单片机+DS18B20温度传感器测温

项目描述：

单片机(STC89C52RCA)通过1-wire总线协议控制DS18B20测量当前环境的温度，并将采集回的温度数据实时显示在LCD1602上。测温范围：-55°C ~ 125°C。超过温度范围时会蜂鸣器响起，LED灯闪烁报警。

C语言代码如下：

/*----------------------------

FileName:TempratureMeasure.h

Function: 头文件

Author: Zhang Kaizhou

Date: 2019-6-21 16:21:00

----------------------------*/

#include

#include

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

/*主模块端口定义*/

sbit start = P3^4; // 启动温度测量

sbit buzzer = P2^3;

sbit led = P1^7;

/*DS18B20测温模块端口定义*/

sbit DQ = P2^2;

/*LCD1602显示模块端口定义*/

sbit lcdrs = P1^0;

sbit lcdrw = P1^1;

sbit lcden = P2^5;

/*主模块函数声明*/

void start18B20();

void getTemprature();

void setAlarmTemprature(uchar tHigh, uchar tLow);

void tempratureAlarming();

void timer0Init();

/*1-wire总线模块函数声明*/

void initResetBus();

void writeByte18B20(uchar dat);

void writeLogic1();

void writeLogic0();

void readByte18B20(uchar * dat);

bit readBit();

/*LCD1602显示模块函数声明*/

void LCDInit();

void display(float dat);

void writeCommand(uchar command);

void writeData(uchar dat);

void delay(uint xms);

/*---------------------------------------------------------------

FileName: main.c

Function: 单片机通过1-wire总线协议控制DS18B20测量当前环境的温度，

并将采集回的温度数据实时显示在LCD1602上。

Description: 测温范围：-55°C ~ 125°C。超过温度范围时会蜂鸣器响起，

LED灯闪烁报警。

Author: Zhang Kaizhou

Date: 2019-6-21 11:26:22

----------------------------------------------------------------*/

#include "TempratureMeasure.h"

/*定义全局变量*/

float temprature = 25; // 存放从18B20温度暂存器中读取的温度数据

/*主函数*/

void main(){

LCDInit();

timer0Init();

// setAlarmTemprature(0x28, 0x14); // 温度上下限设置为20~30摄氏度

start18B20();

while(1){

getTemprature();

display(temprature);

tempratureAlarming();

}

}

///*设置18B20报警温度的上下限*/

//void setAlarmTemprature(uchar tHigh, uchar tLow){

// initResetBus();

// delay(1);

// writeByte18B20(0xcc); // 总线上只有一个18B20, 跳过ROM序列检测

// writeByte18B20(0x4e); // 写暂存器指令

// writeByte18B20(tHigh); // 报警温度上限30摄氏度

// writeByte18B20(tLow); // 报警温度下限20摄氏度

//}

/*温度报警函数*/

void tempratureAlarming(){

if(temprature < 20 || temprature > 30){ // 温度上下限为20~30摄氏度

buzzer = 0; // 开启蜂鸣器报警

TR0 = 1; // 启动timer0，LED闪烁报警

}else{

buzzer = 1;

TR0 = 0;

}

}

/*timer0用于LED灯闪烁计时*/

void timer0Init(){

TMOD = 0x01; // timer0 定时模式 16位定时器 非门控启动

TH0 = (65536 - 50000) / 256; // 定时50ms

TL0 = (65536 - 50000) % 256;

ET0 = 1; // 开timer0溢出中断

EA = 1; // 开全局中断

}

/*timer0溢出中断服务程序*/

void timer0Service() interrupt 1{

TH0 = (65536 - 50000) / 256; // 定时50ms

TL0 = (65536 - 50000) % 256;

led = ~led;

}

/*启动18B20开始从环境中获取温度*/

void start18B20(){

initResetBus();

delay(1);

writeByte18B20(0xcc); // 总线上只有一个18B20, 跳过ROM序列检测

writeByte18B20(0x44); // 启动18B20开始温度转换

}

/*MCU从18B20的温度暂存器中读取温度*/

void getTemprature(){

uchar tLow, tHigh;

uint result;

initResetBus(); // 复位总线

delay(1);

writeByte18B20(0xcc); // 总线上只有一个18B20, 跳过ROM序列检测

writeByte18B20(0xbe); // 启动18B20开始温度转换

readByte18B20(&tLow); // 读取温度暂存器中的低字节

readByte18B20(&tHigh); // 读取温度暂存器中的低字节

result = tHigh; // 高低字节合并成一个双字节数据

result <<= 8;

result |= tLow;

temprature = result * 0.0625; // 温度寄存器为12bit, 温度分辨率为0.0625

}

/*-----------------------------

FileName: 1-wireBus.c

Function: 单总线操作相关的函数

Author: Zhang Kaizhou

Date: 2019-6-21 16:23:34

-----------------------------*/

#include "TempratureMeasure.h"

/*定义全局变量*/

uint i; // 延时变量

/*1-wire总线初始化(复位)函数*/

void initResetBus(){

DQ = 0; // 主控设备将总线拉低(480us~960us), 使得总线处于初始化状态

i = 103; while(i) i--; // 将总线拉低870us

DQ = 1; // 释放总线并等待(15~60us)接收18B20的应答信号

i = 4; while(i) i--; // 延时等待45us

/*

若总线上存在18B20设备, 在检测到总线上引第8行释放总线而产生的上升沿信号后,

等待15~60us之后会将总线拉低60~240us

*/

// ack = DQ; // 读取18B20的应答信号(若ack = 0, 则总线上存在18B20, 否则无)

// return ack;

}

/*向DS18B20写一个字节数据的函数*/

void writeByte18B20(uchar dat){

bit bitFlag;

uchar i;

for(i = 0; i < 8; i++){

bitFlag = dat & 0x01;

dat >>= 1;

if(bitFlag){ // 写1

writeLogic1();

}else{ // 写0

writeLogic0();

}

}

}

/*向1-wire总线写逻辑1*/

void writeLogic1(){

DQ = 0; // 将总线拉低至少1us声明要进行写操作(产生写时隙)

_nop_(); _nop_(); // 延时2 * 1.09us = 2.18us

DQ = 1; // 从产生写时隙开始在15us之内释放总线

i = 8; while(i) i--; // 延时71us

}

/*向1-wire总线写逻辑0*/

void writeLogic0(){

DQ = 0; // 将总线拉低至少1us声明要进行写操作(产生写时隙)

i = 8; while(i) i--; // 延时71us

DQ = 1; // 从产生写时隙开始要将总线持续拉低至少60us

_nop_(); _nop_();

}

/*从1-wire总线上读取1byte数据*/

void readByte18B20(uchar * dat){

uchar i, temp;

for(i = 0; i < 8; i++){

temp = readBit();

* dat = (temp << 7) | ((* dat) >> 1);

}

}

/*从1-wire总线上读取1bit数据*/

bit readBit(){

bit dat;

DQ = 0; // 将总线拉低大于1us开始进入读总线时段

_nop_();

DQ = 1; // 释放总线

_nop_(); _nop_();

dat = DQ;

i = 8; while(i) i--; // 延时71us

return dat;

}

/*-----------------------------

FileName:display.c

Function: LCD1602显示函数

Author: Zhang Kaizhou

Date: 2019-6-21 16:21:40

------------------------------*/

#include "TempratureMeasure.h"

uchar code table0[] = {"Welcome here"};

uchar code table1[] = {"T:"};

uchar code table2[] = {"0123456789"};

uchar code table3[] = {"'C"};

uchar num = 0;

/*初始化LCD1602的设置*/

void LCDInit(){

uchar i;

lcden = 0; // 拉低使能端，准备产生使能高脉冲信号

writeCommand(0x38); // 显示模式设置(16x2， 5x7点阵，8位数据接口)

writeCommand(0x0c); // 开显示，不显示光标

writeCommand(0x06); // 写一个字符后地址指针自动加1

writeCommand(0x01); // 显示清零，数据指针清零

/*LCD上电界面*/

writeCommand(0x80); // 将数据指针定位到第一行首

for(i = 0; i < strlen(table0); i++){

writeData(table0[i]);

delay(5);

}

writeCommand(0x80 + 0x40); // 将数据指针定位到第二行首

for(i = 0; i < strlen(table1); i++){

writeData(table1[i]);

delay(5);

}

}

/*LCD显示函数*/

void display(float dat){

uchar i;

writeCommand(0x80 + 0x40 + strlen(table1));

writeData(table2[(uchar)((uchar)(dat / 100))]); // 显示温度的百位

delay(5);

writeData(table2[(uchar)dat % 100 / 10]); // 显示温度的十位

delay(5);

writeData(table2[(uchar)dat % 10]); // 显示温度的个位

delay(5);

writeData('.'); // 显示小数点

delay(5);

writeData(table2[(uchar)(dat * 10) % 10]); // 显示温度的十分位

delay(5);

writeData(table2[(uchar)(dat * 100) % 10]); // 显示温度的百分位

delay(5);

for(i = 0; i < strlen(table3); i++){

writeData(table3[i]);

delay(5);

}

}

/*写指令函数*/

void writeCommand(uchar command){

lcdrs = 0; // 命令选择

lcdrw = 0;

P0 = command;

delay(5);

lcden = 1; // 产生一个正脉冲使能信号

delay(5);

lcden = 0;

}

/*写数据函数*/

void writeData(uchar dat){

lcdrs = 1; // 数据选择

lcdrw = 0;

P0 = dat;

delay(5);

lcden = 1;

delay(5);

lcden = 0;

}

/*延时xms函数*/

void delay(uint xms){

uint i, j;

for(i = xms; i > 0; i--)

for(j = 110; j > 0; j--);

}