是375ms，11 為12 位轉(zhuǎn)換精度而轉(zhuǎn)換時(shí)間是750ms（默認(rèn)）。該寄存器還是留默認(rèn)的好，畢竟轉(zhuǎn)換精度表示了轉(zhuǎn)換的質(zhì)量。低五位一直都是"1"，TM是測(cè)試模式位，用于設(shè)置DS18B

14、20在工作模式還是在測(cè)試模式。在DS18B20出廠時(shí)該位被設(shè)置為0，用戶不要去改動(dòng)。R1和R0用來(lái)設(shè)置分辨率，如下表所示：（DS18B20出廠時(shí)被設(shè)置為12位）表3-6R1與R0確定傳感器分辨率設(shè)置表R1R0傳感器精度/bit轉(zhuǎn)換時(shí)間/ms00993.750110187.510113751112750D.字節(jié)57，保留位，8：CRC 光刻ROM介紹 光刻ROM中的64位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是：開始8位（28H）是產(chǎn)品類型標(biāo)號(hào)，接著的48位是該DS18B20自身的序列號(hào)，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC=X8+X5

15、+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一個(gè)DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)DS18B20的目的。DS18B20溫度傳感器的存儲(chǔ)器介紹DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的EEPRAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、TL和結(jié)構(gòu)寄存器。2 DS18B20的工作過(guò)程DS18B20 一般都是充當(dāng)從機(jī)的角色，而單片機(jī)就是主機(jī)。單片機(jī)通過(guò)一線總線訪問(wèn)DS18B20的話，需要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟： DS18B20 復(fù)位(初始化)，DS18B20 復(fù)位。在某種意義上就是一次訪問(wèn)DS18B20 的開始，或者可說(shuō)成是開始信號(hào)。執(zhí)行ROM 指令(

16、ROM命令跟隨著需要交換的數(shù)據(jù))；ROM 指令，也就是訪問(wèn)，搜索，匹配，DS18B20 個(gè)別的64 位序列號(hào)的動(dòng)作。在單點(diǎn)情況下，可以直接跳過(guò)ROM 指令。（而跳過(guò)ROM 指令的字節(jié)是0xCC,后面介紹）執(zhí)行DS18B20 功能指令（RAM 指令），功能命令跟隨著需要交換的數(shù)據(jù)。DS18B20 復(fù)位(初始化)在初始化過(guò)程中，主機(jī)通過(guò)拉低單總線至少480µs，以產(chǎn)生復(fù)位脈沖(TX)。然后主機(jī)釋放總線并進(jìn)入接收(RX)模式。當(dāng)總線被釋放后，5k的上拉電阻將單總線拉高。DS18B20檢測(cè)到這個(gè)上升沿后，延時(shí)15µs60µs，通過(guò)拉低總線60µs240µ

17、;s產(chǎn)生應(yīng)答脈沖。DS18B20 功能指令有很多種，數(shù)據(jù)手冊(cè)里有更詳細(xì)的介紹。這里僅列出比較常用的幾個(gè)DS18B20 功能指令。0x44：開始轉(zhuǎn)換溫度。轉(zhuǎn)換好的溫度會(huì)儲(chǔ)存到暫存器字節(jié)0 和1。0xEE：讀暫存指令。讀暫存指令，會(huì)從暫存器0 到9，一個(gè)一個(gè)字節(jié)讀取，如果要停止的話，必須寫下DS18B20 復(fù)位。訪問(wèn)DS18B20必須嚴(yán)格遵守這一命令序列，如果丟失任何一步或序列混亂，DS18B20都不會(huì)響應(yīng)主機(jī)（除了Search ROM 和Alarm Search這兩個(gè)命令，在這兩個(gè)命令后，主機(jī)都必須返回到第一步）。一般上我們都是使用單點(diǎn)，也就是說(shuō)單線總線上僅有一個(gè)DS18B20 存在而已。所以我

18、們無(wú)需刻意讀取ROM 里邊的序列號(hào)來(lái)，然后匹配那個(gè)DS18B20？而是更直接的，跳過(guò)ROM 指令，然后直接執(zhí)行DS18B20 功能指令。ROM命令：ROM命令通過(guò)每個(gè)器件64-bit的ROM碼，使主機(jī)指定某一特定器件（如果有多個(gè)器件掛在總線上）與之進(jìn)行通信。DS18B20的ROM如表3-4所示，每個(gè)ROM命令都是8 bit長(zhǎng)。功能命令：主機(jī)通過(guò)功能命令對(duì)DS18B20進(jìn)行讀/寫Scratchpad存儲(chǔ)器，或者啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換。DS18B20的功能命令如表3-7所示。指令協(xié)議功能讀ROM33H讀DS18B20中的編碼(即64位地址)符合ROM55H發(fā)出此命令后，接著發(fā)出64位ROM編碼，訪問(wèn)單總線上

19、與該編碼相對(duì)應(yīng)的DS18B20,使之作出響應(yīng)，為下一步對(duì)該DS18B20的讀寫作準(zhǔn)備搜索ROM0F0H用于確定掛接在同一總線上DS18B20的個(gè)數(shù)和識(shí)別64位ROM地址，為操作各器件作好準(zhǔn)備跳過(guò)ROM0CCH忽略64位ROM地址，直接向DS18B20V 溫度轉(zhuǎn)換命令，適用于單個(gè)DS18B20工作報(bào)警搜索命令0ECH執(zhí)行后，只有溫度超過(guò)廟宇值上限或下限的片子才做出響應(yīng)溫度轉(zhuǎn)換44H啟動(dòng)DS18B20進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)間最長(zhǎng)為500ms(典型為200ms),結(jié)果豐入內(nèi)部9字節(jié)RAM中讀暫存器BEH讀內(nèi)部RAM中9字節(jié)的內(nèi)容寫暫存器4EH發(fā)出向內(nèi)部RAM的第3、4字節(jié)寫上、下溫度數(shù)據(jù)命令，緊該溫度

20、命令之后，傳達(dá)兩字節(jié)的數(shù)據(jù)復(fù)制暫存器48H將RAM中第3、4字內(nèi)容復(fù)制到E2PROM中重調(diào)E2PROM0B8H將E2PROM中內(nèi)容恢復(fù)到RAM中的第3、4字節(jié)讀供電方式0B4H讀DS18B20的供電模式，寄生供電時(shí)DS18B20發(fā)送“0”，外部供電時(shí)DS18B20發(fā)送“1”表3-7DS18B20的信號(hào)方式DS18B20采用嚴(yán)格的單總線通信協(xié)議，以保證數(shù)據(jù)的完整性。該協(xié)議定義了幾種信號(hào)類型：復(fù)位脈沖、應(yīng)答脈沖、寫和讀。除了應(yīng)答脈沖所有這些信號(hào)都由主機(jī)發(fā)出同步信號(hào)?？偩€上傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)和命令都是以字節(jié)的低位在前。a.初始化序列：復(fù)位脈沖和應(yīng)答脈沖初始化波形如圖3-8所示。DS18B20 的復(fù)位時(shí)序

21、如下：1.單片機(jī)拉低總線480us950us, 然后釋放總線（拉高電平）。這時(shí)DS18B20 會(huì)拉低信號(hào)，大約60240us 表示應(yīng)答。2.DS18B20 拉低電平的60240us 之間，單片機(jī)讀取總線的電平，如果是低電平，那么表示復(fù)位成功，DS18B20 拉低電平60240us 之后，會(huì)釋放總線。C程序舉例/DS1820 C51 子程序/這里以11.0592M晶體為例，不同的晶體速度可能需要調(diào)整延時(shí)的時(shí)間/sbit DQ =P21;/根據(jù)實(shí)際情況定義端口 void dsreset()/18B20復(fù)位，初始化函數(shù) uint i; ds=0; i=103; while(i>0)i-; ds

22、=1; i=4; while(i>0)i-; DS18B20所有的數(shù)據(jù)交換都由一個(gè)初始化序列開始。由主機(jī)發(fā)出的復(fù)位脈沖和跟在其后的由DS18B20發(fā)出的應(yīng)答脈沖構(gòu)成。當(dāng)DS18B20發(fā)出響應(yīng)主機(jī)的應(yīng)答脈沖時(shí)，即向主機(jī)表明它已處在總線上并且準(zhǔn)備工作。b.讀和寫時(shí)序 在寫時(shí)序期間，主機(jī)向DS18B20寫入指令；而在讀時(shí)序期間，主機(jī)讀入來(lái)自DS18B20的指令。在每一個(gè)時(shí)序，總線只能傳輸一位數(shù)據(jù)。讀/寫時(shí)序如圖3-9所示。l 寫時(shí)序存在兩種寫時(shí)序：“寫1”和“寫0”。主機(jī)在寫1時(shí)序向DS18B20寫入邏輯1，而在寫0時(shí)序向DS18B20寫入邏輯0。所有寫時(shí)序至少需要60µs，且在兩次

23、寫時(shí)序之間至少需要1µs的恢復(fù)時(shí)間。兩種寫時(shí)序均以主機(jī)拉低總線開始。在寫時(shí)序開始后的15µs60µs期間，DS18B20采樣總線的狀態(tài)。如果總線為高電平，則邏輯1被寫入DS18B20；如果總線為低電平，則邏輯0被寫入DS18B20。l 寫時(shí)序 DS18B20 寫步驟如下：1.單片機(jī)拉低電平大約1015us,。2.單片機(jī)持續(xù)送指定電平大約2045us 的時(shí)間。3.釋放總線 如果要讀或者寫一個(gè)字節(jié)，就要重復(fù)以上的步驟八次。使用for 循環(huán)，和數(shù)據(jù)變量的左移和或運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)一個(gè)字節(jié)讀與寫。函數(shù)延遲的時(shí)間，必須模擬非常準(zhǔn)確，因?yàn)閱尉€總線對(duì)時(shí)序的要求敏感點(diǎn)。/向 1-WIRE

24、 總線上寫一個(gè)字節(jié)void tempwritebyte(BYTE dat) /向18B20寫一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù) uint i; BYTE j; bit testb; for(j=1;j<=8;j+) testb=dat&0x01; dat=dat>>1; if(testb) /寫 1 ds=0; i+;i+; ds=1; i=8;while(i>0)i-; else ds=0; /寫 0 i=8;while(i>0)i-; ds=1; i+;i+; l 讀時(shí)序DS18B20 讀步驟如下：1.在讀取的時(shí)候單片機(jī)拉低電平大約1us2.單片機(jī)釋放總線，然后讀取總線電平

25、。這時(shí)候DS18B20 會(huì)送出電平。3.讀取電平過(guò)后，延遲大約4045 微妙/從 1-wire 總線上讀取一個(gè)字節(jié)bit tempreadbit(void) /讀1位函數(shù) uint i; bit dat; ds=0;i+; /i+ 起延時(shí)作用 ds=1;i+;i+; dat=ds; i=8;while(i>0)i-; return (dat);BYTE tempread(void) /讀1個(gè)字節(jié) BYTE i,j,dat; dat=0; for(i=1;i<=8;i+) j=tempreadbit(); dat=(j<<7)|(dat>>1); /讀出的數(shù)據(jù)

26、最低位在最前面，這樣剛好一個(gè)字節(jié)在DAT里 return(dat); A . DS18B20 開始轉(zhuǎn)換：1.DS18B20 復(fù)位。2.寫入跳過(guò)ROM 的字節(jié)命令，0xCC。3.寫入開始轉(zhuǎn)換的功能命令，0x44。4.延遲大約750900 毫秒B . DS18B20 讀暫存數(shù)據(jù)：1.DS18B20 復(fù)位。2.寫入跳過(guò)ROM 的字節(jié)命令，0xCC。3.寫入讀暫存的功能命令，0xee。4.讀入第0 個(gè)字節(jié)LS Byte，轉(zhuǎn)換結(jié)果的低八位。5.讀入第1 個(gè)字節(jié)MS Byte，轉(zhuǎn)換結(jié)果的高八位。6.DS18B20 復(fù)位，表示讀取暫存結(jié)束。/讀取溫度void tempchange(void) /DS18B2

27、0 開始獲取溫度并轉(zhuǎn)換 dsreset(); delay(1); tempwritebyte(0xcc); / 寫跳過(guò)讀ROM指令 tempwritebyte(0x44); / 寫溫度轉(zhuǎn)換指令uint get_temp() /讀取寄存器中存儲(chǔ)的溫度數(shù)據(jù) BYTE a,b; dsreset(); delay(1); tempwritebyte(0xcc); tempwritebyte(0xbe); a=tempread(); /讀低8位 b=tempread(); /讀高8位 temp=b; temp<<=8; /兩個(gè)字節(jié)組合為1個(gè)字 temp=temp|a; temp = temp

28、 *(0.625);/溫度值擴(kuò)大10倍，精確到1位小數(shù) return temp; /temp是整型void ds1820disp(uint temp1)/溫度值顯示disdata0= temp1 /1000+0x30;/百位數(shù) disdata1= temp1 %1000/100+0x30;/十位數(shù) disdata2= temp1%100/10+0x30;/個(gè)位數(shù)disdata3=0x2e; disdata4= temp1 %10+0x30;/小數(shù)位 簡(jiǎn)單歸納單線總線高電平為閑置狀態(tài)。單片機(jī)訪問(wèn)DS18B20必須遵守，DS18B20 復(fù)位->執(zhí)行ROM 指令->執(zhí)行DS18B20 功

29、能指令。而在單點(diǎn)上，可以直接跳過(guò)ROM 指令。DS18B20 的轉(zhuǎn)換精度默認(rèn)為12 位，而分辨率是0.0625。DS18B20 溫度讀取函數(shù)參考步驟：A . DS18B20 開始轉(zhuǎn)換：1.DS18B20 復(fù)位。2.寫入跳過(guò)ROM 的字節(jié)命令，0xCC。3.寫入開始轉(zhuǎn)換的功能命令，0x44。4.延遲大約750900 毫秒B . DS18B20 讀暫存數(shù)據(jù)：1.DS18B20 復(fù)位。2.寫入跳過(guò)ROM 的字節(jié)命令，0xCC。3.寫入讀暫存的功能命令，0xee。4.讀入第0 個(gè)字節(jié)LS Byte，轉(zhuǎn)換結(jié)果的低八位。5.讀入第1 個(gè)字節(jié)MS Byte，轉(zhuǎn)換結(jié)果的高八位。6.DS18B20 復(fù)位，表示讀

30、取暫存結(jié)束。C . 數(shù)據(jù)求出十進(jìn)制：1.整合LS Byte 和MS Byte 的數(shù)據(jù)2.判斷是否為正負(fù)數(shù)（可選）3.求得十進(jìn)制值。正數(shù)乘以0.0625，一位小數(shù)點(diǎn)乘以0.625，二位小數(shù)點(diǎn)乘以6.25。4.十進(jìn)制的“個(gè)位”求出。DS18B20的應(yīng)用電路 DS18B20測(cè)溫系統(tǒng)具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)。下面就是DS18B20幾個(gè)不同應(yīng)用方式下的測(cè)溫電路圖： 1 .DS18B20寄生電源供電方式電路圖 如下圖所示，在寄生電源供電方式下，DS18B20從單線信號(hào)線上汲取能量：在信號(hào)線DQ處于高電平期間把能量?jī)?chǔ)存在內(nèi)部 電容里，在信號(hào)線處于低電平期間消耗電容上的電能工作

31、，直到高電平到來(lái)再給寄生電源（電容）充電。 獨(dú)特的寄生電源方式有三個(gè)好處： 1）進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)溫時(shí)，無(wú)需本地電源 2）可以在沒(méi)有常規(guī)電源的條件下讀取ROM 3）電路更加簡(jiǎn)潔，僅用一根I/O口實(shí)現(xiàn)測(cè)溫 要想使DS18B20進(jìn)行精確的溫度轉(zhuǎn)換，I/O線必須保證在溫度轉(zhuǎn)換期間提供足夠的能量，由 于每個(gè)DS18B20在溫度轉(zhuǎn)換期間工作電流達(dá)到1mA，當(dāng)幾個(gè)溫度傳感器掛在同一根I/O線上進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫時(shí)，只靠4.7K上拉電阻就無(wú)法提供足夠的 能量，會(huì)造成無(wú)法轉(zhuǎn)換溫度或溫度誤差極大。 因此，此電路只適應(yīng)于單一溫度傳感器測(cè)溫情況下使用，不適宜采用電池供電系統(tǒng)中。并且工作電源VCC必須保證在5V，當(dāng)電源電壓下降時(shí)

32、，寄生電源能夠汲取的能量也降低，會(huì)使溫度誤差變大。 2. DS18B20的外部電源供電方式 在外部電源供電方式下，DS18B20工作電源由VDD引腳接入，此時(shí)I/O線不需要強(qiáng)上拉，不存在電源電流不足的問(wèn)題，可以保證 轉(zhuǎn)換精度，同時(shí)在總線上理論可以掛接任意多個(gè)DS18B20傳感器，組成多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)。注意：在外部供電的方式下，DS18B20的GND引腳不能懸空 ，否則不能轉(zhuǎn)換溫度，讀取的溫度總是85。 外部供電方式單點(diǎn)測(cè)溫電路    外部供電方式的多點(diǎn)測(cè)溫電路圖    圖7外部電源供電方式是DS18B20最佳的工作方式，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，而且電路也

33、比較簡(jiǎn)單，可以開發(fā)出穩(wěn)定可靠的多點(diǎn)溫度 監(jiān)控系統(tǒng)。站長(zhǎng)推薦大家在開發(fā)中使用外部電源供電方式，畢竟比寄生電源方式只多接一根VCC引線。在外接電源方式下， 可以充分發(fā)揮DS18B20寬電源電壓范圍的優(yōu)點(diǎn)，即使電源電壓VCC降到3V時(shí)，依然能夠保證溫度量精度。 DS1820使用中注意事項(xiàng) DS1820雖然具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問(wèn)題： 1、 較小的硬件開銷需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于DS1820與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此 ，在對(duì)DS1820進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫時(shí)序，否則將無(wú)法讀取測(cè)溫結(jié)果。在使用PL/M、C

34、等高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì) DS1820操作部分最好采用匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。 2、 在DS1820的有關(guān)資料中均未提及單總線上所掛DS1820數(shù)量問(wèn)題，容易使人誤認(rèn)為可以掛任意多個(gè) DS1820，在實(shí)際應(yīng)用中并非如此。當(dāng)單總線上所掛DS1820超過(guò)8個(gè)時(shí)，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，這一點(diǎn)在進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí) 要加以注意。3、 連接DS1820的總線電纜是有長(zhǎng)度限制的。試驗(yàn)中，當(dāng)采用普通信號(hào)電纜傳輸長(zhǎng)度超過(guò)50m時(shí)，讀取的 測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)將發(fā)生錯(cuò)誤。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離可達(dá)150m，當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正 常通訊距離進(jìn)一步加長(zhǎng)。這種情況主

35、要是由總線分布電容使信號(hào)波形產(chǎn)生畸變?cè)斐傻?。因此，在用DS1820進(jìn)行長(zhǎng)距離測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考 慮總線分布電容和阻抗匹配問(wèn)題。4、 在DS1820測(cè)溫程序設(shè)計(jì)中，向DS1820發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待DS1820的返回信號(hào)，一旦 某個(gè)DS1820接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該DS1820時(shí)，將沒(méi)有返回信號(hào)，程序進(jìn)入死循環(huán)。這一點(diǎn)在進(jìn)行DS1820硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予 一定的重視。 測(cè)溫電纜線建議采用屏蔽4芯雙絞線，其中一對(duì)線接地線與信號(hào)線，另一組接VCC和地線，屏蔽層在源端單點(diǎn)接地。 3.2LCD1602液晶顯示簡(jiǎn)介液晶顯示原理液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過(guò)電壓對(duì)其顯

36、示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、PDA移動(dòng)通信工具等眾多領(lǐng)域。液晶顯示器的分類液晶顯示的分類方法有很多種，通?？砂雌滹@示方式分為段式、字符式、點(diǎn)陣式等。除了黑白顯示外，液晶顯示器還有多灰度有彩色顯示等。如果根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式來(lái)分，可以分為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)（Static）、單純矩陣驅(qū)動(dòng)（Simple Matrix）和主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)（Active Matrix）三種。液晶顯示器各種圖形的顯示原理:線段的顯示點(diǎn)陣圖形式液晶由M×N個(gè)顯示單元組成，假設(shè)LCD顯示屏有64行，每行有1

37、28列，每8列對(duì)應(yīng)1字節(jié)的8位，即每行由16字節(jié)，共16×8=128個(gè)點(diǎn)組成，屏上64×16個(gè)顯示單元與顯示RAM區(qū)1024字節(jié)相對(duì)應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對(duì)應(yīng)。例如屏的第一行的亮暗由RAM區(qū)的000H00FH的16字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（000H）=FFH時(shí)，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長(zhǎng)度為8個(gè)點(diǎn)；當(dāng)（3FFH）=FFH時(shí)，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，（00EH）=00H，（00FH）=00H時(shí)，則在屏幕的頂部顯示一條由8段亮線和8條暗線組成的虛線。這就是LCD顯示的基本原理。字符的顯

38、示用LCD顯示一個(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€(gè)字符由6×8或8×8點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)的顯示RAM區(qū)的8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為“1”，其它的為“0”，為“1”的點(diǎn)亮，為“0”的不亮。這樣一來(lái)就組成某個(gè)字符。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來(lái)說(shuō)，顯示字符就比較簡(jiǎn)單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)找出顯示RAM對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對(duì)應(yīng)的代碼即可。漢字的顯示漢字的顯示一般采用圖形的方式，事先從微機(jī)中提取要顯示的漢字的點(diǎn)陣碼（一般用字模提取軟件），每個(gè)漢字占32B，分左右兩半，各占16B，左邊為1、3、

39、5右邊為2、4、6根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)可找出顯示RAM對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，送上要顯示的漢字的第一字節(jié)，光標(biāo)位置加1，送第二個(gè)字節(jié)，換行按列對(duì)齊，送第三個(gè)字節(jié)直到32B顯示完就可以LCD上得到一個(gè)完整漢字。2 1602字符型LCD簡(jiǎn)介字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模塊。下面以長(zhǎng)沙太陽(yáng)人電子有限公司的1602字符型液晶顯示器為例，介紹其用法。一般1602字符型液晶顯示器實(shí)物如圖：圖1602字符型液晶顯示器實(shí)物圖108.2.1 1602LCD的基本參數(shù)及引腳功能1602LCD主要技術(shù)參數(shù)

40、：顯示容量:16×2個(gè)字符芯片工作電壓:4.55.5V工作電流:2.0mA(5.0V)模塊最佳工作電壓:5.0V字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm引腳功能說(shuō)明1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無(wú)背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說(shuō)明如表10-13所示:編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號(hào)14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極表10-13：引腳接口說(shuō)明表第1腳：VSS為地

41、電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第5腳：R/W為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第714腳：D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳：背光源正極。第

42、16腳：背光源負(fù)極。1602LCD的指令說(shuō)明及時(shí)序1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表所示：序號(hào)指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示（01H）00000000012（）光標(biāo)返回(02H)000000001*3置輸入模式(04H-07H)00000001I/DS4顯示開/關(guān)控制(08H-0FH)0000001DCB5光標(biāo)或字符移位(10H-1FH)000001S/CR/L*6置功能(20H-3FH)00001DLNF*7置字符發(fā)生存貯器地址(40H-7FH)0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址(80H-)001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計(jì)

43、數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 控制命令表1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過(guò)指令編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（說(shuō)明：1為高電平、0為低電平）指令1：清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置。指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H。指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無(wú)效。指令4：顯示開關(guān)控制。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無(wú)光

44、標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5x10的點(diǎn)陣字符。指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。指令8：DDRAM地址設(shè)置。指令9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。指令10：寫數(shù)據(jù)。指令11：讀數(shù)據(jù)。與HD44780相兼容的芯片時(shí)序表如下：讀狀態(tài)輸入RS=L，R/W=H，E=H輸出D0

45、D7=狀態(tài)字寫指令輸入RS=L，R/W=L，D0D7=指令碼，E=高脈沖輸出無(wú)讀數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=H，E=H輸出D0D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=L，D0D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖輸出無(wú) 基本操作時(shí)序表1602LCD的RAM地址映射及標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù)表 液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，下圖是1602的內(nèi)部顯示地址。1602LCD內(nèi)部顯示地址例如第二行第一個(gè)字符的地址是40H，那么是否直接寫入40H就可以將光標(biāo)定位在第二行第一個(gè)字符的位置呢？這樣不行，

46、因?yàn)閷懭腼@示地址時(shí)要求最高位D7恒定為高電平1所以實(shí)際寫入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是01000000B（40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。在對(duì)液晶模塊的初始化中要先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時(shí)光標(biāo)是自動(dòng)右移的，無(wú)需人工干預(yù)。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，如下圖所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形

47、顯示出來(lái)，我們就能看到字母“A”圖10-58 字符代碼與圖形對(duì)應(yīng)圖1602LCD的一般初始化（復(fù)位）過(guò)程延時(shí)15mS寫指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）延時(shí)5mS寫指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）延時(shí)5mS寫指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）以后每次寫指令、讀/寫數(shù)據(jù)操作均需要檢測(cè)忙信號(hào)序號(hào)指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D06置功能00001DLNF*指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5x10的點(diǎn)陣字符。寫指令38H：顯示模式設(shè)置4顯示開/關(guān)控制0000001DCB指令4：顯示開關(guān)

48、控制。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無(wú)光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。寫指令08H：顯示關(guān)閉寫指令01H：顯示清屏寫指令06H：顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置寫指令0CH：顯示開及光標(biāo)設(shè)置 1602LCD的軟硬件設(shè)計(jì)實(shí)例1 硬件原理圖1602液晶顯示模塊可以和單片機(jī)AT89C51直接接口，電路如圖10-60所示。 硬件原理圖2 程序流程圖 軟件流程圖3 軟件代碼#include <reg51.h>#include <intrins.h>sbit ds=P33;/溫度傳感器信號(hào)線t

49、ypedef unsigned char BYTE;typedef bit BOOL; typedef unsigned int uint;sbit LCD_RS = P20; sbit LCD_RW = P21;sbit LCD_EP = P22;uint temp;BYTE code dis1 = " temperature "BYTE data disdata5;delay(int ms) / 延時(shí)子程序int i;while(ms-) for(i = 0; i< 250; i+) _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); BOOL

50、 lcd_bz() / 測(cè)試LCD忙碌狀態(tài)BOOL result;LCD_RS = 0;LCD_RW = 1;LCD_EP = 1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();result = (BOOL)(P0 & 0x80);LCD_EP = 0;return result; lcd_wcmd(BYTE cmd) / 寫入指令數(shù)據(jù)到LCDwhile(lcd_bz();LCD_RS = 0;LCD_RW = 0;LCD_EP = 0;_nop_();_nop_(); P0 = cmd;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();LCD_EP = 1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();LCD_EP = 0; lcd_pos(BYTE pos) /設(shè)定顯示位置lcd_wcmd(po