大连理工单片机专业课程设计.docx

大连理工大学本科设计汇报题目:基于DS18B20、ZLG7290温度 采集系统设计 课程名称： 单片机综合设计试验 学院（系）： 信息和通信工程学院专 业： 电子信息工程 班 级： 电子 学 号： 学生姓名： 成 绩： 20 16 年 5 月 6 日题目：1 设计要求1.利用DS18B20实现现场环境温度采集；2.利用ZLG7290B实现温度数据证书十进制显示；3.默认一个上限温度报警（蜂鸣器）；4.能够利用ZLG7290B键盘操作修改“上限报警值”；5.能够显示温度小数位，以提升温度检测分辨率；6.程序中必需有中止步骤。 2 设计分析及系统方案设计利用P3.3口采集DS18B20温度信息，采集后，经过I2C协议控制ZLG7290显示温度信息，而且将小数部分显示出来，经过P1.3连接一个拨码用来做模式控制，控制是温度显示状态模式或设定温度上限模式，其中温度上限存放在28H单元中。利用T0定时器控制蜂鸣器发声一段时间，超出温度上限报警声音提醒，同时数码管进行闪烁以报警。利用INT0外部中止读取按键值，用于设定上限温度并保留。3系统电路图P1.3P1.3P1.25 主程序中关键变量说明内存单元定义、功效等。变量名称内存单元功效TEMPER_L 36H存放温度低四位TEMPER_H 35H存放温度高四位TEMPER 34H转换后温度值TEMPER_BCD33HBCD形式温度值TEMPER_NUM 60H温度值缓冲单元WSLA_7290 70H7290写控制单元RSLA_7290 71H7290读控制单元20-27H数码管显示缓冲区28H存放温度上限值30-31H存放温度BCD码个位十位6系统软件中各个子程序功效描述子程序名称、功效，和入口、出口参数。子程序名称功效 描述GET_TEMPER读取18B20温度值WRITE_1820向18b20写控制字READ_18200向18b20读控制字TEMPER_COV温度转换成十进制BCD码形式CF拆分子程序，拆分送数码管显示INIT_1820温度传感器初始化BUZZER蜂鸣器控制发声子程序INT_7290:读取按键外部中止子程序RDKEY读取键值子程序DELAY延时子程序7主程序程序步骤图8程序清单（I2C库函数省略）SDABITP1.0SCLBITP1.1TEMPER_L EQU 36HTEMPER_H EQU 35HTEMPER EQU 34H;转换后温度值TEMPER_BCD EQU 33H;BCD码温度值TEMPER_NUM EQU 60H;缓冲单元WSLA_7290 EQU 70HRSLA_7290 EQU 71HFLAG1 BIT 00HDQ BIT P3.3;总线控制单元ORG0000HLJMPMAINORG0003HLJMPINT_7290ORG0100HMAIN:MOVSP,#70H;ZLG7290复位CLRP1.7LCALLDELAYSETBP1.7MOV28H,#1EH;温度上限初始值30度 MOVTMOD,#01H;模式一，16位计数器SETBEA;许可中止MODE:JBP1.3,SETTMP;拨码为0时采集温度;温度采集TMP:CLREX0MOV27H,#1FH;tLP1:LCALLGET_TEMPERLCALLTEMPER_COV;7290显示MOVR7,#08HMOVR0,#20HMOVR2,#10HMOVR3,#WSLA_7290LCALLWRNBYTLCALLDELAYMOVA,TEMPER;判定温度上限MOV28H,R5CLRCCJNEA,28H,rel;此处报警温度为30度rel:JCNETLCALLBUZZER;大于等于时蜂鸣器报警;闪烁MOV28H,#70H;闪烁命令字MOV29H,#7FH;闪烁命令字MOVR7,#02H;设定数据个数MOVR0,#28H;设置源数据首地址MOVR2,#07H;设置外围器件内部寄存器首地址MOVR3,#WSLA_7290;设定外围器件地址LCALLWRNBYT;调用显示子程序LCALLDELAYLJMPNEXTT;设定温度上限SETTMP:SETBEX0;7290复位CLRP1.7LCALLDELAYSETBP1.7;显示设定内容MOV27H,#0B6H;SMOV26H,#9EH;EMOV25H,#1FH;T.MOVR7,#03HMOVR0,#25HMOVR2,#15HMOVR3,#WSLA_7290LCALLWRNBYTLCALLDELAY SJMP NEXTTNET:MOV28H,#70H;不能闪烁MOV29H,#00HMOVR7,#02HMOVR0,#28HMOVR2,#07HMOVR3,#WSLA_7290LCALLWRNBYTLCALLDELAYNEXTT:CALLDELAYSJMPMODEGET_TEMPER:SETBDQ;定时入口BCD:LCALLINIT_1820 JBFLAG1,S22LJMPBCD;若ds18b20不存在则返回S22:LCALLDELAY1MOVA,#0CCH;跳过rom匹配0cchLCALLWRITE_1820MOVA,#44H;发出温度转换命令LCALLWRITE_1820LCALLDELAYCBA:LCALLINIT_1820JBFLAG1,ABCLJMPCBAABC:LCALLDELAY1MOVA,#0CCH;跳过rom匹配LCALLWRITE_1820MOVA,#0BEH;发出读温度命令LCALLWRITE_1820LCALLREAD_18200RETWRITE_1820:;写ds18b20程序MOVR2,#8CLRCWR1:CLRDQMOVR3,#6;延时24usDJNZR3,$RRCAMOVDQ,CMOVR3,#23;延时60usDJNZR3,$SETB DQNOPDJNZR2,WR1SETBDQRETREAD_18200:;从1820中读出两个字节温度数据PUSH01HMOVR4,#2MOVR1,#36HRE00:MOVR2,#8RE01:CLRCSETBDQNOPCLRDQNOPNOPSETBDQMOVR3,#2DJNZR3,$MOVC,DQMOVR3,#23HDJNZR3,$RRC ADJNZR2,RE01MOVR1,ADECR1DJNZR4,RE00POP01HRETTEMPER_COV:;将读出数据转换PUSHDPHPUSHDPLPUSH02HMOVA,#0F0HANLA,TEMPER_L;舍去小数点后四位SWAPAMOVTEMPER_NUM,AMOVA,TEMPER_HANLA,#07HSWAPAADDA,TEMPER_NUMMOVTEMPER,A;转换成十进制数显示MOVB,#10DIVABMOV30H,B;个位MOVB,#10DIVABMOV31H,B;十位ANLA,#0FH;百位SWAPAADDA,BMOVTEMPER_BCD,ALCALLCF2;拆分查表MOV25H,R3MOV26H,R4MOVA,30HANLA,#0FHLCALLCFMOV24H,R3;处理四位小数位数据MOVA,TEMPER_LANLA,#0FH;取低四位数据MOVB,#02HMULABMOVDPTR,#NUMSEGMOVCA,A+DPTRMOVTEMPER_BCD,ALCALLCF2MOV22H,R3MOV23H,R4MOVA,TEMPER_LANLA,#0FHMOVB,#02HMULABINCAMOVCA,A+DPTRMOVTEMPER_BCD,ALCALLCF2MOV20H,R3MOV21H,R4POP02HPOPDPLPOPDPHRET;-小数部分查表-NUMSEG:DW0000H,0625H,1250H,1875H,2500H,3125H,3750H,4375HDW5000H,5625H,6250H,6875H,7500H,8125H,8750H,9375H;-;-拆分显示整数子程序-CF:PUSH02HPUSHDPHPUSHDPLMOVDPTR,#LEDSEGMOVR2,TEMPER_BCDANLA,#0FHMOVCA,A+DPTRMOVR3,AMOVA,R2SWAPAANLA,#0FHMOVCA,A+DPTRMOVR4,AINCR3;加上小数点POPDPLPOPDPHPOP02HRET;-;-拆分显示小数子程序-CF2:PUSH02HPUSHDPHPUSHDPLPUSHACCMOVDPTR,#LEDSEGMOVR2,TEMPER_BCDMOVA,R2ANLA,#0FHMOVCA,A+DPTRMOVR3,AMOVA,R2SWAPAANLA,#0FHMOVCA,A+DPTRMOVR4,A;加上小数点POPACCPOPDPLPOPDPHPOP02HRET;-;-led字型码-LEDSEG:DB0FCH,60H,0DAH,0F2H,66H,0B6H,0BEH,0E4HDB0FEH,0F6H,0EEH,3EH,9CH,7AH,9EH,8EH;-INIT_1820:SETBDQNOPCLRDQMOVR0,#80HTSR1:DJNZR0,TSR1;延时300usSETBDQMOVR0,#25H;96usTSR2:DJNZR0,TSR2JNBDQ,TSR3LJMPTSR4;延时TSR3:SETBFLAG1;致标志位LJMPTSR5;ds18b20存在TSR4:CLRFLAG1;清标志位LJMPTSR7;ds18b20不存在TSR5:MOVR0,#06BH;延时200usTSR6:DJNZR0,TSR6TSR7:SETBDQRETDELAY1:MOVR7,#20H;80us延时DJNZR7,$RET;-蜂鸣器驱动子程序-BUZZER:PUSH07HMOVR7,#00HMOVTL0,#33H;设置定时0.5us初值MOVTH0,#0FEHSETBTR0;开启t0WAIT:JNBTF0,$CLRTF0MOVTL0,#33HMOVTH0,#0FEHCPLP1.2DJNZR7,WAITCLRTR0SETBP1.2POP07HRET;-;-外部中止服务程序-INT_7290:PUSH00HPUSH01HPUSH02HPUSH03HPUSH04HPUSH07HPUSHACCPUSHPSWSJMPRD1RD1: JBP3.2,$;以查询方法等候下一次按键操作SWAPALCALLRDKEYCJNEA,#0AH,WAITT;容错功效调整WAITT:JNC RD1MOVTEMPER_BCD,ALCALLCF2MOVB,#0AHMULABMOVR5,AMOV23H,R3MOVR7,#01HMOVR0,#23HMOVR2,#13HMOVR3,#WSLA_7290LCALLWRNBYTKEY2:JBP3.2,$;以查询方法等候下一次按键操作LCALLRDKEYCJNEA,#0AH,WAITT2WAITT2:JNCKEY2MOVTEMPER_BCD,ALCALLCF2MOVA,R5ADDA,TEMPER_BCDMOVR5,AMOV22H,R3MOV21H,#9CH;CMOVR7,#02HMOVR0,#21HMOVR2,#11HMOVR3,#WSLA_7290LCALLWRNBYT;确定键COMF:JBP3.2,$;等候确定键LCALLRDKEYCJNEA,#0FH,COMFMOV28H,R5;上限值放入28h中DOWN:;7290复位CLRP1.7LCALLDELAYSETBP1.7CLRIE0;必需清标志POPPSWPOPACCPOP07HPOP04HPOP03HPOP02HPOP00HRETI;-;-读取键值子程序（键值保留在A中）-RDKEY:MOVR0,#1FHMOVR7,#01HMOVR2,#01HMOVR3,#WSLA_7290MOVR4,#RSLA_7290LCALLRDADDMOVA,1FHDECARET;-;-延时子程序-DELAY:PUSH00H;延时子程序PUSH01HMOVR1,#00LP:MOVR1,#00HDJNZR1,$DJNZR0,LPPOP01HPOP00HRET;-;【附录一】由汇编语言编制I2C通讯子程序;【提 示】下列程序是在系统时钟为12MHZ（或11.0592MHZ），即NOP指令为1微秒左右。;（1）带有内部单元地址多字节写操作子程序 WRNBYT;*;通用I2C通讯子程序（多字节写操作）;入口参数R7字节数,R0:源数据块首地址;R0原数据块首地址；R2从器件内部子地址;R3:外围器件地址（写）;相关子程序WRBYT、STOP、CACK、STA;*WRNBYT:PUSHPSWPUSHACCWRADD:MOVA,R3;取外围器件地地址（包含r/w=0）LCALLSTA;发送起始信号S LCALLWRBYT;发送外围地址LCALLCACK;检测外围器件应答信号JBF0,WRADD;假如应MOVA,R2LCALLWRBYT;发送内部寄存器首地址LCALLCACK;检测外围器件应答信号JBF0,WRADD;假如应答不正确返回重来 WRDA:MOVA,R0LCALLWRBYT;发送外围地址LCALLCACK;检测外围器件应答信号JBF0,WRADD;假如应答不正确返回重来INCR0DJNZ R7,WRDALCALLSTOP POPACCPOPPSWRET ;*;（2）带有内部单元地址多字节读操作子程序 RDADD ;*;通用I2C通讯子程序（多字节读操作）;入口参数R7字节数；;R0目标数据块首地址；R2从器件内部子地址；;R3器件地址（写）；R4器件地址（读）;相关子程序WRBYT、STOP、CACK、STA、MNACK ;*RDADD: PUSHPSW;从PCF856302H单元读入7个参数PUSHACC;存放于20H-26H单元RDADD1:LCALLSTA MOVA,R3;取器件地址（写）LCALLWRBYT;发送外围地址LCALLCACK;检测外围器件应答信号JBF0,RDADD1;假如应答不正确返回重来MOVA,R2;取内部地址LCALLWRBYT;发送外围地址LCALLCACK;检测外围器件应答信号JBF0,RDADD1;假如应答不正确返回重来LCALLSTAMOVA,R4;取器件地址（读）LCALLWRBYT;发送外围地址LCALLCACK;检测外围器件应答信号JBF0,RDADD1;假如应答不正确返回重来RDN:LCALLRDBYT MOVR0,ADJNZR7,ACKLCALLMNACKLCALLSTOPPOPACCPOPPSWRETACK:LCALLMACKINCR0SJMPRDN ;（3）I2C各个信号子程序;*;开启信号子程序S ;*STA:SETBSDA;开启信号SSETBSCLNOP;产生4.7US延时NOPNOPNOPNOPCLRSDANOP;产生4.7US延时NOPNOPNOPNOP CLRSCLRET ;*;停止信号子程序P ;*STOP:CLRSDA ;停止信号PSETBSCLNOP;产生4.7US延时NOPNOPNOPNOPSETBSDANOP;产生4.7US延时NOPNOPNOPNOPCLRSCLCLRSDARET ;*;应答信号子程序 MACK;*MACK:CLRSDA;发送应答信号ACKSETBSCLNOP;产生4.7US延时NOPNOPNOPNOPCLRSCLSETBSDARET;*;非应答法信号子程序MNACK;*MNACK:SETBSDA;发送非应答信号NACKSETBSCLNOP;产生4.7US延时NOPNOPNOPNOPCLRSCLCLRSDARET;*;应答检测子程序CACK;*CACK:SETBSDA;应答位检测子程序SETBSCL CLRF0MOVC,SDA;采样SDAJNCCEND;应答正确时转CENDSETBF0;应答错误时F0置一CEND:CLRSCLRET;*;发送一个字节子程序WRBYT;*WRBYT:PUSH06HMOVR6,#08H;发送一个字节子程序 WLP:RLCA ;(入口参数A)MOVSDA,CSETBSCLNOP;产生4.7US延时NOPNOPNOPNOPCLRSCLDJNZR6,WLPPOP06HRET;*;接收一个字节子程序RDBYT ;*RDBYT: PUSH06HMOVR6,#08H;接收一个字节子程序RLP:SETBSDASETBSCL; *NOP;!产生大于15微秒延时!NOP ;注意这是专门为ZLG7290NOP ;添加20微秒延时部分NOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOP; *MOVC,SDAMOVA,R2RLCAMOVR2,ACLRSCLDJNZR6,RLP ;(出口参数R2)POP06HRET ;*end9系统调试运行结果说明、分析所出现问题，设计体会和提议硬件使用ZLG51单片机开发平台，软件使用KEil2软件进行程序编写编译和调试。运行结果：能够实现目前环境温度采集和显示、和超出设定上限温度进行报警，数码管闪烁功效。同时能够经过拨码控制模式切换，切换到设定上限温度模式，经过按键输入上限温度值改变目前上限温度。调试问题：（1）采集温度为十六进制数字，怎样转换成十进制BCD码。经过查询上学期学习计算机原理相关算法，处理了此问题，成功显示（2）小数部分显示问题。经过将全部可能小数情况列举并进行查表显示，最终成功显示。（3）读取按键值时键入非0-9键值也会录入，但不符合实际情况。以后经过判定大小语句更正，确保了按键输入容错功效（4）温度上限值保留问题，不能够立即改变，发觉不管怎样保护R1或是28H单元值，其中上限值总会发生跳变。以后发觉R5寄存器一直没有使用，于是将上限温度保留在R5中，再赋给28H单元，成功保留上限值。不过还出现了假如给了R5初值则上限值又无法成功保留问题，至今无法处理，故初始上限值为0度。10结论及设计体会此次试验综合性比较强，将前几次试验所学习利用知识全部用上了，而且综合整合到一起，调试过程并不是尤其费劲，一切全部比较顺利，不过也碰到了不少困难，从中学到了不少东西。此次试验是基于一个现现在很普及和实用性很强单片机开发平台完成试验，此项试验也含有很大实际生活应用意义，对我们以后更深入完成单片机开发甚至嵌入式开发全部有很大帮助！此次试验最大收获有两点：第一点，编程能力有了显著提升，尤其是汇编语言编程能力，刚开始时候感觉比较困难，先要将温度用十进制显示出来，刚开始时候有些不知所措，以后想到了上学期学习汇编时用算法成功处理了问题，以后一点一点将以前代码加入整合调整。第二点，调试程序能力，尤其是结合硬件调试程序能力，以前总是喜爱一个人窝在寝室码代码，不过这次试验不一样，需要跟开发板硬件相结合，光靠自己凭空写代码是没有用，只有结合硬件接口才能找到软件跟硬件连接问题所在，才能够愈加好完成功效实现。参考文件1 教材MCS-51单片机应用试验教程，秦晓梅，陈育斌等