基于51单片机串口通信的实时温度

测试芯片：STC89C52RC
所需器件：DS18B20 
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//Created by XD on 03/04/14
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#include //调用51单片机的头文件
#include //这个头文件里有_nop()_;函数的定义 
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//1602液晶相关I/O设置
sbit E = P1^2; //液晶E接口位定义，对位操作，要先进行位定义，因为AT89X52.h头文件里没有相关的位定义
sbit RW = P1^1;//液晶RW接口位定义，对位操作，要先进行位定义，因为AT89X52.h头文件里没有相关的位定义
sbit RS = P1^0;//液晶RS接口位定义，对位操作，要先进行位定义，因为AT89X52.h头文件里没有相关的位定义
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sbit DS18B20 = P2^0;//DS18B20接口定义
sbit LED = P2^7; 
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//串口接收寄存器设置 
unsigned char senddata;
unsigned char USARTbuf;//定义一个8位的变量来暂存串口接收内容
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//1602液晶寄存器设置
unsigned char DISbuf;     //设置8位的unsigend char型寄存器用来暂存1602要显示的内容
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//DS18B20相关变量 
unsigned char temp1;//小数部分
unsigned char temp2;//整数部分
unsigned char code table[16] = {0,0,1,2,2,3,4,4,5,6,6,7,8,8,9,9};//小数部分显示的数组
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//名称：延时函数
//作者：XD
//日期：2014-04-03
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void Delay(unsigned int nTimeDelay)
{
        unsigned int i;//定义无符号变量i
        /*
         *nTimeDelay自减一次，执行一次下面语句，直到nTimeDelay为0时，
         *结束循环，一共执行下面语句nTimeDelay次,while语句的循环体只有一句for循环，其没有循环体。
         */
        while (nTimeDelay--)
        for (i = 0;i < 125;i++);
}

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//名称：复位DS18B20函数
//作者：XD
//日期：2014-04-03
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bit Reset(void)
{
        unsigned int i;//定义无符号整型变量，用于下面的时序延时
        bit k;//定义bit型变量k，k=1为复位成功，k=0为复位失败
         
        /*
         *在初始化时序中，拉低DQ总线至少保持480μs的低电平信号
         */
        DS18B20 = 0;
        i = 200;         
        while(i > 0)        
        i--;      
        /*
         *DS18B20 = 1，DQ总线由10K的上拉电阻拉到高电平，
         *DS18B20在检测到总线的上升沿之后,
         *等待15-60μs
         */
        DS18B20 = 1;
        i = 18;         
        while(i > 0)      
        i--;       
       
        /*
         *将DQ总线的状态赋值给k，为1复位成功，为0复位失败
         *发出一个60-240μs低电平信号构成的存在脉冲
         */   
        k = DS18B20;         
        i = 91;         
        while(i > 0)       
        i--;          
        return k;//返回DS18B20是否复位成功标志
}
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//名称：读一字节函数
//作者：XD
//日期：2014-04-03
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unsigned char ReadByte(void)
{
        unsigned int i;//定义无符号整型变量，用于下面的时序延时
        unsigned char j,buf = 0;
        for(j = 0;j < 8;j++)   //接收8次还原一个字节数据
        {
                buf = buf >> 1;//接收前，先将接收缓冲区右移
                DS18B20 = 0;//将DQ总线拉低并保持1μs-15μs，当总线控制器把数据线从高电平拉到低电平时，读时序开始。    
                _nop_(); //保持至少1μs-15μs        
                _nop_(); //保持至少1μs-15μs         
                _nop_(); //保持至少1μs-15μs        
                _nop_(); //保持至少1μs-15μs  
                  
                DS18B20 = 1;//总线被释放，被10K的上拉电阻拉高，在总线控制器发出读时序后，
                //DS18B20通过拉高或拉低总线上来传输1或0。当传输逻辑0结束后，总线将被释放，通过上拉电阻回到上升沿状态。
                //从DS18B20输出的数据在读时序的下降沿出现后15μs内有效。
                _nop_();         //保持至少1μs-15μs
                _nop_();         //保持至少1μs-15μs
                _nop_();         //保持至少1μs-15μs
                _nop_();         //保持至少1μs-15μs
                _nop_();         //保持至少1μs-15μs
                _nop_();         //保持至少1μs-15μs
                _nop_();         //保持至少1μs-15μs
                _nop_();         //保持至少1μs-15μs
                _nop_();         //保持至少1μs-15μs
                _nop_();         //保持至少1μs-15μs
                _nop_();         //保持至少1μs-15μs
                _nop_();         //保持至少1μs-15μs
                if(DS18B20 == 1) buf |= 0x80;//如果接收到数据为1,从最高位往右移
                i = 12; //保持至少60μs
                while(i > 0)//保持至少60μs
                i--;      //保持至少60μs
        }
        return buf;  //接收缓冲区参数返回
}[page]
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//名称：写一字节函数
//作者：XD
//日期：2014-04-03
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void WriteByte(unsigned char dat)
{
        unsigned int i;//定义无符号整型变量，用于下面的时序延时
        unsigned char j;//定义一个无符号的字符型变量j
        for(j = 0;j < 8;j++)//一个字节为8位，所以循环八次写操作
        {        
                //传过来的要写的数据dat(这里的dat为形参，实际调用该函数时会发送来实参)
                //与0x01做与运算，可以获得数据的最低位,如果if的表达式为真，说明数据的最低
                //位为1，则进行写1操作，否则进行写0操作。  
                if(dat & 0x01)//进行写1操作
                {     
                        DS18B20 =0;//将DQ总线拉低并保持1μs-15μs   
                        _nop_();   //保持至少1μs-15μs  
                        _nop_();   //保持至少1μs-15μs   
                        _nop_();   //保持至少1μs-15μs   
                        _nop_();   //保持至少1μs-15μs
                           
                        DS18B20 = 1;//总线被释放，被10K的上拉电阻拉高      
                        i = 14;     //延时操作，使DQ总线保持至少60μs的低电平
                        while(i > 0)//延时操作，使DQ总线保持至少60μs的低电平
                        i--;      //延时操作，使DQ总线保持至少60μs的低电平
                }
                else   //进行写0操作
                {           
                        DS18B20 = 0;//将DQ总线拉低并保持至少60μs       
                        i = 14;  //延时操作，使DQ总线保持至少60μs的低电平   
                        while(i > 0)//延时操作，使DQ总线保持至少60μs的低电平   
                        i--;     //延时操作，使DQ总线保持至少60μs的低电平
                                
                        DS18B20 = 1;//总线被释放，被10K的上拉电阻拉高        
                        _nop_();    //保持至少1μs
                        _nop_();    //保持至少1μs
                        _nop_();    //保持至少1μs
                        _nop_();    //保持至少1μs
                }
                dat = dat >> 1;//传过来的要写的数据dat做右移一位运算，
                //之后循环上面的程序8次，8次之后就可以将一个字节的数据写入DS18B20中
        }
}
//---------------------------------------
//名称：DS18B20温度转换函数
//作者：XD
//日期：2014-04-03
//---------------------------------------
bit Convert(void)
{   
        if(Reset() == 1)          //复位DS18B20
        {  
                WriteByte(0xcc);  //写入跳过序列号命令字 Skip Rom
                WriteByte(0x44);  //写入温度转换命令字 Convert T 
                return 1;            //启动温度转换成功
        }
        else
        {  
                return 0;            //启动温度转换失败
        }
}
//---------------------------------------
//名称：转换结束处理函数
//作者：XD
//日期：2014-04-03
//---------------------------------------
void ReadFlash(void)
{   
        unsigned char Lsb,Msb; 
        if(Reset() == 1)          //复位DS18B20
        {
                WriteByte(0xcc);  //写入跳过序列号命令字 Skip Rom
                WriteByte(0xbe);  //写入读取数据令字 Read Scratchpad
                Lsb = ReadByte();  //读出第一个字节暂存于LSB
                Msb = ReadByte();  //读出第二个字节暂存于MSB 
                temp1 = Lsb & 0x0f;  //temp1内装温度参数的小数部分
                temp2 = (Lsb >> 4) | (Msb << 4);//temp2内装温度参数的整数部 
        } 
        else
        {
                temp1 = 0;     //复位失败，温度参数清零
                temp2 = 0;     //复位失败，温度参数清零
        }
}
//---------------------------------------
//名称：1602液晶忙检测函数
//作者：XD
//日期：2014-04-03
//---------------------------------------
void LCD1602_busy(void)
{
        P0_7 = 1;              //将P0.7置1，为读状态做准备
        RS = 0;                //RS=0、RW=1、E=1时，忙信号输出到DB7，由P0.7读入
        RW = 1;                //RS=0、RW=1、E=1时，忙信号输出到DB7，由P0.7读入
        E = 1;                 //RS=0、RW=1、E=1时，忙信号输出到DB7，由P0.7读入
        while(P0_7 == 1);      //由P0.7读入1，表示1602液晶忙，需要等待
        E = 0;                 //读完以后，恢复E的电平
}
//---------------------------------------
//名称：1602写命令函数
//作者：XD
//日期：2014-04-03
//---------------------------------------
void LCD1602_Write_com(unsigned char combuf)
{
        RS = 0;                //选择指令寄存器
        RW = 0;                //选择写状态
        P0 = combuf;           //将命令字通过P0口送至DB
        E = 1;                 //E高电平将命令字写入1602液晶
        E = 0;                 //写完以后，恢复E的电平
}
//---------------------------------------
//名称：1602写命令函数(带忙检测)
//作者：XD
//日期：2014-04-03
//---------------------------------------
void LCD1602_Write_com_busy(unsigned char combuf)
{
        LCD1602_busy();            //调用忙检测函数
        LCD1602_Write_com(combuf); //调用忙检测函数
}[page]
//---------------------------------------
//名称：1602写数据函数(带忙检测)
//作者：XD
//日期：2014-04-03
//---------------------------------------
void LCD1602_Write_data_busy(unsigned char databuf)
{
        LCD1602_busy();      //调用忙检测函数
        RS = 1;                //选择数据寄存器
        RW = 0;                //选择写状态
        P0 = databuf;          //将命令字通过P0口送至DB
        E = 1;                 //E高电平将命令字写入1602液晶
        E = 0;                 //写完以后，恢复E的电平
}
//---------------------------------------
//名称：1602液晶显示地址写函数
//作者：XD
//日期：2014-04-03
//---------------------------------------
void LCD1602_Write_address(unsigned char x,unsigned char y)
{
        x &= 0x0f;             //列地址限制在0-15间
        y &= 0x01;             //行地址限制在0-1间
        if(y == 0)             //如果是第一行
        LCD1602_Write_com_busy(x | 0x80);        //将列地址写入
        else                 //如果是第二行
        LCD1602_Write_com_busy((x + 0x40) | 0x80); //将列地址写入
}
//---------------------------------------
//名称：1602液晶初始化函数
//作者：XD
//日期：2014-04-03
//---------------------------------------
void LCD1602_init(void)
{
        Delay(150);               //调用延时函数
        LCD1602_Write_com(0x38);       //8位数据总线，两行显示模式，5*7点阵显示
        Delay(50);                //调用延时函数
        LCD1602_Write_com(0x38);       //8位数据总线，两行显示模式，5*7点阵显示
        Delay(50);                //调用延时函数
        LCD1602_Write_com(0x38);       //8位数据总线，两行显示模式，5*7点阵显示
        LCD1602_Write_com_busy(0x38);  //8位数据总线，两行显示模式，5*7点阵显示
        LCD1602_Write_com_busy(0x08);  //显示功能关，无光标
        LCD1602_Write_com_busy(0x01);  //清屏
        LCD1602_Write_com_busy(0x06);  //写入新的数据后，光标右移，显示屏不移动
        LCD1602_Write_com_busy(0x0C);  //显示功能开，无光标
}
//---------------------------------------
//名称：1602液晶指定地址显示函数
//作者：XD
//日期：2014-04-03
//---------------------------------------
void LCD1602_Disp(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char buf)
{
        LCD1602_Write_address(x,y);    //先将地址信息写入
        LCD1602_Write_data_busy(buf);  //再写入要显示的数据
}
//---------------------------------------
//名称：串口发送函数
//作者：XD
//日期：2014-04-03
//---------------------------------------
void UARTSendbyte(unsigned char bytebuf)
{
        SBUF = bytebuf;//缓冲区装载要发送的字节
        while(TI == 0);//等待发送完毕，TI标志位会置1
        TI = 0;//清零发送完成标志位
  
}
//---------------------------------------
//名称：主函数
//作者：XD
//日期：2014-04-03
//---------------------------------------
void main(void) //主函数,单片机启动后就是从这个函数开始运行的
{
        LCD1602_init();        //调用1602液晶初始化函数
        //*****USART串口初始化*****
        /*
         * 串行口控制寄存器SCON
         * D7--SM0 = 0;SM0 = 0;SM1 = 1;工作方式1
         * D6--SM1 = 1;SM0 = 0;SM1 = 1;工作方式1
         * D5--SM2 = 0;接收到单个字节，RI就置位
         * D4--REN = 1;允许串行口接收
         * D3--TB8 = 0;方式2和方式3时，为发送的第9位数据，也可以做奇偶校验位
         * D2--RB8 = 0;方式2和方式3时，为发送的第9位数据；方式1时，为接收到的停止位
         * D1--TI = 0;发送中断标志位，必须由软件清零
         * D0--RI = 0;接收中断标志位，必须由软件清零
         */
        SCON = 0x50;
        TMOD|= 0x20;//定时器工作方式2                  
        PCON|= 0x80;//波特率=定时器1溢出率/16                                                         
        TH1 = 0xFD;//10位异步通信方式、1位起始位0、8位数据位和1位停止位1
        TL1 = 0xF3;//波特率19200、11.0592MHz
        TR1 = 1;                                                            
        //**************************
       
        while(1)//死循环
        {                   
                if(Convert() == 1)//启动转换
                {  
                        ReadFlash();//读取温度     
                        if(temp2 > 99) temp2 = 99;//当温度超过99℃时，temp2被赋值99，限制最高测量温度为99摄氏度   
                        if(temp1 > 15) temp1=0;       
                        LCD1602_Disp(0,1,temp2 / 10 + '0');  //温度整数部分十位    
                        LCD1602_Disp(1,1,temp2 % 10 + '0');  //温度整数部分个位
                        LCD1602_Disp(2,1,'.');  //.  
                        LCD1602_Disp(3,1,table[temp1] + '0');  //温度小数A部分
                        LCD1602_Disp(4,1,0xdf);   //.
                        LCD1602_Disp(5,1,0x43);   //C
                }
                UARTSendbyte(temp2);    
        }
}