溫度傳感顯示器

傳感顯示器項目負責人:鄧深文05110049鄺振華051101491溫度傳感顯示器項目概述本課程設計項目通過51單片機技術為支撐,應用單片機硬件與匯編語言編程技術完成溫度傳感顯示器的項目實現(xiàn)工作，在51單片機外部接上一個溫度傳感器，通過傳感功能，使得外部的溫度信號轉化成電信號，通過以LED數(shù)碼顯示管的形式顯示溫度。2溫度傳感顯示器項目流程1.選定溫度傳感器項目課題項目實現(xiàn)目的:本項目用途廣泛實用,與日常生活息息相關密切.項目實現(xiàn)資本不高.2.實現(xiàn)項目思路方案通過網(wǎng)絡,書本途徑查找溫度傳感器,51單片機,LED數(shù)碼顯示管相關資料，由溫度傳感器,單片機控制實現(xiàn)LED數(shù)碼顯示管顯示溫度并實現(xiàn)報警模擬情況.33.制作本項目原理圖和焊接硬件工作確定落實項目所需元器件,主要元器件包括:89C51單片機,溫度傳感器,LED數(shù)碼管等.使用protel99SE制作項目原理圖硬件版面布局，元器件排放.焊接工作開始.項目程序調試確認無誤,程序錄入芯片.整體項目實現(xiàn)效果調試.制作課程項目設計報告,PPT等.45（a）外觀圖（b）側面圖（c）頂視圖圖DS18B20芯片表DS18B20詳細引腳功能描述序號名稱引腳功能描述1GND地信號2DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。開漏單總線接口引腳。當被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源。3VDD可選擇的VDD引腳。當工作于寄生電源時，此引腳必須接地。6從DS18B20讀出的信息或寫入DS18B20的信息僅需要一根口線（單線接口）讀寫，那么，我們就用單片機的P1.4口接DS18B20溫度傳感器的單線總線2腳，DS18B20溫度傳感器與單片機的接口如圖所示.8051

P1.4

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由于DS18B20是在一根I/O線上讀寫數(shù)據(jù)，而對AT89C51單片機來說，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，我們必須采用軟件的方法來模擬單總線的協(xié)議時序來完成對DS18B20芯片的訪問。因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴格的時序要求。該協(xié)議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。根據(jù)DS18B20的初始化時序、寫時序和讀時序，分別編寫3個子程序：INIT_1820為初始化子程序，WRITE_1820為寫（命令或數(shù)據(jù)）子程序，READ_1820為讀數(shù)據(jù)子程序，所有的數(shù)據(jù)讀寫均由最低位開始。81初始化時序首先,每一次讀寫之前都要對DS18B20進行復位,我們先來看看初始化時序,DS18B20溫度傳感器初始化時序如圖所示。DS18B20主動15~60uS單片機主動480uS<T<960uS單片機檢測，當檢測到為低電平時復位成功，并說明器件存在，當檢測到依然為高電平時，說明復位不成功，可從A處再次復位，當多次復位不成功可能器件不存在或故障。A單片機主動單片機主動釋放并等待480uS后再作其它操作總線控制器將數(shù)據(jù)線下拉480—960US然后釋放，DS18B20溫度傳感器收到信號后等待15—60US左右后發(fā)出60—240US的存在低脈沖，總線控制器收到此信號表示復位成功。特別注意的是DS18B20溫度傳感器收到信號后等待15—60US左右后發(fā)出60—240US的存在低脈沖，單片機對P1.0進行檢測，當檢測到為低電平時表示復位成功，并說明器件存在，當檢測到依然為高電平時，說明復位不成功，可從A處再次復位，當多次復位不成功可能器件不存在或故障。

480uS<T<960uS9INIT_1820:SETBp1.4NOPNOPCLRP1.4；將數(shù)據(jù)線下拉500USACALLYS500；500US延時子程序SETBP1.4；釋放數(shù)據(jù)線ORLP1,#10H；P1轉為輸入ACALLDELAY1；DS18B20收到信號后等待50USJNBP1.4,TSR3；判斷DS18B20是否存在AJMPTSR4TSR3:SETBFLAG1；置標志位，表示DS18B20存在AJMPTSR5TSR4:CLRFLAG1清標志位，表示DS18B20不存在AJMPTSR7TSR5:MOVR0,#6BH；單片機等待200US后再作其它操作TSR6:DJNZR0,TSR6TSR7:SETBp1.4RETDELAY1:MOVR7,#18H；50US延時子程序DJNZR7,$RET102寫時序我們已經(jīng)完成了初始化時序,不難，對吧？那現(xiàn)在我們來做一下寫操作。DS18B20溫度傳感器寫時序如圖所示。>1uS寫“1”15uS15uS單片機主動60uS<T<120uS寫“0”60uS<T<120uSDS18B20在檢測到下降沿15uS后采樣DS18B20在檢測到下降沿15uS后采樣寫下一位的啟動脈沖寫時序是從總線控制器將DS18B20溫度傳感器的總線拉低時開始，有寫1和寫0兩種類型，它們都必須持續(xù)最少60US且每個寫時序之間必須至少有1US的恢復時間，DS18B20溫度傳感器在總線被拉低后的15—60US的時間窗口內采樣，總線在此時間內如果總線為高則寫1時序，如果為低則寫0時序。將總線拉低后，在整個寫0時序內部都必須維持總線為低電平（至少60US）；當向總線寫1時將總線拉低后總線控制器必須在15US內釋放總線并將總線拉高。

11WRITE_1820:MOVR2,#8；8位數(shù)據(jù)CLRCWRITE1:CLRp1.4；DS18B20溫度傳感器的總線拉低MOVR3,#7；延時15USDJNZR3,$RRCA；寫入一位數(shù)據(jù)MOVp1.4,CMOVR3,#24；延時50USDJNZR3,$SETBp1.4NOPDJNZR2,WRITE1；8位數(shù)據(jù)送完，結束SETBp1.4RET123讀時序

單片機主動>1uS1uS>>1uS>1uS15uS釋放啟動脈沖15uS釋放啟動脈沖單片機主動T<60uSDS18B20主動單片機采樣第一位DS18B20主動單片機采樣第二位T<60uS當準備從DS18B20溫度傳感器讀取數(shù)據(jù)時，總線控制應先發(fā)出讀時序，讀時序從總線被拉低至少1US以后開始，從DS18B20輸出的數(shù)據(jù)在啟動讀時序的下降沿后15US內有效，因此CPU必須在讀時序開始的15US內釋放總線，將總線控制權交給DS18B20并采樣總線狀態(tài)，讀時序結束時DS18B20釋放總線，交出總線控制權，總線被外拉上拉電阻拉回高電平空閑狀態(tài)，所有讀時序必須維持至少60US，每個時序之間至少有1US的恢復時間。13READ_1820:ORLP1,#10HMOVR4,#2；將溫度高位和低位從DS18B20中讀出MOVR1,#35H；低位存入35H單元，高位存入36H單元READ0:MOVR2,#8MOVA,#00HREAD1:CLRC；讀取一位數(shù)需要至少60USSETBp1.4NOPNOPCLRp1.4；保持至少1US的低電平NOPSETBp1.4；釋放數(shù)據(jù)線MOVR3,#4；延時9US，必須在15US內讀取數(shù)據(jù)DJNZR3,$

MOVC,P1.4RRCAMOVR3,#26DJNZR3,$DJNZR2,READ1MOV@R1,A；低8位數(shù)據(jù)讀完，存入35H單元

INCR1；指向36H單元

DJNZR4,READ0；高8位數(shù)據(jù)讀完，存入36H單元

SETBp1.4；讀時序結束時DS18B20釋放總線

NOPNOPCLRp1.4ACALLDELAY1SETBp1.4RET14軟件程序：HIG_MKEQU32H;設定最高溫度LOW_MKEQU33H;設定最低溫度TEM_HEQU36H;當前溫度的高8位TEM_LEQU35H;當前溫度的低8位TEM_NUMEQU30H;當前溫度

FLAG1EQU00H;DS18B20存在的標志DQEQUP1.4ORG0000HSTART:MOVSP,#60HMOVIE,#00H

SETBDQSTART_1:CLRP0.2CLRP0.3MOVHIG_MK,#30HMOVLOW_MK,#24HLCALLINIT_1820JNBFLAG1,START_115MAIN0:LCALLGET_TEM;調用讀溫度子程序LCALLTEM_COV;溫度轉換,并轉化成BCDLCALLDISPLAYMAIN1:MOVA,TEM_NUMCJNEA,HIG_MK,MAIN2CLRCMAIN2:JCMAIN3SETBP0.3AJMPMAIN0MAIN3:CJNEA,LOW_MK,MAIN4CLRCMAIN4:JNCMAIN5SETBP0.2AJMPMAIN0MAIN5:CLRP0.2CLRP0.3AJMPMAIN016

GET_TEM:SETBDQGET_MK1:LCALLINIT_1820JBFLAG1,GET_MK2LJMPGET_MK1GET_MK2:LCALLDELAY1MOVA,#0CCHLCALLWRITE_1820MOVA,#44HLCALLWRITE_1820GET_MK5:NOPCLRDQNOPSETBDQMOVR3,#4DJNZR3,$CLRCMOVC,DQJNCGET_MK5GET_MK3:LCALLINIT_1820JBFLAG1,GET_MK4LJMPGET_MK3GET_MK4:LCALLDELAY1MOVA,#0CCHLCALLWRITE_1820MOVA,#0BEHLCALLWRITE_1820LCALLREAD_1820RET17將從DS18B20中讀出的溫度數(shù)據(jù)進行轉換TEM_COV:MOVA,TEM_LANLA,#0F0HSWAPAMOVTEM_NUM,ATEM_COV3:MOVA,TEM_HANLA,#07HSWAPAORLA,TEM_NUMMOVTEM_NUM,A;保存變換后的溫度數(shù)據(jù)LCALLBIN_BCDRETBIN_BCD:PUSHACCMOVB,#10DIVABMOV31H,AMOV30H,BPOPACCRET

18WRITE_1820:MOVR2,#8CLRCWRITE1:CLRDQMOVR3,#5DJNZR3,$RRCAMOVDQ,CMOVR3,#21DJNZR3,$SETBDQNOPDJNZR2,WRITE1SETBDQRET19READ_1820:ORLP1,#20HMOVR4,#2MOVR1,#35HREAD0:MOVR2,#8MOVA,#00HREAD1:CLRCSETBDQNOPNOPCLRDQNOPSETBDQMOVR3,#4DJNZR3,$MOVC,DQRRCAMOVR3,#26DJNZR3,$DJNZR2,READ1MOV@R1,AINCR1DJNZR4,READ0SETBDQNOPNOPCLRDQACALLDELAY1SETBDQRET20INIT_1820:SETBDQNOPNOPCLRDQACALLYS500SETBDQORLP1,#1.0HACALLDELAY1JNBDQ,TSR3AJMPTSR4TSR3:SETBFLAG1AJMPTSR5TSR4:CLRFLAG1AJMPTSR7TSR5:MOVR0,#6BHTSR6:DJNZR0,TSR6TSR7:SETBDQRET21顯示子程序DISPLAY:PUSHACCSETBRS0MOVR2,#02HM