基于PIC单片机的实时温度控制系统

// 实现的功能:数码管显示实时温度，支持负温度
// 芯片PIC16F877
// XT:4MHZ
//*********************************************************
#include        //包含单片机内部资源预定义
#define LVP 0x3f39

// 晶振：XT；代码：没有代码保护；上电延时定时器关闭；
// 低电压复位禁止；看门狗关闭 ;低电压编程禁止
__CONFIG (XT & UNPROTECT & PWRTDIS & BORDIS & WDTDIS & LVP);

#define uch unsigned char                     //给unsigned char起别名 uch
#define DQ RA2                                //定义18B20数据端口 
#define DQ_DIR TRISA2                         //定义18B20D口方向寄存器 
#define DQ_HIGH() DQ_DIR =1                   //设置数据口为输入
#define DQ_LOW() DQ_DIR = 0;DQ = 0            //设置数据口为输出

const unsigned char ledcode[12]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x00,0x40};
//不带小数点的共阴极数码管0123456789段码,正负符号位
const unsigned char ledcode1[12]={0xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xEF,0x00,0x40};   
//带小数点的共阴极数码管0123456789段码 ,正负符号位

void init_port(void);
void delay(char x,char y); 
void delay_1ms(void);
void delay_ms(unsigned int time);
void interrupt dealtime();
void tmint(void);
void timetoseg(uch fh_temp,uch bai_temp,uch shi_temp,uch ge_temp,uch sf_temp,uch bf_temp,uch qf_temp,uch wf_temp);
void binary_temp(uch TL , signed char TH);
void reset(void);
void write_byte(uch val);
uch read_byte(void);
void get_temp(void);

unsigned char display_data[8];
unsigned char intcount=0; 
uch TLV=0 ;                        //采集到的温度高8位
uch THV=0;                         //采集到的温度低8位

union temp                         //定义一个联合体
{
int T; 
uch TV[2]; 
}temp;

signed char TZ=0;                     //转换后的温度值整数部分,有符号位
uch TX=0;                            //转换后的温度值小数部分

unsigned int wd;                              //转换后的温度值BCD码形式

unsigned char fh;                               //符号位
unsigned char bai;                             //整数百位
unsigned char shi;                             //整数十位
unsigned char ge;                              //整数个位
unsigned char shifen;                          //十分位
unsigned char baifen;                          //百分位
unsigned char qianfen;                         //千分位
unsigned char wanfen;                          //万分位

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//    主程序
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void main(void)
{
init_port();
tmint();
while(1)
{         
   get_temp();
   timetoseg(fh,bai,shi,ge,shifen,baifen,qianfen,wanfen); 
         
}
}
//*********************************************************
// 端口初始化
// PORTD作为数码管段驱动（高有效）
// PORTE作为数码管位选择驱动（低有效）
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void init_port(void)
{
RBPU=0;
// PORTB=0xFF;
TRISB=0xFF; 
PORTD=0x00;           //
TRISC=0x00;           //C口控制LED指示灯，设置成输出
TRISD=0;            //D口当作数码管段，设置成输出
ADCON1=0x07;         //使A口，E口全为数字I/O口
TRISE=0x00;   //E口当作数码管位选择控制脚，设置成输出   
PORTE=0x00; 
}
//*********************************************************
//   延时程序
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void delay(char x,char y) 
{
char z;
do{
      z=y;
      do{;}while(--z);
     }while(--x);
}
//其指令时间为：7+（3*（Y-1）+7）*（X-1）如果再加上函数调用的call 指令、页面设定、传递参数花掉的7 个指令。
//则是：14+（3*（Y-1）+7）*（X-1）。
//*********************************************************
//   延迟程序
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void delay_1ms(void)
{
unsigned int n;
for(n=0;n<50;n++)
   {
    NOP();
   }
}
//*********************************************************
void delay_ms(unsigned int time)
{
for(;time>0;time--)
   {
    delay_1ms();
   }
}

//-----------------------------------------------
//复位DS18B20函数
void reset(void)
{
uch presence=1;
while(presence)
{ 
    DQ_LOW() ;                                //主机拉至低电平
    delay(2,90);                              //延时>480503us
    DQ_HIGH();                                //释放总线等电阻拉高总线,并保持15~60us
    delay(2,8);                               //延时>60us
    if(DQ==1) presence=1;                     //没有接收到应答信号，继续复位
    else presence=0;                          //接收到应答信号
    delay(2,70);                              //延时>240us
   }
}

//-----------------------------------------------
//写18b20写字节函数
void write_byte(uch val)
{
uch i;
uch temp;
for(i=8;i>0;i--)
{
   temp=val&0x01;                            //最低位移出
   DQ_LOW(); 
   NOP();
   NOP();
   NOP();
   NOP();
   NOP();                                    //从高拉至低电平,产生写时间隙
   if(temp==1) DQ_HIGH();                   //如果写1,拉高电平
   delay(2,7);                               //延时63us
   DQ_HIGH(); 
   NOP();
   NOP();
   val=val>>1;                               //右移一位
}
}

//------------------------------------------------
//18b20读字节函数
uch read_byte(void)
{
uch i;
uch value=0;                                //读出温度
static bit j;
for(i=8;i>0;i--)
{
   value>>=1; 
   DQ_LOW();          //每次读时隙由主机发起，拉低总线至少1μs。
   NOP();
   NOP();
   NOP();
   NOP();
   NOP();
   NOP();                                   //6us
   DQ_HIGH();          //读时隙开始后的15μs内释放总线，拉至高电平，准备采样总线。
   NOP(); 
   NOP();
   NOP(); 
   NOP(); 
   NOP();                                  //5us
   j=DQ;               //采样总线
   if(j) value|=0x80; //把采样到的数据放入value
   delay(2,7);               //所有读时隙至少60μs,这里大约63us
}
return(value);
}

//-------------------------------------------------
//启动温度转换函数
void get_temp()
{ 
int i;
DQ_HIGH();
reset();                                 //复位等待从机应答 
write_byte(0XCC);                        //忽略ROM匹配 
write_byte(0X44);                        //发送温度转化命令 
for(i=10;i>0;i--)
    {    
        delay(201,132);                       
    }   

reset();                                 //再次复位，等待从机应答 
write_byte(0XCC);                        //忽略ROM匹配 
write_byte(0XBE);                        //发送读温度命令

TLV=read_byte();                  //读出温度低8位 
THV=read_byte();                  //读出温度高8位

DQ_HIGH();                               //释放总线

                                          
TZ=(TLV>>4)|(THV<<4);           //温度整数部分
TX=TLV<<4;                      //温度小数部分，注意TX的后四位无效码
binary_temp(TX, TZ );   //将相应的温度二进制值转换成十进制数
}

//将相应的温度温度整数部分和小数部分的二进制值转换成十进制数

void binary_temp(char TL , signed char TH)
{
if(TH>=0)                          //如果是正温度
{
    fh=0x0A;                                 //正数符号位
    bai=TH/100;                               //整数部分百位
    shi=(TH%100)/10;//十位                   //整数十位
    ge=(TH%100)%10;//个位                          //整数部分个位

    wd=0; 
    if (TL & 0x80) wd=wd+5000;
    if (TL & 0x40) wd=wd+2500;
    if (TL & 0x20) wd=wd+1250;
    if (TL & 0x10) wd=wd+625;                //以上4条指令把小数部分转换为BCD码形式            

    shifen=wd/1000;                          //十分位                    
    baifen=(wd%1000)/100;                    //百分位
    qianfen=(wd%100)/10;                     //千分位
    wanfen=wd%10;                            //万分位
    NOP();
   }
else                                       //否则，是负温度，要求补码
{
temp.TV[0]=TL;temp.TV[1]=TH ;
temp.T=(~temp.T)+0x0010;              //补码形式，起反加1       
TL=temp.TV[0];
TH=temp.TV[1];

    fh=0x0B;                                //负数符号位
    bai=TH/100;                               //整数部分百位
    shi=(TH%100)/10;//十位                   //整数十位
    ge=(TH%100)%10;//个位                          //整数部分个位

    wd=0; 
    if (TL & 0x80) wd=wd+5000;
    if (TL & 0x40) wd=wd+2500;
    if (TL & 0x20) wd=wd+1250;
    if (TL & 0x10) wd=wd+625;                //以上4条指令把小数部分转换为BCD码形式            

    shifen=wd/1000;                          //十分位                    
    baifen=(wd%1000)/100;                    //百分位
    qianfen=(wd%100)/10;                     //千分位
    wanfen=wd%10;                            //万分位
    NOP();
}  
}

//          温度值各位转换成段码
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void timetoseg(uch fh_temp,uch bai_temp,uch shi_temp,uch ge_temp,uch sf_temp,uch bf_temp,uch qf_temp,uch wf_temp)
{
   display_data[0] = ledcode[wf_temp];
   display_data[1] = ledcode[qf_temp];
   display_data[2] = ledcode[bf_temp];
   display_data[3] = ledcode[sf_temp];
   display_data[4] = ledcode1[ge_temp];
   display_data[5] = ledcode[shi_temp];
   display_data[6] = ledcode[bai_temp];
   display_data[7] = ledcode[fh_temp];
}

//*********************************************************
//    定时中断初始化（OPTION_REG)
//*********************************************************
void tmint(void)
{
T0CS=0;      //时钟源为内部指令周期            
PSA=0;           //分频器分配给TMR0 
// 
PS2=0;          //TMR0的分频比为1:16          
PS1=1;
PS0=1;
//
GIE=1;          //允许总中断 
T0IE=1;         //允许定时器0溢出中断
T0IF=0;         //清楚定时器0中断标志
TMR0=0X06;      //预置初值 T=(256-6)x16=4000uS
}
//*********************************************************
void interrupt dealtime()   //中断入口，该中断完成数码管的动态扫描
{                          //每中断一次的时间为4毫秒
    T0IF=0;
    TMR0=0X06;

    PORTD = 0x00;            //先关闭显示
   if(intcount==0)
     {
      PORTD = display_data[0];
      PORTE=0x00;
      intcount+=1;
     }
   else if(intcount==1)
     {
      PORTD = display_data[1];
      PORTE=0x01;
      intcount+=1;
     }
   else if(intcount==2)
     {
      PORTD = display_data[2];
      PORTE=0x02;
      intcount+=1;
     }
   else if(intcount==3)
     {
      PORTD = display_data[3];
      PORTE=0x03;
      intcount+=1;
     }
   else if(intcount==4)
     {
      PORTD = display_data[4];
      PORTE=0x04;
      intcount+=1;
     }
   else if(intcount==5)
     {
      PORTD = display_data[5];
      PORTE=0x05;
      intcount+=1;
     } 
   else if(intcount==6)
     {
      PORTD = display_data[6];
      PORTE=0x06;
      intcount+=1;
     }   
    else if(intcount==7)
     {
      PORTD = display_data[7];
      PORTE=0x07;
      intcount = 0;
     }   

}

仿真图：