温度检测与控制实验报告Word下载.docx
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Bit1
Bit0
23
22
21
20
2-1
2-2
2-3
2-4
MSByte:
Bit15
Bit14
Bit13
Bit12
Bit11
Bit10
Bit9
Bit8
S
26
25
24
这是12位转化后得到的12位数据,存储在18B20的两个8比特的RAM中,二进制中的前面5位是符号位,如果测得的温度大于0,这5位为0,只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度;
如果温度小于0,这5位为1,测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。
例如+125℃的数字输出为07D0H,+25.0625℃的数字输出为0191H,-25.0625℃的数字输出为FF6FH,-55℃的数字输出为FC90H。
温度
数据输出(二进制)
数据输出(十六进制)
+125℃
0000011111010000
07D0h
+85℃
0000010101010000
0550h
+25.0625℃
0000000110010001
0191h
+10.125℃
0000000010100010
00A2h
+0.5℃
0000000000001000
0008h
0℃
0000000000000000
0000h
-0.5℃
1111111111111000
FFF8h
-10.125℃
1111111101011110
FF5Eh
-25.0625℃
1111111001101111
FE6Fh
-55℃
1111110010010000
FC90h
DS18B20温度传感器的存储器
DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的E2RAM,后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。
暂存存储器包含了8个连续字节,前两个字节是测得的温度信息,第一个字节的内容是温度的低八位,第二个字节是温度的高八位。
第三个和第四个字节是TH、TL的易失性拷贝,第五个字节是结构寄存器的易失性拷贝,这三个字节的内容在每一次上电复位时被刷新。
第六、七、八个字节用于内部计算。
第九个字节是冗余检验字节。
该字节各位的意义如下:
TM
R1
R0
1
低五位一直都是1,TM是测试模式位,用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式。
在DS18B20出厂时该位被设置为0,用户不要去改动。
R1和R0用来设置分辨率,如下表所示:
(DS18B20出厂时被设置为12位)
分辨率设置表:
分辨率
温度最大转换时间
9位
93.75ms
10位
187.5ms
11位
375ms
12位
750ms
根据DS18B20的通讯协议,主机控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤:
每一次读写之前都要对DS18B20进行复位,复位成功后发送一条ROM指令,最后发送RAM指令,这样才能对DS18B20进行预定的操作。
复位要求主CPU将数据线下拉500微秒,然后释放,DS18B20收到信号后等待16~60微秒左右,后发出60~240微秒的存在低脉冲,主CPU收到此信号表示复位成功。
2.本实验在读取温度的基础上,完成类似空调恒温控制的实验。
用加热电阻代替加热电机,制冷采用自然冷却。
温度值通过LED静态显示电路以十进制形式显示出来,同时显示电路还将显示设定的恒温值,通过键盘可以改变设定值。
按一次‘升高’键,恒温值加1℃,按一次‘降低’键,恒温值减小1℃。
恒温值在2℃~50℃范围内可调。
当实际温度低于设定的恒定温度2℃时,单片机发出指令信号,继电器吸合,红色LED点亮,加热电阻开始加热。
当温度超过设定的恒温值2℃时,单片机发出指令信号,继电器断开,红色LED熄灭,加热电阻停止加热,制冷采用自然冷却。
三、实验内容及步骤
1.用串行数据通信线连接计算机与仿真器,把仿真器插到模块的锁紧插座中,请注意仿真器的方向:
缺口朝上。
2.打开KeiluVision2仿真软件,首先建立本实验的项目文件,接着添加“DS18B20.ASM”源程序,编译无误后,全速运行程序。
3.程序正常运行后,按下自锁开关‘控制’。
5LED数显为“XX20”,“XX”为十进制温度测量值,当气温低于0℃,或者模拟信号输入端的电位器没有逆时针旋到底时,温度值前面出现“-”号。
“20”为十进制温度设定值,按设定键‘升高’、‘降低’可以改变设定值。
当测量值小于设定值2个字时,加热启动,当实际值超过设定值2个字时,加热停止。
4.可把源程序编译成可执行文件,烧录到89C51芯片中。
四、源程序
LEDBufEQU60H;
显示缓存1
TEMPEQU65H;
显示缓存2
UPEQU1;
1键定义为增加键
DOWNEQU2;
2键定义为减小键
LowLimitEQU2;
设定值最低为2
HighLimitEQU50;
设定值最高为50
FLAG1EQU38H;
是否检测到DS18B20标志位
SetTempEQU50h;
温度设定值缓存
CurTempEQU29h;
温度实际值缓存
DINBITP3.0;
串行显示数据口
CLKBITP3.1;
串行显示时钟口
ORG0000H
ljmpStart
ORG0100H
Start:
movSetTemp,#20;
设定值初值20
MLoop:
LCALLTestKey;
测试键盘是否有键按下
CJNEA,#03H,KeyPressed;
有键按下,处理按键
MLOOP1:
ACALLDisplayResult;
无键按下,调显示
ACALLDisplayLED
ACALLGET_TEMPER;
调用读温度子程序
mova,CurTemp
jbacc.7,LE0;
为负值
clrc
movb,SetTemp;
为正值时与设定值比较
decb
subba,b
jncGN2;
小于(设定值-2),加热
LE0:
setbp3.2
sjmpGN4
GN2:
mova,CurTemp
setbc
movb,SetTemp
incb
jcGN4;
大于(设定值+2),停止加热
CLRP3.2
GN4:
ACALLDELAY1
LjmpMLoop;
大循环
KeyPressed:
;
处理按键
LCALLGetKey;
读取键值
movb,a
xrla,#DOWN
jnzKey0
mova,SetTemp
xrla,#LowLimit
jzKey1
DECSetTemp
sjmpKey1
Key0:
mova,b
xrla,#UP
jnzKey1
xrla,#HighLimit
incSetTemp
Key1:
LjmpMLooP1
INIT_1820:
这是DS18B20复位初始化子程序
SETBP2.0
NOP
CLRP2.0;
主机发出延时537微秒的复位低脉冲
MOVR1,#3
TSR1:
MOVR0,#107
DJNZR0,$
DJNZR1,TSR1
SETBP2.0;
然后拉高数据线
MOVR0,#25H
TSR2:
JNBP2.0,TSR3;
等待DS18B20回应
DJNZR0,TSR2
LJMPTSR4;
延时
TSR3:
SETBFLAG1;
置标志位,表示DS1820存在
LJMPTSR5
TSR4:
CLRFLAG1;
清标志位,表示DS1820不存在
LJMPTSR7
TSR5:
MOVR0,#117
TSR6:
DJNZR0,TSR6;
时序要求延时一段时间
TSR7:
RET
GET_TEMPER:
读出转换后的温度值
LCALLINIT_1820;
先复位DS18B20
JBFLAG1,TSS2
RET;
判断DS1820是否存在?
若DS18B20不存在则返回
TSS2:
MOVA,#0CCH;
跳过ROM匹配
LCALLWRITE_1820
MOVA,#44H;
发出温度转换命令
;
这里通过调用显示子程序实现延时一段时间,等待AD转换结束
LCALLDELAY1
准备读温度前先复位
MOVA,#0BEH;
发出读温度命令
LCALLREAD_18200;
将读出的温度数据保存到35H/36H
MOVA,CurTemp
MOVC,40H;
将28H中的最低位移入C
RRCA
MOVC,41H
MOVC,42H
MOVC,43H
MOVCurTemp,A
WRITE_1820:
写DS18B20的子程序(有具体的时序要求)
MOVR2,#8;
一共8位数据
CLRC
WR1:
CLRP2.0
MOVR3,#6
DJNZR3,$
MOVP2.0,C
MOVR3,#23
DJNZR2,WR1
READ_18200:
读DS18B20的程序,从DS18B20中读出两个字节的温度数据
MOVR4,#2;
将温度高位和低位从DS18B20中读出
MOVR1,#CurTemp;
低位存入29H,高位存入28H
RE00:
数据一共有8位
RE01:
MOVR3,#9
RE10:
DJNZR3,RE10
MOVC,P2.0
RE20:
DJNZR3,RE20
DJNZR2,RE01
MOV@R1,A
DECR1
DJNZR4,RE00
DisplayLED:
数码管显示
MOVR0,#LEDBUF
MOVR1,#TEMP
MOVR2,#5
DP10:
MOVDPTR,#LEDMAP
MOVA,@R0
MOVCA,@A+DPTR
INCR0
INCR1
DJNZR2,DP10
MOVR0,#TEMP
MOVR1,#5
DP12:
MOVR2,#8
DP13:
RLCA
MOVDIN,C
CLRCLK
SETBCLK
DJNZR2,DP13
DJNZR1,DP12
LEDMAP:
DB3FH,6,5BH,4FH,66H,6DH;
0,1,2,3,4,5
DB7DH,7,7FH,6FH,77H,7CH;
6,7,8,9,A,B
DB58H,5EH,7BH,71H,0,40H;
C,D,E,F,,-
DB63H,39H;
℃
DisplayResult:
;
十六进制转换为十进制
jnbacc.7,GE0
movLEDBuf,#11h;
'
-'
deca
cpla
LjmpGoon
GE0:
movLEDBuf,#10H;
'
Goon:
movb,#10
divab
movLEDBuf+1,a
movLEDBuf+2,a
movLEDBuf+3,A
movLEDBuf+4,A
ret
TestKey:
测试键盘是否有键按下
MOVP1,#03H
MOVA,P1;
读入键状态
ret
KeyTable:
键码定义
DB02H,01H,0F7H
DB0EFH,0DFH,0BFH,07FH
GETKEY:
MOVR6,#10
LCALLDELAY
MOVA,P1
anla,#03h;
高六位不用
CJNEA,#03H,K01;
确有键按下
LJMPMLOOP
K01:
MOVR3,#2;
2个键
MOVR2,#0;
键码
MOVB,A;
暂存键值
MOVDPTR,#KeyTable
K02:
MOVA,R2
MOVCA,@A+DPTR;
从键值表中取键值
CJNEA,B,K04;
键值比较
MOVA,R2;
得键码
INCA
K04:
INCR2;
不相等,到继续访问键值表
DJNZR3,K02
MOVA,#0FFH;
键值不在键值中,即多键同时按下
Delay:
延时子程序
movr7,#0
DelayLoop:
djnzr7,DelayLoop
djnzr6,DelayLoop
DELAY1:
MOVR4,#0FFH
AA1:
MOVR5,#0FFH
AA:
DJNZR5,AA
DJNZR4,AA1
end
五、电路图
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 温度 检测 控制 实验 报告