基于單片機(jī)的溫度顯示器

基于單片機(jī)的溫度顯示器目錄一、設(shè)計目的 2二、摘要： 2三、硬件電路設(shè)計 21、單片機(jī)模塊設(shè)計 22、顯示模塊 33、溫度傳感器 4四、軟件設(shè)計 51、ds18b20模塊設(shè)計 52、lcd1602顯示模塊 73、主函數(shù)程序設(shè)計 95、模擬仿真圖 10六．參考文獻(xiàn) 10一、設(shè)計目的本方案設(shè)計LCD1602顯示實(shí)時溫度的實(shí)驗(yàn)，使用基于AT89C51單片機(jī)，使用ds18b20溫度傳感器在lcd1602上顯示溫度數(shù)字二、摘要：通過lcd1602顯示溫度數(shù)字，程序設(shè)計使用模塊化設(shè)計關(guān)鍵詞：單片機(jī)，ds18b20，lcd1602系統(tǒng)三、硬件電路設(shè)計1、單片機(jī)模塊設(shè)計本次設(shè)計采用的是單片機(jī)AT89C51。芯片共有40個引腳，引腳的排列順序?yàn)閺目啃酒娜笨冢鐖D3.1所示。左邊那列逆時針數(shù)起，依次為1，2，340，其中芯片的1腳頂上有一個凹點(diǎn)。在單片機(jī)的40個引腳中，電源引腳2根，外接晶體振蕩器引腳2根，控制引腳4根以及4組8位可編程I/O引腳32根。圖AT89C51管腳圖AT89C51單片機(jī)共有4組8位可編程I/O口，分別為P0、P1、P2、P3口，每個口有8位，共32根。每一根引腳都可以編程，比方用來控制電機(jī)、交通燈等，開發(fā)產(chǎn)品時就是利用這些可編程引腳來實(shí)現(xiàn)我們想要的功能。P0口：8位雙向I/O口線，名稱為；P1口：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為；P2口：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為；P3口：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為。本文單片機(jī)模塊如下圖，主要是由單片機(jī)芯片與晶振和復(fù)位電路組成的。是由單片機(jī)來控制整個系統(tǒng)，讓我們的系統(tǒng)可以正常的運(yùn)行。2、顯示模塊LM016L液晶模塊采用HD44780控制器，HD44780具有功能較強(qiáng)而又簡單的指令集，可以實(shí)現(xiàn)字符移動，閃爍等功能，LM016L與單片機(jī)MCU通訊可采用4位或8位并行傳輸兩種方式，HD44780控制器是由2個8bit的存放器、顯示數(shù)據(jù)存儲〔DDRAM〕、指令存放器〔IR〕、RAM〔DR〕、地址計數(shù)器RAM(AC)、忙標(biāo)志〔BF〕、字符發(fā)生器ROMA〔CGOROM〕以及字符發(fā)生器RAM〔CGRAM〕組成。其中，DR是用來存放數(shù)據(jù)的；IR是用來存放指令碼的，它只能夠?qū)懭攵荒軌蜃x出。其數(shù)據(jù)是由內(nèi)部操作自動地寫入到CGRAM和DDRAM中來，或者是暫存從CGRAM以及DDRAM中讀出的數(shù)據(jù)，BF為1時，LED模塊工作于內(nèi)部模式，既不會接受數(shù)據(jù)也不會響應(yīng)外部的操作指令，DDTAM用來存儲顯示的字符，能存儲80個字符碼， CGROM由8位字符碼生成5*7點(diǎn)陣字符160中和5*10點(diǎn)陣字符32種.8位字符編碼和字符的對應(yīng)關(guān)系，可以查看參考文獻(xiàn)〔30〕中的表4. CGRAM是為用戶編寫特殊字符留用的，它的容量僅64字節(jié)，可以自定義8個5*7點(diǎn)陣字符或者4個5*10點(diǎn)陣字符，AC可以存儲DDRAM和CGRAM的地址，如果地址碼隨指令寫入IR,那么IR自動把地址碼裝入AC，同時選擇DDRAM或CGRAM但愿，LM016L液晶模塊的引腳圖如圖3.5所示。圖3.51601引腳圖LM016L引腳介紹：Vss〔1腳〕：一般接地。Vdd〔2腳〕：接電源。Vee〔3腳〕：LED顯示器比照度調(diào)整端口，接地時，其比照度到達(dá)最高〔當(dāng)比照度過高時，就會產(chǎn)生“鬼影〞，假設(shè)要正常工作，那么可以通過使用一個大小為10K的電位器來調(diào)整比照度〕，接電源時，其比照度降至最弱。RS〔4腳〕：RS是存放器選擇端口。當(dāng)接低電平時，選擇指令存放器；接高電平時，選擇數(shù)據(jù)存放器。R/W〔5腳〕：R/W為讀寫信號線，高電平(1)時進(jìn)行讀操作，低電平(0)時進(jìn)行寫操作。E〔6腳〕：E(或EN)端為使能(enable)端，下降沿使能。 Lcd1602與單片機(jī)的接口3、溫度傳感器DS18B20

產(chǎn)品的特點(diǎn)〔1〕、只要求一個端口即可實(shí)現(xiàn)通信?！?〕、在DS18B20中的每個器件上都有獨(dú)一無二的序列號?！?〕、實(shí)際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實(shí)現(xiàn)測溫?！?〕、測量溫度范圍在－55。C到＋125。C之間?！?〕、數(shù)字溫度計的分辨率用戶可以從9位到12位選擇。〔6〕、內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置。

DS18B20的引腳介紹TO－92封裝的DS18B20的引腳排列見圖1，其引腳功能描述見表1

四、軟件設(shè)計1、ds18b20模塊設(shè)計Ds18b20.h#ifndef__DS18B20_H__#define__DS18B20_H__#include<reg51.h>#include<intrins.h>//重定義關(guān)鍵詞//#ifndefuchar#defineucharunsignedchar#endif#ifndefuint#defineuintunsignedint#endifsbitDQ=P3^7;#definedelay_4us();{ _nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();}ucharinit_ds18b20();ucharreadbyte();voidwritebyte(uchardat);ucharread_tem();voiddelay_ms(uchari);voiddelay_8us(uchari);#endifDs18b20.c#include"ds18b20.h"inttemp;voiddelay_8us(uchari){ while(i--);}voiddelay_ms(uchari){ucharm; while(i--) { for(m=0;m<120;m++); }}ucharinit_ds18b20(){ucharstatus; DQ=1; delay_8us(8); DQ=0; delay_8us(90); DQ=1; delay_8us(5); status=DQ;delay_8us(90);DQ=1; returnstatus;}voidwritebyte(uchardat){uchari; for(i=0;i<8;i++) { DQ=0;dat>>=1; DQ=CY; delay_8us(8); DQ=1; }}ucharreadbyte(){uchari,dat=0x00; for(i=0x01;i!=0x00;i<<=1) { DQ=0;_nop_(); DQ=1;_nop_(); if(DQ)dat=dat|i; delay_8us(8); DQ=1; } returndat;}ucharread_tem(){uchartml,tmh; if(init_ds18b20()==1)return0; else {writebyte(0XCC);writebyte(0X44); delay_8us(500); init_ds18b20();writebyte(0XCC);writebyte(0XBE);tml=readbyte();tmh=readbyte(); temp=tmh; temp<<=8; temp|=tml; return1; }}2、lcd1602顯示模塊Lcd1602.h#ifndef__LCD1602_H__#define__LCD1602_H__#include<reg51.h>#include<intrins.h>//重定義關(guān)鍵詞//#ifndefuchar#defineucharunsignedchar#endif#ifndefuint#defineuintunsignedint#endifsbitrs=P2^6;sbitrw=P2^5;sbiten=P2^7;voiddelay(ucharms);voidbusy_wait();voidwrite_lcd_command(ucharcmd);voidwrite_lcd_data(uchardat);voidinit_lcd();voidlcd_showstring(ucharr,ucharc,uchar*str);#endifLcd1602.c#include"lcd1602.h"codeucharddram[]={0x80,0xc0};voiddelay(ucharms){uchari; while(ms--) for(i=0;i<10;i++);}voidbusy_wait(){ucharlcd_status; do { P0=0xff;en=0;rs=0;rw=1;en=1;lcd_status=P0;en=0;}while(lcd_status&0x80);}voidwrite_lcd_command(ucharcmd){busy_wait();en=0;rs=0;rw=0; P0=cmd;en=1;_nop_();en=0;}voidwrite_lcd_data(uchardat){busy_wait();en=0;rs=1;rw=0; P0=dat;en=1;_nop_();en=0;}voidinit_lcd(){write_lcd_command(0x38);delay(1);write_lcd_command(0x01);delay(1);write_lcd_command(0x06);delay(1);write_lcd_command(0x0c);delay(1);}voidlcd_showstring(ucharr,ucharc,uchar*str){uchari=0;write_lcd_command(ddram[r]|c); for(i=0;str[i]&&i<16;i++)write_lcd_data(str[i]); for(;i<16;i++)write_lcd_data('');}3、主函數(shù)程序設(shè)計Main.c#include<stdio.h>#include"ds18b20.h"#include"lcd1602.h"externtemp;uchartemp_buff[17];externinttemp;voidmain(){ floatn=0.0;init_lcd();lcd_showstring(0,0,"DS18B20TEST");lcd_showstring(1,0,"Waiting...");read_tem();delay_ms(1500);while(1) { if(read_tem()) { n=temp*0.0625;sprintf(temp_buff,"TEMP:%5.1f\Xdf\x43",n);lcd_showstring(1,0,temp_buff); } else {sprintf(temp_buff,"error");lcd_showstring(1,0,temp_buff);}delay_ms(50); }}5、模擬仿真圖六．參考文獻(xiàn)[1]歐偉明，何靜，凌云,劉劍.單片機(jī)原理與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2023：268-298.[2]樓然苗，李光飛.單片機(jī)課程設(shè)計指導(dǎo)[M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007.7：15-36.[3]林伸茂.8051單片機(jī)徹底研究——實(shí)習(xí)篇[M]．