基于51單片機(jī)環(huán)境溫度檢測(cè)及顯示解讀

1、摘要本次的溫度檢測(cè)設(shè)計(jì)及顯示以 AT89C51 單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行溫度采集， AT89C51 單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行控制， 溫度信號(hào)由溫度傳感器 18b20 采集，通過(guò) 8255 鍵盤(pán)控制輸入 89C51，溫度數(shù)據(jù)傳輸采用 12864 液晶顯示模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。本次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了：檢測(cè)溫度范圍： 0-100。檢測(cè)器單元可顯示檢測(cè)的溫度值。采用 12864 液晶顯示模塊顯示。采用 8255 控制鍵盤(pán)。本次的溫度檢測(cè)及顯示設(shè)計(jì)主要研究了單片機(jī)與 12864 液晶顯示模塊、溫 度檢測(cè)芯片 18b20 接口之間的作用，學(xué)會(huì)根據(jù)外圍電路設(shè)計(jì)進(jìn)行軟件編程及系 統(tǒng)調(diào)試，練習(xí)撰寫(xiě)實(shí)訓(xùn)總結(jié)報(bào)告， 培養(yǎng)我們運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)設(shè)計(jì)智能儀器的能

2、力。 為以后的改進(jìn)和發(fā)展奠定了很好的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：溫度檢測(cè)、 AT89C51 單片機(jī)系統(tǒng)、 溫度傳感器 18b20、8255鍵盤(pán)、 12864 液晶顯示模塊目錄第一章 緒論 1.1 環(huán)境溫度檢測(cè)的概述3. TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 環(huán)境溫度檢測(cè)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景 3.環(huán)境溫度檢測(cè)的現(xiàn)狀 3.環(huán)境溫度檢測(cè)的發(fā)展前景 3.1.3 環(huán)境溫度檢測(cè)研究的主要內(nèi)容 4. HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 第二章 環(huán)境溫度檢測(cè)及顯示總體的設(shè)計(jì)方案 5. HYPERLINK l b

3、ookmark10 o Current Document 環(huán)境溫度檢測(cè)及顯示的各個(gè)部分的設(shè)計(jì)方案 5.測(cè)量部分 5.遠(yuǎn)程通信部分 5.顯示部分 5. HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 2.2 環(huán)境溫度檢測(cè)及顯示的總體的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) 6. HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 第三章 環(huán)境溫度檢測(cè)及顯示主要模塊的組成 7.溫度檢測(cè)芯片 DS18B20 模塊 7.DS18B20 的技術(shù)參數(shù) 7.DS18B20 數(shù)字溫度計(jì)的封裝與外形尺寸 7.DS1820 使用中注意事項(xiàng) 7. HYPERLINK l boo

4、kmark18 o Current Document 12864 液晶顯示模塊 8. HYPERLINK l bookmark20 o Current Document OCM4X8C 漢字液晶屏引腳表 8. HYPERLINK l bookmark22 o Current Document OCM4X8C 接口方式與時(shí)序 8. HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 8255 按鍵模塊 9.引腳說(shuō)明 1.0.內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1.0.工作方式控制電路 1.0總線(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖器 1.18255 三種基本工作方式 1.1讀/寫(xiě)控制邏輯電路 1.1 HYPERLIN

5、K l bookmark28 o Current Document 第四章 系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn) 1.2. HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 主程序的流程圖 1.2. HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 按鍵的流程圖 1.2. HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 時(shí)間功能的流程圖 1.3. HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 第五章 環(huán)境溫度檢測(cè)系統(tǒng)顯示 1.4 HYPERLINK l bookmark38

6、o Current Document 應(yīng)用 DXP2004 繪制環(huán)境溫度檢測(cè)及顯示原理圖 1. 4電路原理圖的 PCB 顯示 1.4 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 5.2 環(huán)境溫度顯示 1.5.環(huán)境溫度顯示使用和操作說(shuō)明 1.5第六章 心得體會(huì) 錯(cuò). 誤！未定義書(shū)簽。參考文獻(xiàn) 1.7.附錄 1.8.程序代碼 1.8. TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 頭文件 1.8. HYPERLINK l bookmark50 o Current Document DS18B2

7、0 的主要程序代碼 1.8 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 12864 的主要程序代碼 2.0 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 8255 的主要程序代碼 2.1時(shí)鐘的主要程序 2.2 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 動(dòng)畫(huà)的主要程序代碼 2.3第一章 緒論環(huán)境溫度檢測(cè)的概述 環(huán)境溫度檢測(cè)實(shí)質(zhì)上就是對(duì)周?chē)h(huán)境溫度的測(cè)量，周?chē)h(huán)境的溫度變化， 檢測(cè)到的溫度會(huì)隨著周?chē)h(huán)境的變化而變化。溫度測(cè)量?jī)x表按測(cè)溫方式可分為接觸式和非接觸式兩大類(lèi)。一、接觸式測(cè)

8、 溫儀表測(cè)溫儀表：比較簡(jiǎn)單、可靠，測(cè)量精度較高；但因測(cè)溫元件與被測(cè)介質(zhì) 需要進(jìn)行充分的熱交金剛，幫需要一定的時(shí)間才能達(dá)到熱平衡，所以存在測(cè)溫 的延遲現(xiàn)象，同時(shí)受耐高溫材料的限制，不能應(yīng)用于很高的溫度測(cè)量。二、非 接觸式儀表測(cè)溫：通過(guò)熱輻射原理來(lái)測(cè)量溫度的，測(cè)溫元件不需與被測(cè)介質(zhì)接 觸，測(cè)溫范圍廣，不受測(cè)溫上限的限制，也不會(huì)破壞被測(cè)物體的溫度場(chǎng)，反應(yīng) 速度一般也比較快。但是，在本設(shè)計(jì)中，我們采用的是 DS18B20 溫度傳感器，通過(guò)檢測(cè)周?chē)h(huán) 境而顯示當(dāng)前的溫度值。溫度是影響傳感器性能的一個(gè)關(guān)鍵因素 ,溫度補(bǔ)償對(duì)于 提高傳感器的性能起到關(guān)鍵作用 ,在研制新一代的傳感器中 ,溫度測(cè)量的難題以 再一

9、次擺在人們的面前。因此 ,如何在傳感器極小的空間內(nèi)精確地測(cè)量、傳輸、 處理溫度信息是制約傳感器性能和體積的關(guān)鍵 ,采用進(jìn)口高性能、小體積、數(shù)字 化溫度元件 DS18B20 可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題 ,另外 ,有些傳感器需要多點(diǎn)溫度 補(bǔ)償,只需將多個(gè) DS18B20 并聯(lián)就可以解決這個(gè)問(wèn)題 ,無(wú)需增加硬件 ,電路非常簡(jiǎn) 單。故而，我們采用 DS18B20 溫度傳感器檢測(cè)周?chē)h(huán)境，顯示當(dāng)前溫度值。環(huán)境溫度檢測(cè)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景1.2.1 環(huán)境溫度檢測(cè)裝置的現(xiàn)狀 據(jù)網(wǎng)上信息的顯示，我國(guó)環(huán)境溫度檢測(cè)裝置在的應(yīng)用宏觀(guān)環(huán)境分析：圖 1.1 我國(guó)溫度檢測(cè)裝置產(chǎn)業(yè)宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)環(huán)境分析1.2.2環(huán)境溫度檢測(cè)裝置的發(fā)展前

10、景3環(huán)境溫度檢測(cè)裝置的發(fā)展前景：圖 1.2 國(guó)內(nèi)溫度檢測(cè)裝置供給分布圖圖 1.3 國(guó)內(nèi)溫度檢測(cè)裝置的需求結(jié)構(gòu)分布圖環(huán)境溫度檢測(cè)研究的主要內(nèi)容 本次的溫度檢測(cè)及顯示設(shè)計(jì)主要研究了單片機(jī)與 12864 液晶顯示模塊、溫 度檢測(cè)芯片 DS18B20接口之間的聯(lián)系， 學(xué)會(huì)根據(jù)外圍電路設(shè)計(jì)進(jìn)行軟件編程及 系統(tǒng)調(diào)試。通過(guò)這些的結(jié)合，使得該設(shè)計(jì)達(dá)到一個(gè)目標(biāo)：通過(guò)對(duì)周?chē)h(huán)境的檢 測(cè)來(lái)顯示當(dāng)前的溫度值。第二章 環(huán)境溫度檢測(cè)及顯示總體的設(shè)計(jì)方案2.1 環(huán)境溫度檢測(cè)及顯示的各個(gè)部分的設(shè)計(jì)方案2.1.1 測(cè)量部分方案一、 采用熱敏電阻，可滿(mǎn)足 4090的測(cè)量范圍，但熱敏電阻精度、 重復(fù)性、可靠性都比較差 ,對(duì)于檢測(cè)小

11、于 1的溫度信號(hào)是不適用的。方案二、 采用 DS18B20。DS18B20可以程序設(shè)定 912 位的分辨率，精 度為0.5 C?？蛇x更小的封裝方式，更寬的電壓適用范圍。分辨率設(shè)定，及用 戶(hù)設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在 EEPROM 中，掉電后依然保存。 DS18B20 的性能是 新一代產(chǎn)品中最好的！性能價(jià)格比也非常出色！它是 DALLAS 公司專(zhuān)利產(chǎn)品， 在 2075范圍內(nèi)精度為 0.5，但是在此范圍外的溫度測(cè)量卻誤差雖然比較大， 而且其串行數(shù)字輸出方式采用軟件處理比較困難，但是，正好鍛煉我們?cè)诿鎸?duì) 困難時(shí)克服困難的精神。綜上比較分析，我們選擇方案二，以實(shí)現(xiàn)較好的溫度測(cè)量實(shí)現(xiàn)。2.1.2 遠(yuǎn)程通信部分

12、方案一、 一般微機(jī)提供的標(biāo)準(zhǔn)接口為 RS232，它的接口是一種用于近距 離（最大 3060 米）、慢速度、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊的通訊協(xié)議，在 RS232 中一個(gè)信號(hào)只 用到一條信號(hào)線(xiàn)，采取與地電壓參考的方式，因而在長(zhǎng)距離傳輸后，發(fā)送端和 接收端地電壓有出入，容易造成通訊出錯(cuò)或速度降低。方案二、 采用 89C51 編碼后以并行方式傳輸數(shù)據(jù)。 它的優(yōu)點(diǎn)是方便實(shí)現(xiàn)， 軟件開(kāi)銷(xiāo)小。綜上比較分析，方案二容易實(shí)現(xiàn)，我們選擇方案二。2.1.3 顯示部分方案一、 向每一個(gè)數(shù)碼管發(fā)送數(shù)據(jù)，通過(guò)控制器控制顯示順序，由于顯 示速度快，肉眼看不出閃爍，完成顯示。但是占用控制器資源太多。方案二、 通過(guò) 12864 液晶顯示模塊顯

13、示， 用鍵盤(pán)通過(guò) 8255 控制液晶顯示 模塊顯示，控制器資源占用少。綜合分析，我們決定使用方案二。2.2 環(huán)境溫度檢測(cè)及顯示的總體的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖 2.1 系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖由系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)可知，本系統(tǒng)主要由電源供給、 89C51 單片機(jī)、溫度傳 感器 DS18B20、 8255按鍵、 12864液晶顯示模塊這五大部分組成。第三章 環(huán)境溫度檢測(cè)及顯示主要模塊的組成3.1 溫度檢測(cè)芯片 DS18B20模塊DS18B20數(shù)字溫度計(jì)是 DALLAS 公司生產(chǎn)的 1Wire，即單總線(xiàn)器件， 具 有線(xiàn)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(xiàn)路簡(jiǎn)單， 在一根通信線(xiàn)，可以?huà)旌芏噙@樣的數(shù)字溫度

14、計(jì)，十分方便。3.1.1 DS18B20 的技術(shù)參數(shù)序號(hào)項(xiàng)目?jī)?nèi)容1內(nèi)置傳感器DS18B202溫度精度0.5（ -10 +85C 范圍內(nèi)）3測(cè)溫范圍-55 +1254溫度分辨率9-12 位 （0.0625 ）5測(cè)溫速度750ms（12 位分辨率 ）6電源要求3V-5.5V7支持通訊電纜長(zhǎng)度100m8材質(zhì)314 不銹鋼9外型尺寸 6mm 長(zhǎng)度 25mm， 30mm 可選10運(yùn)行環(huán)境-55 +80表 3.1 DS18B20 的技術(shù)參數(shù)表3.1.2 DS18B20 數(shù)字溫度計(jì)的封裝與外形尺寸圖 3.13.1.3DS18B20 的封裝圖圖 3.2 DS18B20 的外形尺寸圖DS1820使用中注意事項(xiàng)較

15、小的硬件開(kāi)銷(xiāo)需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償。單總線(xiàn)上所掛 DS1820超過(guò) 8 小時(shí)，需要解決微處理器的總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)問(wèn)題。(3)連接 DS1820 的總線(xiàn)電纜是有長(zhǎng)度限制的。(4)在 DS1820測(cè)溫程序設(shè)計(jì)中 DS1820接觸不好或斷線(xiàn)，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)3.2 12864 液晶顯示模塊12864液晶顯示模塊也就是 OCM4X8C 液晶顯示模塊，是通過(guò)串行掃描方式 與單片機(jī)連接，用來(lái)顯示文字，圖像。3.2.1 12864液晶顯示模塊的概述和比較概述：帶中文字庫(kù)的 128X64是一種具有 4位/8位并行、 2線(xiàn)或 3線(xiàn)串行多種接 口方式， 內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、

16、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊； 其顯 示分辨率為 12864, 內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和 128個(gè)16*8點(diǎn)ASCII 字符集。利 用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、 方便的操作指令， 可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形 界面。可以顯示 84行1616點(diǎn)陣的漢字。 也可完成圖形顯示。 低電壓低功耗是其 又一顯著特點(diǎn)。比較：該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類(lèi)型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊， 不論 硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多， 且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖 形液晶模塊。3.2.1 OCM4X8C 漢字液晶屏引腳表 如下所示：引 腳名稱(chēng)方向說(shuō)明引腳名稱(chēng)方向說(shuō)明1VSS-GND( 0V)11

17、DB4I/O數(shù)據(jù)42VDD-Supply V oltage For Logic (+5v)12DB5I/O數(shù)據(jù)53VO-Supply Voltage For LCD (懸空)13DB6I/O數(shù)據(jù)64RS(CS)H/LH: Data L: Instruction Code14DB7I/O數(shù)據(jù)75R/W (STD)H/LH: Read L: Write15PSBH/LH: Parallel Mode L: Serial Mode6E(SCLK)H,H /LEnable Signal16NC-空腳7DB0I/O數(shù)據(jù)017/RSTH/LReset Signal 低電平有效8DB1I/O數(shù)據(jù) 118NC

18、-空腳9DB2I/O數(shù)據(jù)219LED A-背光源正極（ LED+5V ）10DB3I/O數(shù)據(jù)320LED K-背光源負(fù)極（ LED-OV ）表 3.2 OCM4X8C 漢字液晶屏引腳表3.2.2 OCM4X8C 接口方式與時(shí)序（1）4/8 位并行接口方式當(dāng)模塊的 PSB腳接高電平時(shí)，模塊即進(jìn)入并行接 口模式。在并行模式下可由功能設(shè)定指令的 “DL”位來(lái)選擇 8 位或 4 接口方式， 主控制系統(tǒng)將配合 “RS”、“RW”、“E”DB0DB7 來(lái)完成指令 /數(shù)據(jù)的傳送，其操 作時(shí)序與其它并行接口液晶顯示模塊相同。（2）2/3 線(xiàn)串行接口方式當(dāng)模塊的 PSB 腳接低電平時(shí)，模塊即進(jìn)入串行接口模式。串

19、行模式使用串 行數(shù)據(jù)線(xiàn) SID 與串行時(shí)鐘線(xiàn) SCLK 來(lái)傳送數(shù)據(jù)，即構(gòu)成 2 線(xiàn)串行模式。本系統(tǒng)選擇的是串行接口控制方式，工作原理如下：OCM4X8C 還允許同時(shí)接入多個(gè)液晶顯示模塊以完成多路信息顯示功能。 此時(shí)，要利用片選端 “CS”構(gòu)成 3 線(xiàn)串行接口方式，當(dāng) “CS”接高電位時(shí)，模塊可 正常接收并顯示數(shù)據(jù)，否則模塊顯示將被禁止。通常情況下，當(dāng)系統(tǒng)僅使用一 個(gè)液晶顯示模塊時(shí)， “CS”可連接固定的高電平。線(xiàn)串行工作操作時(shí)序如圖 1所示。由圖 1 可以看出，單片機(jī)與液晶模塊之 間傳送 1字節(jié)的數(shù)據(jù)共需 24 個(gè)時(shí)鐘脈沖。首先，單片機(jī)要給出數(shù)據(jù)傳輸起始位， 這里是以 5個(gè)連續(xù)的 “1作”數(shù)據(jù)

20、起始位，如模塊接收到連續(xù)的 5個(gè)“1，”則內(nèi)部 傳輸被重置并且串行傳輸將被同步。 緊接著， “RW”位用于選擇數(shù)據(jù)的傳輸方向 （讀或?qū)懀?“RS”位用于選擇內(nèi)部數(shù)據(jù)寄存器或指令寄存器，最后的第 8 位固 定為“0?！痹诮邮盏狡鹗嘉患?“RW”和“RW”的第 1個(gè)字節(jié)后， 下一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù) 或指令將被分為 2 個(gè)字節(jié)來(lái)串行傳送或接收。數(shù)據(jù)或指令的高 4 位，被放在第 2個(gè)字節(jié)串行數(shù)據(jù)的高 4 位，其低 4 位則置為 “0；”數(shù)據(jù)或指令的低 4 位被放在 第 3個(gè)字節(jié)的高 4位，其低 4位也置為 “0，”如此完成一個(gè)字節(jié)指令或數(shù)據(jù)的傳 送。需要注意的是，當(dāng)有多個(gè)數(shù)據(jù)或指令要傳送時(shí)，必須要等到一個(gè)

21、指令完成 執(zhí)行完畢后再傳送下一個(gè)指令或數(shù)據(jù)，否則，會(huì)造成指令或數(shù)據(jù)的丟失。這是 因?yàn)橐壕K內(nèi)部沒(méi)有發(fā)送 /接收緩沖區(qū)。圖 3.3 OCM4X8C 的 2 線(xiàn)串行工作模式操作時(shí)序圖3.3 8255按鍵模塊8255A 具有 3 個(gè) 8 位的并行 I/O 口，具有三種工作方式，可通過(guò)程序改變其功能，因而使用靈活方便，通用性強(qiáng)，可作單片機(jī)與多種外圍設(shè)備連接時(shí)的 中間接口電路。3.3.1 引腳說(shuō)明8255共有 40個(gè)引腳，采用雙列直插式封裝。各引腳功能如下： D7D0：三個(gè)態(tài)雙向數(shù)據(jù)線(xiàn)，與單片機(jī)數(shù)據(jù)總線(xiàn)連接，用來(lái)傳送數(shù)據(jù)信息。 CS：片選信號(hào)線(xiàn)，低電平有效，表示芯片被選中。RD：讀出信號(hào)線(xiàn)，低電科有效

22、，控制數(shù)據(jù)的讀出。WR ：寫(xiě)入信號(hào)線(xiàn)，低電平有效，控制數(shù)據(jù)的寫(xiě)入。VCC： +5V 電源。PA7PA0：A 的輸入 /輸出線(xiàn)。PB7PB0：B 口輸入 /輸出線(xiàn)。PC7PC0：C 口輸入 /輸出線(xiàn)。RESET：復(fù)位信號(hào)線(xiàn)。A1A0 ：地址線(xiàn)，用來(lái)選擇 8255內(nèi)部端口。GND：地線(xiàn)。3.3.2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)8255 內(nèi)部結(jié)構(gòu)其中包括三個(gè)并行數(shù)據(jù)輸入 /輸出端口，二個(gè)工作方式控制電 路，一個(gè)讀 /寫(xiě)控制邏輯電路和 8 位總線(xiàn)緩沖器。各部分功能概括如下：端口 A 、B、CA 口：是一個(gè) 8 位數(shù)據(jù)出鎖器 / 緩沖器和一個(gè) 8 位數(shù)據(jù)輸入鎖存器。B 口：是一個(gè) 8 位數(shù)據(jù)輸入 / 輸出鎖存器和一個(gè) 8

23、位數(shù)據(jù)輸入結(jié)沖器。C 口：是一個(gè) 8位數(shù)據(jù)輸入 /輸出端口。 C作為控制 /狀態(tài)住處緩沖器（輸入 不鎖存）。通常 A 口、B 口作為數(shù)據(jù)輸入 /輸出端口。 C 口作為控制 /狀態(tài)信息端口， 它 在“方式控制字 ”的控制下可分為二個(gè) 4位端口。每個(gè)端口有一個(gè) 4 位鎖存器， 分別與 A 口和 B 口配合使用，作為控制信號(hào)輸出或狀態(tài)信息輸入端口。3.3.3 工作方式控制電路 工作方式控制電路有兩個(gè)， 一個(gè)是 A 組控制電路，另一個(gè)是 B 組控制電路。 這兩組控制電路具有一個(gè)控制命令寄存器， 用來(lái)接收中央處理器發(fā)來(lái)的控制字，10 以決定兩組端口的工作方式， 也可根據(jù)控制字的要求對(duì) C 口按位清 “0

24、或”者位置 “1?！盇 組控制電路用來(lái)控制 A 口和 C 口的上半部分（ PC7PC4）。B 組控制 電路用來(lái)控制 B 口和 C 口的下半部分（ PC3PC0）。3.3.4 總線(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖器總線(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖器是一個(gè)三態(tài)雙向 8位緩沖器，作為 8255與系統(tǒng)總線(xiàn)之間的 接口，用來(lái)傳送數(shù)據(jù)、指令、控制命令以及外部狀態(tài)信息。3.3.5 8255 三種基本工作方式方式 0：（ MODE 0）：基本輸入輸出方式 1（Mode 1）：選通輸入輸出方式 2（Mode 2）：雙向傳送3.3.6 讀/寫(xiě)控制邏輯電路讀/寫(xiě)控制邏輯電路接收 CPU 發(fā)來(lái)的控制信號(hào) WR、 RD、 RESET、地址信 號(hào) A1A0 等，然

25、后根據(jù)控制信號(hào)的要求，將端口數(shù)據(jù)讀出，送往 CPU，或者將 CPU 送來(lái)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入端口。各端口的工作狀態(tài)如表二所求。表二 8255 接口工作狀態(tài)表A1A2RDWRCS工作狀態(tài)00010A 口數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)總線(xiàn)01010B 口數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)總線(xiàn)10010C 口數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)總線(xiàn)00100總線(xiàn)數(shù)據(jù)A口01100總線(xiàn)數(shù)據(jù)B口10100總線(xiàn)數(shù)據(jù)C口11100總線(xiàn)數(shù)據(jù) 控制字寄存器1數(shù)據(jù)總線(xiàn)三態(tài)11010非法狀態(tài)110數(shù)據(jù)總線(xiàn)三態(tài)表 3.3 8055 各端口的工作狀態(tài)本系統(tǒng)采用方式 0 工作，通過(guò)控制字設(shè) PB口為輸入，檢測(cè)哪個(gè)鍵被按下， 將數(shù)據(jù)通過(guò) P0 口送給單片機(jī)處理。11第四章 系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)4.1 主程序的流程

26、圖圖 4.1 主程序的流程圖4.2 按鍵的流程圖圖 4.2 按鍵的流程圖124.3 時(shí)間功能的流程圖圖 4.3 時(shí)間功能的流程圖13第五章 環(huán)境溫度檢測(cè)系統(tǒng)顯示5.1 應(yīng)用 DXP2004繪制環(huán)境溫度檢測(cè)及顯示原理圖我們?cè)O(shè)計(jì)的是一種有 P89V51單片機(jī)控制的 OCM4X8C 漢字液晶屏。采用串行 掃描方式進(jìn)行顯示，有占用 I/O口小的特點(diǎn)。整個(gè)系統(tǒng)由單片機(jī)、 74HC138、74HC373、OCM4X8C 液晶屏， 8255A和按 鍵組成，以 P89V51單片機(jī)為控制核心。5.1.1 電路原理圖的 PCB顯示顯示如下：圖 5.1 電源及單片機(jī)等模塊圖 5.2 按鍵及 8255等模塊14圖 5

27、.3 串行口及液晶顯示等模塊5.2 環(huán)境溫度顯示環(huán)境溫度顯示使用和操作說(shuō)明我們使用的開(kāi)發(fā)環(huán)境為 Flash magic，打開(kāi) Flash magic ，打開(kāi)附錄里的 工程文件，編繹出 hex 文件，將 hex文件下載到單片機(jī)里，復(fù)位一下。圖 5.5 主界面（或者按鍵）顯示此時(shí)液晶屏?xí)霈F(xiàn)如圖所示：圖 5.4 智能儀器實(shí)訓(xùn)圖顯示 按液晶屏上的提示，按 K4 鍵 如按下 K4 ，會(huì)出現(xiàn)：圖 5.6 設(shè)計(jì)人員的顯示15如按下 K5 ，會(huì)出現(xiàn)：圖 5.7 當(dāng)前溫度的顯示如按下 K6 ，會(huì)出現(xiàn)動(dòng)畫(huà)：圖 5.8 動(dòng)畫(huà) “謝謝 ”的顯示如按 K7，則顯示時(shí)間：圖 5.9 時(shí)間的顯示總的實(shí)物圖：圖 5.10

28、總的實(shí)物圖16參考文獻(xiàn) 1 祁偉.單片微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)教程 M.北京：北京航空 航天大學(xué)出版社， 2007.2 馬忠梅 .單片機(jī)的 C 語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì) M.北京：北京航空航天 大學(xué)出版社， 2007.楊欣榮 .智能儀器原理、設(shè)計(jì)與發(fā)展 .中南大學(xué)出版社， 2006.7.李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)（修訂版） M. 北京：北京航空航天 大學(xué)出版社， 1998.5 何立民. 單片機(jī)高級(jí)教程 M.北京航空航天大學(xué)出版社， 2000年 5 月第一版.17附錄程序代碼1. 頭文件#includeREG51.h#include #include #include #include #includ

29、e #include #include 2. DS18B20 的主要程序代碼sbit DQ =P34;/*1us延時(shí)子函數(shù) */定義通信端口 */void delay(unsigned int i) while(i-);/*1ms延時(shí)子函數(shù) */void delay1(unsigned int z)unsigned int x,y;for(x=z;x0;x-) for(y=110;y0;y-);初始化函數(shù) */Init_DS18B20(void) unsigned char x=0; DQ = 1;/DQ 復(fù)位delay(8); / 稍做延時(shí) DQ = 0;/ 單片機(jī)將 DQ 拉低delay(

30、80); / 精確延時(shí) 大于 480us DQ = 1;/ 拉高總線(xiàn)delay(14);x=DQ;/稍做延時(shí)后 如果 x=0 則初始化成功 x=1 則初始化失敗delay(20);/*讀一個(gè)字節(jié) */ReadOneChar(void)unsigned char i=0;18unsigned char dat = 0; for (i=8;i0;i-)DQ = 0; / 給脈沖信號(hào)dat=1;DQ = 1; / 給脈沖信號(hào)if(DQ) dat|=0 x80; delay(10);return(dat);寫(xiě)一個(gè)字節(jié)WriteOneChar(unsigned char dat) unsigned ch

31、ar i=0;for (i=8; i0; i-)DQ = 0;DQ = dat&0 x01;delay(10);DQ = 1;dat=1;讀取溫度 *float ReadTemperature(void)unsigned char a=0;unsigned char b=0;unsigned int t=0;float tt=0;Init_DS18B20();WriteOneChar(0 xCC); / 跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作WriteOneChar(0 x44); / 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換Init_DS18B20();WriteOneChar(0 xCC); / 跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作前兩個(gè)就是溫度Wr

32、iteOneChar(0 xBE); / 讀取溫度寄存器等(共可讀 9 個(gè)寄存器) a=ReadOneChar();b=ReadOneChar();t=b;t=8;t=t|a;tt=t*0.0625;/t= tt*10+0.5; / 放大 10 倍輸出并四舍五入 -此行沒(méi)用return(tt);193. 12864 的主要程序代碼sbit LCD_RS=P14;/ 定義引腳sbit LCD_RW=P15;sbit LCD_E=P16;sbit PSB =P17; /PSB 腳為 12864-12 系列的串、并通訊功能切換，我們使用 8位并行接 口， PSB=1#define LCD_Data

33、P0#define Busy/*0 x80 / 用于檢測(cè) LCD 狀態(tài)字中的 Busy 標(biāo)識(shí) 聲明子函數(shù) */void WriteDataLCD(unsigned char WDLCD);void WriteCommandLCD(unsigned char WCLCD,BuysC);unsigned char ReadDataLCD(void);unsigned char ReadStatusLCD(void);void LCDInit(void);void LCDClear(void);void LCDFlash(void);void DisplayOneChar(unsigned char

34、 X, unsigned char Y , unsigned char DData);void DisplayListChar(unsigned char X, unsigned char Y , unsigned char code *DData); void DisplayImage (unsigned char code *DData);void Delay5Ms(void); void Delay400Ms(void);定義顯示數(shù)組 */code unsigned char uctech1 = 設(shè)計(jì)人員： ; code unsigned char uctech3 = 當(dāng)前溫度： ; c

35、ode unsigned char uctech4 = K5: 顯示溫度 ; code unsigned char uctech2 = K4: 設(shè)計(jì)人員 ; code unsigned char uctech5 = K6: 顯示動(dòng)畫(huà) ; code unsigned char uctech6 = K7: 顯示時(shí)間 ; code unsigned char uctech7 = 當(dāng)前時(shí)間： ; code unsigned char net = 智能儀器實(shí)訓(xùn) ; code unsigned char net1 = 環(huán)境溫度檢測(cè) ;code unsigned char mcu = ;code unsig

36、ned char qq = ;unsigned char const table=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9;/unsigned char const dofly=0 xc0,0 xf9,0 xa4,0 xb0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xf8,0 x80,0 x90;/ 顯示 段碼值 0123456789 void WriteDataLCD(unsigned char WDLCD)寫(xiě)數(shù)據(jù)ReadStatusLCD(); / 檢測(cè)忙 LCD_RS = 1;LCD_RW = 0;LCD_Data = WDLCD;LCD_E = 1;LCD_E = 1;20LCD_E =

37、 1;/*LCD_E = 0;寫(xiě)指令 */void WriteCommandLCD(unsigned char WCLCD,BuysC) /BuysC 為 0 時(shí)忽略忙檢測(cè) if (BuysC) ReadStatusLCD(); / 根據(jù)需要檢測(cè)忙 LCD_RS = 0;LCD_RW = 0;LCD_Data = WCLCD;LCD_E = 1;LCD_E = 1;LCD_E = 1;LCD_E = 0;/*讀數(shù)據(jù) */ unsigned char ReadDataLCD(void)LCD_RS = 1;LCD_RW = 1;LCD_E = 0;LCD_E = 0;LCD_E = 1; ret

38、urn(LCD_Data);讀狀態(tài)unsigned char ReadStatusLCD(void) LCD_Data = 0 xFF; LCD_RS = 0; LCD_RW = 1; LCD_E = 1; while (LCD_Data & Busy); / 檢測(cè)忙信號(hào) LCD_E = 0;return(LCD_Data);* LCM初始化void LCDInit(void)WriteCommandLCD(0 x30,1); / 顯示模式設(shè)置 , 開(kāi)始要求每次檢測(cè)忙信號(hào)WriteCommandLCD(0 x01,1); / 顯示清屏WriteCommandLCD(0 x06,1); / 顯示

39、光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置WriteCommandLCD(0 x0C,1); / 顯示開(kāi)及光標(biāo)設(shè)置4. 8255 的主要程序代碼#include 21#define LCD_STRING_END 0#define com8255 XBYTE0 xFFFF /8255 控制端口的地址#define PORTA XBYTE0 xFFFC /A 口的地址#define PORTB XBYTE0 xFFFD /B 口的地址#define PORTC XBYTE0 xFFFE /C 口的地址sbit AA=P10; /74HC138 的 A 輸入口 sbit BB=P11; /74HC138 的 B 輸入口 sbit

40、 CC=P12; /74HC138 的 C 輸入口/*片選子函數(shù) */void CS8255() AA=0;BB=1;CC=0;5. 時(shí)鐘的主要程序#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuint temp,miao=0,fen=0,xiaoshi=0,K;sbit P3_2=P32;sbit P3_4=P34;void display4();void delay(uint z);void start();void start()/初始化子程序TH0=(65536-50000)/256;/ 定時(shí)時(shí)間為 50msTL0=(65536

41、-50000)%256;TMOD=0X01;/方式一ET0=1;TR0=1;EA=1;void timer1() interrupt 1/中斷程序TH0=(65536-50000)/256;/ 重裝時(shí)間初值TL0=(65536-50000)%256;K+;if(K=20)K=0;miao+;22if(miao=60)miao=0;fen+;if(fen=60)fen=0;xiaoshi+;if(xiaoshi=24)xiaoshi=0;6. 動(dòng)畫(huà)的主要程序代碼unsigned char code nBitmapDot1 =/ 數(shù)據(jù)表0 x00,0 x00,0 x08,0 x00,0 x00,0

42、 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x08,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00, 0 x00,0 x00,0 x0E,0 x00,0 x30,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x0E,0 x00,0 x30,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00, 0 x00,0 x00,0 x0F,0 x00,0 x38,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x0F,0 x00,0 x38,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00, 0 x0E,0 x00,0 x1B,0 x80,0 x2E,0 x00,0 x0

43、0,0 x0E,0 x00,0 x1B,0 x80,0 x2E,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00, 0 x0F,0 x00,0 x1B,0 x00,0 x26,0 x00,0 x00,0 x0F,0 x00,0 x1B,0 x00,0 x26,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00, 0 x07,0 x80,0 x16,0 x00,0 x26,0 x00,0 x00,0 x07,0 x80,0 x1E,0 x00,0 x26,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00, 0 x06,0 xC0,0 x16,0 x00,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x06,0

44、 xC0,0 x16,0 x00,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00, 0 x03,0 x60,0 x16,0 x00,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x03,0 x60,0 x16,0 x00,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00, 0 x03,0 x61,0 x1C,0 x60,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x03,0 x61,0 x1C,0 x40,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x80,0 x00, 0 x01,0 x21,0 x9C,0 xE0,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x01,0 x21,0 x9

45、C,0 xE0,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x0E, 0 x01,0 xA1,0 xF9,0 xF0,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x01,0 xA1,0 xF9,0 xF0,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x1F, 0 x01,0 xA1,0 x7F,0 x98,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x01,0 xA1,0 x7F,0 xB8,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x31, 0 x00,0 xA1,0 x7F,0 xB8,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x01,0 xA1,0 x7F,0 xB8,0

46、 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x31, 0 x00,0 xE1,0 x7F,0 xB0,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 xE1,0 x7F,0 xB0,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x21, 0 x00,0 xE1,0 x40,0 xA0,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 xE1,0 x40,0 xA0,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x31, 0 x00,0 x01,0 x40,0 xA0,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x01,0 x40,0 xA0,0 x2C,0 x0

47、0,0 x00,0 x00,0 x31, 0 x00,0 x01,0 x40,0 xA0,0 x2C,0 x80,0 x00,0 x00,0 x01,0 x40,0 xA0,0 x2C,0 x80,0 x00,0 x00,0 x31, 0 x00,0 x01,0 x40,0 xA0,0 x2D,0 xC0,0 x00,0 x00,0 x01,0 x40,0 xA0,0 x2D,0 xC0,0 x00,0 x00,0 x31, 0 x00,0 x01,0 x40,0 xA0,0 x2F,0 xC0,0 x00,0 x00,0 x01,0 x40,0 xA0,0 x2F,0 xC0,0 x00,0

48、 x00,0 x31, 0 x01,0 x81,0 x7F,0 xBF,0 xFF,0 x60,0 x00,0 x01,0 x81,0 x7F,0 xBF,0 xFF,0 x60,0 x00,0 x00,0 x31, 0 x01,0 x81,0 x7F,0 xBB,0 xFF,0 xF0,0 x00,0 x01,0 x81,0 x7F,0 xBB,0 xFF,0 xF0,0 x00,0 x00,0 x11, 0 x03,0 xC1,0 x7F,0 xAF,0 xEF,0 xF0,0 x00,0 x03,0 xC1,0 x7F,0 xAF,0 xEF,0 xF0,0 x00,0 x00,0 x1

49、1, 0 xFF,0 xE1,0 x40,0 xA4,0 x2C,0 x00,0 x00,0 xFF,0 xE1,0 x40,0 xA4,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x11, 0 x7E,0 x61,0 x40,0 xA0,0 x24,0 x00,0 x00,0 x7E,0 x61,0 x40,0 xA0,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x13, 0 x7E,0 xC1,0 x40,0 xA0,0 x24,0 x00,0 x00,0 x7E,0 xC1,0 x40,0 xA0,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x13, 0 x02,

50、0 x81,0 x40,0 xA0,0 x24,0 x00,0 x00,0 x02,0 x81,0 x40,0 xA0,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x13, 0 x02,0 x81,0 x40,0 xA0,0 x24,0 x00,0 x00,0 x02,0 x81,0 x40,0 xA0,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x13, 0 x02,0 x81,0 x40,0 xA0,0 x24,0 x00,0 x00,0 x02,0 x81,0 x40,0 xA0,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x12,230 x02,0 x81,0

51、x7F,0 xAC,0 x24,0 x00,0 x00,0 x02,0 x81,0 x7F,0 xAC,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x1A, 0 x02,0 x81,0 x7F,0 xAC,0 x24,0 x00,0 x00,0 x02,0 x81,0 x7F,0 xAC,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x1A, 0 x02,0 x81,0 x40,0 xAE,0 x24,0 x00,0 x00,0 x02,0 x81,0 x41,0 xAE,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x1A, 0 x02,0 x81,0 x40,0 xAF

52、,0 x24,0 x00,0 x00,0 x02,0 x81,0 x40,0 xAF,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x1A, 0 x02,0 x81,0 x40,0 xA7,0 xA4,0 x00,0 x00,0 x02,0 x81,0 x40,0 xA7,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x1A, 0 x02,0 x81,0 x40,0 xA7,0 xA4,0 x00,0 x00,0 x02,0 x81,0 x40,0 xA7,0 xAC,0 x00,0 x00,0 x00,0 x0A, 0 x02,0 x81,0 x40,0 xA6,0 xE4,0

53、x00,0 x00,0 x02,0 x81,0 x40,0 xA6,0 xAC,0 x00,0 x00,0 x00,0 x0A, 0 x02,0 x81,0 x40,0 xA6,0 xE4,0 x00,0 x00,0 x02,0 x81,0 x40,0 xA6,0 xEC,0 x00,0 x00,0 x00,0 x0A, 0 x02,0 x81,0 x40,0 xA2,0 x64,0 x00,0 x00,0 x02,0 x81,0 x40,0 xA2,0 xEC,0 x00,0 x00,0 x00,0 x0E, 0 x02,0 xBF,0 x7F,0 xA2,0 x6C,0 x00,0 x00

54、,0 x02,0 xBF,0 x7F,0 xA2,0 x6C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x0E, 0 x02,0 xBF,0 x7F,0 xA2,0 xE4,0 x00,0 x00,0 x02,0 xBF,0 x7F,0 xA2,0 xEC,0 x00,0 x00,0 x00,0 x0C, 0 x02,0 x9F,0 xFE,0 xA3,0 xE4,0 x00,0 x00,0 x02,0 x9F,0 xFE,0 xA3,0 xEC,0 x00,0 x00,0 x00,0 x0C, 0 x02,0 x8F,0 xFD,0 xA3,0 xA4,0 x00,0 x00,0 x02,0

55、x9F,0 xFD,0 xA3,0 xAC,0 x00,0 x00,0 x00,0 x0C, 0 x02,0 x80,0 x0D,0 xA1,0 x24,0 x00,0 x00,0 x02,0 x80,0 x0D,0 xA1,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x0C, 0 x02,0 x83,0 x0D,0 xA0,0 x24,0 x00,0 x00,0 x02,0 x87,0 x0D,0 xA0,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00, 0 x02,0 x87,0 x1B,0 xA0,0 x24,0 x00,0 x00,0 x02,0 x87,0 x1B,0 xA0,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00, 0 x02,0 x8E,0 x1B,0 xA0,0 x24,0 x00,0 x00,0 x02,0 x8E,0 x1A,0 xA0,0 x2C,0 x00,0 x00,0 x00,0 x0