溫度傳感顯示器

關(guān)于溫度傳感顯示器溫度傳感顯示器項目概述本課程設(shè)計項目通過51單片機技術(shù)為支撐,應(yīng)用單片機硬件與匯編語言編程技術(shù)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(zhuǎn)化成電信號，通過以LED數(shù)碼顯示管的形式顯示溫度。第2頁,共25頁，2024年2月25日，星期天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(guān)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(luò),書本途徑查找溫度傳感器,51單片機,LED數(shù)碼顯示管相關(guān)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.第3頁,共25頁，2024年2月25日，星期天3.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(diào)試確認無誤,程序錄入芯片.整體項目實現(xiàn)效果調(diào)試.制作課程項目設(shè)計報告,PPT等.第4頁,共25頁，2024年2月25日，星期天第5頁,共25頁，2024年2月25日，星期天

（a）外觀圖（b）側(cè)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。第6頁,共25頁，2024年2月25日，星期天從DS18B20讀出的信息或?qū)懭隓S18B20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

第7頁,共25頁，2024年2月25日，星期天

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。第8頁,共25頁，2024年2月25日，星期天1初始化時序首先,每一次讀寫之前都要對DS18B20進行復(fù)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(fù)位成功，并說明器件存在，當檢測到依然為高電平時，說明復(fù)位不成功，可從A處再次復(fù)位，當多次復(fù)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(fù)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(fù)位成功，并說明器件存在，當檢測到依然為高電平時，說明復(fù)位不成功，可從A處再次復(fù)位，當多次復(fù)位不成功可能器件不存在或故障。

480uS<T<960uS第9頁,共25頁，2024年2月25日，星期天INIT_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(zhuǎn)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,$RET第10頁,共25頁，2024年2月25日，星期天2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(fù)時間，DS18B20溫度傳感器在總線被拉低后的15—60US的時間窗口內(nèi)采樣，總線在此時間內(nèi)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(nèi)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(nèi)釋放總線并將總線拉高。

第11頁,共25頁，2024年2月25日，星期天WRITE_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(jié)束

SETBp1.4RET第12頁,共25頁，2024年2月25日，星期天3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(yīng)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(nèi)有效，因此CPU必須在讀時序開始的15US內(nèi)釋放總線，將總線控制權(quán)交給DS18B20并采樣總線狀態(tài)，讀時序結(jié)束時DS18B20釋放總線，交出總線控制權(quán)，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(fù)時間。第13頁,共25頁，2024年2月25日，星期天READ_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(nèi)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(jié)束時DS18B20釋放總線

NOPNOPCLRp1.4ACALLDELAY1SETBp1.4RET第14頁,共25頁，2024年2月25日，星期天軟件程序：HIG_MKEQU32H;設(shè)定最高溫度LOW_MKEQU33H;設(shè)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_1第15頁,共25頁，2024年2月25日，星期天MAIN0:LCALLGET_TEM;調(diào)用讀溫度子程序

LCALLTEM_COV;溫度轉(zhuǎn)換,并轉(zhuǎn)化成BCDLCALLDISPLAYMAIN1:MOVA,TEM_NUMCJNEA,HIG_MK,MAIN2CLRCMAIN2:JCMAIN3SETBP0.3AJMPMAIN0MAIN3:CJNEA,LOW_MK,MAIN4CLRCMAIN4:JNCMAIN5SETBP0.2AJMPMAIN0MAIN5:CLRP0.2CLRP0.3AJMPMAIN0第16頁,共25頁，2024年2月25日，星期天

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_1820RET第17頁,共25頁，2024年2月25日，星期天將從DS18B20中讀出的溫度數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)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

第18頁,共25頁，2024年2月25日，星期天WRITE_1820:MOVR2,#8CLRCWRITE1:CLRDQMOVR3,#5DJNZR3,$RRCAMOVDQ,CMOVR3,#21DJNZR3,$SETBDQNOPDJNZR2,WRITE1SETBDQRET第19頁,共25頁，2024年2月25日，星期天READ_1820:ORLP1,#20HMOVR4,#2MOVR1,#35HREAD0:MOVR2,#8MOVA,#00HREAD1:CLRCSETBDQNOPNOPCLRDQNOPSETBDQMOVR3,#4DJNZR3,$MOVC,DQRRCAMOVR3,#26DJNZR3,$DJNZR2,READ1MOV@R1,AINCR1DJNZR4,READ0SETBDQNOPNOPCLRDQACALLDELAY1SETBDQRET第20頁,共25頁，2024年2月25日，星期天INIT_1820:SETBDQNOPNOPCLRDQACALLYS500SETBDQORLP1,#1.0HACALLDELAY1JNBDQ,TSR3AJMPTSR4TSR3:SETBFLAG1AJMPTSR5TSR4:CLRFLAG1AJMPTSR7TSR5:MOVR0,#6BHTSR6:DJNZR0,TSR6TSR7:SETBDQRET第21頁,共25頁，2024年2月25日，星期天顯示子程序DISPLAY:PUSHACCSETBRS0MOVR2,#02HMOVR1,#30HMOVR3,#