温度传感器DS18B及LCD1602的使用Word文档格式.docx

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图21602读状态

（3）写命令：

时序要求：

RS=L，R/W=L，D0~D7=指令码，E=高脉冲（E使能引脚先从低拉高，再从高拉低，形成一个高脉冲）。

（4）写数据：

RS=H，R/W=L，D0~D7=数据，E=高脉冲

3.1-Wire总线开始需要检测这条总线上是否存在DS18B20这个器件。

如果这条总线上存在DS18B20，总线会根据时序要求返回一个低电平脉冲，如果不存在的话，也就不会返回脉冲，即总线保持为高电平，所以习惯上称之为检测存在脉冲。

此外，获取存在脉冲不仅仅是检测是否存在DS18B20，还要通过这个脉冲过程通知DS18B20准备好，单片机要对它进行操作了。

4.DS18B20芯片通过达拉斯公司的单总线协议依靠一个单线端口通讯，如何区分不同的器件呢？

在每个DS18B20内部都有一个唯一的64位长的序列号，这个序列号值就存在DS18B20内部的ROM中。

开始的8位是产品类型编码（DS18B20是0x10），接着的48位是每个器件唯一的序号，最后的8位是CRC校验码。

这里只讲一条总线上只接一个器件的指令和程序，可以跳过ROM，不进行ROM检测（0xCC）。

三、实验步骤

1.打开protues，新建一个文件，根据实验内容和实验要求，画出原理图并保存。

2.打开keil，新建工程和文件，根据protues中已经画好的原理图的连线方式和实验内容及其要求，编写程序并进行编译。

3.当在keil中的程序经编译没有语法错误时，生成hex文件，将它导入到protues的单片机中，进行仿真。

根据实验内容和要求对实验结果进行检测，若实验结果正确，则进行下一个实验，若实验结果和实验要求不同，则分别查找可能存在于程序和原理图中的问题，改正并直到结果正确为止。

四、实验结果及分析

1.在protues中运行编写的第一个程序，结果如下图所示：

图31602显示字符

运行之后，屏幕上显示“Hello”和“WelcometoSwust”，其中“Hello”位于第一行，从第五位开始显示，此处的程序为unsignedcharstr[]="

Hello"

;

InitLcd1602（）;

LcdShowStr（5,0,str）;

而“WelcometoSwust”显示在第二行，此处的程序为LcdShowStr（0,1,"

WelcometoSWUST!

"

）。

2.运行第二个程序，结果如下所示：

图4DS18B20和1602的应用结果

实验时，通过手动调节温度传感器上面的值，进行升温或者降温，LCD1602将会显示对应的温度值，通过计算温度传感器的储存器内的值，可得到与液晶显示屏上相同的值。

图5DS18B20寄存器内容

其中DS18B20主要寄存器数据格式如下所示：

图6DS18B寄存器格式

由此可计算出温度传感器的值。

五、体会

这次实验，主要是对于单片机的应用，所以基本上是对于之前所学习的知识的应用。

对于LCD1602和温度传感器来说，它们的硬件电路的连线都比较简单，但是这也意味着在软件编程方面的复杂。

1602和DS18B20的时序都比较复杂，所以程序也比较复杂。

在写第二个温度传感器的程序的时候，会用到第一个LCD1602的程序，所以在编程的时候，可以把1602的读、写以及初始化等单独写成一个程序，这样更有利于功能的实现。

和前面一样，实验不可能都是一开始就成功的，总会有各种各样的错误，有的或许是粗心，有的或许是不懂，但无论怎么样，经过自己细心地查找和学习并改正之后，这些都会成为宝贵的经验，这是单独看书找不到的。

这虽然是最后一次的单片机实验了，但学习并没有结束，在未来的日子里，我们依旧要多动手，编写程序，要用到单片机的地方很多，只有不停地实践和练习，我们才能够学习得更好。

六、附录

1.LCD显示字符程序（keil编写）

#include<

reg51.h>

sbitLCD1602_RS=P2^0;

sbitLCD1602_RW=P2^1;

sbitLCD1602_E=P2^2;

/*等待液晶准备好*/

voidLcdWaitReady（）

{

unsignedcharsta;

P0=0xFF;

LCD1602_RS=0;

LCD1602_RW=1;

do{

LCD1602_E=1;

sta=P0;

//读取状态字

LCD1602_E=0;

}while（sta&

0x80）;

//bit7等于1表示液晶正忙，重复检测直到其等于0为止

}

/*向LCD1602液晶写入一字节命令，cmd-待写入命令值*/

voidLcdWriteCmd（unsignedcharcmd）

LcdWaitReady（）;

LCD1602_RW=0;

P0=cmd;

LCD1602_E=0;

/*向LCD1602液晶写入一字节数据，dat-待写入数据值*/

voidLcdWriteDat（unsignedchardat）

LCD1602_RS=1;

P0=dat;

/*设置显示RAM起始地址，亦即光标位置，（x,y）-对应屏幕上的字符坐标*/

voidLcdSetCursor（unsignedcharx,unsignedchary）

unsignedcharaddr;

if（y==0）//由输入的屏幕坐标计算显示RAM的地址

addr=0x00+x;

//第一行字符地址从0x00起始

else

addr=0x40+x;

//第二行字符地址从0x40起始

LcdWriteCmd（addr|0x80）;

//设置RAM地址

/*在液晶上显示字符串，（x,y）-对应屏幕上的起始坐标，str-字符串指针*/

voidLcdShowStr（unsignedcharx,unsignedchary,unsignedchar*str）

LcdSetCursor（x,y）;

//设置起始地址

while（*str!

='

\0'

）//连续写入字符串数据，直到检测到结束符

{

LcdWriteDat（*str++）;

//先取str指向的数据，然后str自加1

}

/*初始化1602液晶*/

voidInitLcd1602（）

LcdWriteCmd（0x38）;

//16*2显示，5*7点阵，8位数据接口

LcdWriteCmd（0x0C）;

//显示器开，光标关闭

LcdWriteCmd（0x06）;

//文字不动，地址自动+1

LcdWriteCmd（0x01）;

//清屏

externvoidInitLcd1602（）;

externvoidLcdShowStr（unsignedcharx,unsignedchary,unsignedchar*str）;

voidmain（）

unsignedcharstr[]="

InitLcd1602（）;

LcdShowStr（0,1,"

）;

while

（1）;

2.温度传感器的液晶显示程序

intrins.h>

sbitIO_18B20=P3^1;

//DS18B20通信引脚

/*软件延时函数，延时时间（t*10）us*/

voidDelayX10us（unsignedchart）

_nop_（）;

_nop_（）;

}while（--t）;

/*复位总线，获取存在脉冲，以启动一次读写操作*/

}while（sta&

bitGet18B20Ack（）

bitack;

EA=0;

//禁止总中断

IO_18B20=0;

//产生500us复位脉冲

DelayX10us（50）;

IO_18B20=1;

DelayX10us（6）;

//延时60us

ack=IO_18B20;

//读取存在脉冲

while（!

IO_18B20）;

//等待存在脉冲结束

EA=1;

//重新使能总中断

returnack;

/*向DS18B20写入一个字节，dat-待写入字节*/

voidWrite18B20（unsignedchardat）

unsignedcharmask;

for（mask=0x01;

mask!

=0;

mask<

<

=1）//低位在先，依次移出8个bit

//产生2us低电平脉冲

if（（mask&

dat）==0）//输出该bit值

//拉高通信引脚

/*从DS18B20读取一个字节，返回值-读到的字节*/

unsignedcharRead18B20（）

unsignedchardat;

=1）//低位在先，依次采集8个bit

//结束低电平脉冲，等待18B20输出数据

//延时2us

if（!

IO_18B20）//读取通信引脚上的值

dat&

=~mask;

dat|=mask;

//再延时60us

returndat;

/*启动一次18B20温度转换，返回值-表示是否启动成功*/

bitStart18B20（）

ack=Get18B20Ack（）;

//执行总线复位，并获取18B20应答

if（ack==0）//如18B20正确应答，则启动一次转换

Write18B20（0xCC）;

//跳过ROM操作

Write18B20（0x44）;

//启动一次温度转换

return~ack;

//ack==0表示操作成功，所以返回值对其取反

/*读取DS18B20转换的温度值，返回值-表示是否读取成功*/

bitGet18B20Temp（int*temp）

unsignedcharLSB,MSB;

//16bit温度值的低字节和高字节

if（ack==0）//如18B20正确应答，则读取温度值

Write18B20（0xCC）;

Write18B20（0xBE）;

//发送读命令

LSB=Read18B20（）;

//读温度值的低字节

MSB=Read18B20（）;

//读温度值的高字节

*temp=（（int）MSB<

8）+LSB;

//合成为16bit整型数

//ack==0表示操作应答，所以返回值为其取反值

bitflag1s=0;

//1s定时标志

unsignedcharT0RH=0;

//T0重载值的高字节

unsignedcharT0RL=0;

//T0重载值的低字节

/*整型数转换为字符串，str-字符串指针，dat-待转换数，返回值-字符串长度*/

unsignedcharIntToString（unsignedchar*str,intdat）

signedchari=0;

unsignedcharlen=0;

unsignedcharbuf[6];

if（dat<

0）//如果为负数，首先取绝对值，并在指针上添加负号

dat=-dat;

*str++='

-'

len++;

do

{//先转换为低位在前的十进制数组

buf[i++]=dat%10;

dat/=10;

}while（dat>

0）;

len+=i;

//i最后的值就是有效字符的个数

while（i-->

0）//将数组值转换为ASCII码反向拷贝到接收指针上

*str++=buf[i]+'

0'

*str='

//添加字符串结束符

returnlen;

//返回字符串长度

/*配置并启动T0，ms-T0定时时间*/

voidConfigTimer0（unsignedintms）

unsignedlongtmp;

//临时变量

tmp=11059200/12;

//定时器计数频率

tmp=（tmp*ms）/1000;

//计算所需的计数值

tmp=65536-tmp;

//计算定时器重载值

tmp=tmp+12;

//补偿中断响应延时造成的误差

T0RH=（unsignedchar）（tmp>

>

8）;

//定时器重载值拆分为高低字节

T0RL=（unsignedchar）tmp;

TMOD&

=0xF0;

//清零T0的控制位

TMOD|=0x01;

//配置T0为模式1

TH0=T0RH;

//加载T0重载值

TL0=T0RL;

ET0=1;

//使能T0中断

TR0=1;

//启动T0

/*T0中断服务函数，完成1秒定时*/

voidInterruptTimer0（）interrupt1

staticunsignedchartmr1s=0;

//重新加载重载值

tmr1s++;

if（tmr1s>

=100）//定时1s

tmr1s=0;

flag1s=1;

bitres;

inttemp;

//读取到的当前温度值

intintT,decT;

//温度值的整数和小数部分

unsignedcharlen;

unsignedcharstr[12];

//开总中断

ConfigTimer0（10）;

//T0定时10ms

Start18B20（）;

//启动DS18B20

//初始化液晶

while

（1）

if（flag1s）//每秒更新一次温度

{

flag1s=0;

res=Get18B20Temp（&

temp）;

//读取当前温度

if（res）//读取成功时，刷新当前温度显示

{

intT=temp>

4;

//分离出温度值整数部分

decT=temp&

0xF;

//分离出温度值小数部分

len=IntToString（str,intT）;

//整数部分转换为字符串

str[len++]='

.'

//添加小数点

decT=（decT*10）/16;

//二进制的小数部分转换为1位十进制位

str[len++]=decT+'

//十进制小数位再转换为ASCII字符

while（len<

6）//用空格补齐到6个字符长度

{

str[len++]='

'

}

str[len]='

LcdShowStr（0,0,"

Temperature:

//显示到液晶屏上

LcdShowStr（0,1,str）;

}

else//读取失败时，提示错误信息

error!

Start18B20（）;

//重新启动下一次转换

}