基于DS18B20传感器的数字温度计设计.doc

电路实物图如下图所示：

电路原理图如下图所示：

C语言程序如下所示：
/********************************************************************
* 程序名; 基于DS18B20的测温系统
* 功 能： 实时测量温度，超过上下限报警，报警温度可手动调整。K1是用来
* 进入上下限调节模式的，当按一下K1进入上限调节模式，再按一下进入下限
* 调节模式。在正常模式下，按一下K2进入查看上限温度模式，显示1s左右自动
* 退出；按一下K3进入查看下限温度模式，显示1s左右自动退出；在调节上下限
* 温度模式下，K2是实现加1功能，K1是实现减1功能，K3是用来设定上下限温
* 度正负的。
* 编程者：ZPZ
* 编程时间：2009/10/2
*********************************************************************/
#include
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char

uchar max_int=0x00,max_dot=0x00,min_int=0x00,min_dot=0x00;

bit s=0,s1=0;

#include"ds18b20.h"
#include"keyscan.h"
#include"display.h"

/***********************主函数************************/
void main()
{
beer=0;
led=1;
IT1=1;
EX1=0;
EA=1;
timer1_init(0);
get_temperature(1);
while(1)
{
keyscan();
get_temperature(0);
keyscan();
display(temp,temp_d*0.625);
alarm();
keyscan();
}
}
/********************************************************************
* 程序名; __ds18b20_h__
* 功 能： DS18B20的c51编程头文件
* 编程者：ZPZ
* 编程时间：2009/10/2
* 说 明：用到的全局变量是：无符号字符型变量temp(测得的温度整数部分),temp_d
* (测得的温度小数部分)，标志位f（测量温度的标志位‘0’表示“正温度”‘1’表
* 示“负温度”），标志位f_max（上限温度的标志位‘0’表示“正温度”、‘1’表
* 示“负温度”），标志位f_min（下限温度的标志位‘0’表示“正温度”、‘1’表
* 示“负温度”），标志位w(报警标志位‘1’启动报警‘0’关闭报警)。
*********************************************************************/
#ifndef __ds18b20h__
#define __ds18b20_h__

#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char

sbit DQ= P2^3;
sbit beer=P3^0;
sbit led=P3^1;
uchar temp=0; //温度的整数部分
uchar temp_d=0; //温度的小数部
uchar n;
bit f=0,f_max=0,f_min=0;w=0;
/***********************延时子函数*/
void ds18b20_delayus(uint t)
{
while(t--);
}

void ds18b20_delayms(uint t)
{
uint i,j;
for(i=t;i>0;i--)
for(j=120;j>0;j--);
}
/******************ds18b20初始化函数*********((*********/
void ds18b20_init() // DS18B20初始化
{
DQ=1;
DQ=0; //控制器向DS18B20发低电平脉冲
ds18b20_delayus(30); //延时480μs
DQ=1; //控制器拉高总线，
while(DQ); //等待DS18B20拉低总线，在60-240μs之间
ds18b20_delayus(20); //延时，等待上拉电阻拉高总线
DQ=1; //提升数据线，准备数据传输；
}

/******************ds18b20字节读函数******************/
uchar ds18b20_read() //DS18B20 字节读取
{
uchar i;
uchar d = 0;
DQ = 1; //准备读；
for(i=8;i>0;i--)
{
d >>= 1; //低位先发；
DQ = 0;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
DQ = 1; //必须写1，否则读出来的将是不预期的数据；
if(DQ) //在12us处读取数据；
d |= 0x80;
ds18b20_delayus(10);
}
return d;
}

/******************ds18b20字节写函数******************/
void ds18b20_write(uchar d) // ds18b20字节写
{
uchar i;
for(i=8;i>0;i--)
{
DQ=0;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
DQ=d&0x01;
ds18b20_delayus(5);
DQ=1;
d >>= 1;
}
}

/*********************获取温度函数**********************/
void get_temperature(bit f) //得到整数的温度值
{
uchar a=0,b=0,c=0,d=0;
uint i;
ds18b20_init(); //DS18B20初始化
ds18b20_write(0xcc); //向DS18B20发SKIP ROM命令
ds18b20_write(0x44); //启动DS18B20进行温度转换，结果存入内部RAM
ds18b20_delayms(1);
ds18b20_init(); //DS18B20初始化
ds18b20_write(0xcc); //向DS18B20发SKIP ROM命令
ds18b20_write(0xbe); //读内部RAM中9字节的内容命令
a=ds18b20_read(); //读内部RAM （LSB）
b=ds18b20_read(); //读内部RAM （MSB）
if(f==1)
{
max_int=ds18b20_read(); //读内部RAM （LSB）
min_int=ds18b20_read();

}
if((max_int&0x80)==0x80)
{f_max=1;max_int=(max_int-0x80);}
if((min_int&0x80)==0x80)
{f_min=1;min_int=(min_int-0x80);}

i=b;
i>>=4;
if (i==0)
{
f=0; //i为0，正温度,设立正温度标记
temp=((a>>4)|(b<<4)); //整数部分
a=(a&0x0f);
temp_d=a; //小数部分
}
else
{
f=1; //i为1，负温度,设立负温度标记
a=~a+1;
b=~b;
temp=((a>>4)|(b<<4)); //整数部分
a=(a&0x0f); //小数部分
temp_d=a;
}
}
void store_t()
{
if(f_max==1)
max_int=max_int+0x80;
if(f_min==1)
min_int=min_int+0x80;

ds18b20_init(); //DS18B20初始化
ds18b20_write(0xcc); //向DS18B20发SKIP ROM命令
ds18b20_write(0x4e);
ds18b20_write(max_int);
ds18b20_write(min_int);
ds18b20_write(0xff);
ds18b20_init(); //DS18B20初始化
ds18b20_write(0xcc); //向DS18B20发SKIP ROM命令
ds18b20_write(0x48);
}

/**********************温度超限报警函数***********************/
void alarm()
{
if(f_max==0)
{
if(f_min==0)
{
if(f==0)
{
if((temp+temp_d*0.0625)<=min_int||(temp+temp_d*0.0625)>=max_int)
{w=1;TR1=1;}
if((temp+temp_d*0.0625)min_int)
{w=0;}
}
if(f==1){w=1;TR1=1;}
}
if(f_min==1)
{
if(f==0)
{
if((temp+temp_d*0.0625)>=max_int)
{w=1;TR1=1;}
if((temp+temp_d*0.0625)mp+temp_d*0.0625)>=min_int)
{w=1;TR1=1;}
if((temp+temp_d*0.0625)=min_int)
{w=1;TR1=1;}
if((temp+tempd*0.0625)max_int)
{w=0;}
}
if(f==0){w=1;TR1=1;}
}

}
}

#endif
/**********************************************************************
* 程序名; __keyscan_H__
* 功 能： ds18b20键盘头文件，通过键盘设定设定上下限报警温度
* 编程者：ZPZ
* 编程时间：2009/10/2
**/
#ifndef __keyscan_H__
#define __keyscan_H__

sbit key1=P2^2;
sbit key2=P2^1;
sbit key3=P2^0;
sbit key4=P3^3;

uchar a=0,i=0;
bit k4=0,v=0,v1=0,v2=0;

/***************************读键盘延时子函数*****************/
void keyscan_delay(uint z)
{
uint i,j;
for(i=z;i>0;i--)
for(j=120;j>0;j--);
}

/****************************温度调节函数******************************/
int temp_change(int count,bit f)
{
if(key2==0)
{

keyscan_delay(10);
if(key2==0)
{

if(f==0)
{
count++;
if(a==1){if(count>125) count=125;}
if(a==2){if(count>125) count=125;}
}
if(f!=0)
{
count++;
if(a==1){if(count>55) count=55;}
if(a==2){if(count>55) count=55;}
}
}
while(key2==0);
keyscan_delay(10);

}

if(key3==0)
{

keyscan_delay(10);
if(key3==0)
{

count--;
if(a==1){if(count<0) count=0;}
if(a==2){if(count<0) count=0;}
}
while(key3==0);
keyscan_delay(10);

}
return count;
}
/*****************************读键盘函数******************************/
void keyscan()
{
if(key1==0)
{

keyscan_delay(10);
if(key1==0)
{
TR1=1;

k4=1;
v=1;
i++;
if(i>2){i=0;TR1=0;k4=0;v=0;store_t();get_temperature(1);}
switch(i)
{
case 0:a=0;break;
case 1:a=1;break;
case 2:a=2;break

default:break;
}

}
while(key1==0);
keyscan_delay(10);

}
if(a==1&&v==1)
{led=0;max_int=temp_change(max_int,f_max);}
else if(a==2&&v==1)
{led=1;min_int=temp_change(min_int,f_min);}
else;
if(k4==1)
{
if(key4==0)
{

keyscan_delay(5)
if(key4==0)
{

if(a==1)
{if(max_int>55) f_max=0;else f_max=~f_max;}
if(a==2)
{if(min_int>55) f_max=0;else f_min=~f_min;}
}
while(key4==0);
keyscan_delay(10);
}
}

if(v==0)
{
if(key2==0)
{

keyscan_delay(10);
if(key2=0)
{

a=1;
TR1=1;
s1=1;
}
while(key2==0);
keyscan_delay(10);

}
if(key3==0)
{

keyscan_delay(10);
if(key3==0)
{

a=2;
TR1=1;
s1=1;
}
while(key3==0);
keyscan_delay(10);

}
if(v1==1)
{a=0;v1=0;TR1=0;}

}
}

#endif
/**********************************************************************
* 程序名; __ds18b20_display_H__
* 功 能： ds18b20数码管动态显示头文件，通过定时器0延时实现数码管动态显示
* 编程者：ZPZ
* 编程时间：2009/10/2
********************************************************/
#ifndef __ds18b20_display_H__
#define __ds18b20_display_H__

#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char

sbit wei1=P2^4;
sbit wei2=P2^5;
sbit wei3=P2^6;
sbit wei4=P2^7;

uchar num=0;
uchar code temperature1[]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
uchar code temperature2[]={ 0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,
0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef};
uchar code temperature3[]={ 0x00,0x80,0x40,0x76,0x38};

/***********************延时子函数************************/
void display_delay(uint t)
{
uint i,j;
for(i=t;i>0;i--)
for(j=20;j>0;j--);
}
/**************************定时器1初始化函数***************************/
void timer1_init(bit t)
{
TMOD=0x10;
TH0=0x3c;
TL0=0xb0;
EA=1;
ET1=1;
TR1=t;
}
/**************************定时器1中断函数*****************/
void timer1() interrupt 3
{
TH0=0x3c;
TL0=0xb0;
num++;
if(num<5) {s=1;if(w==1){beer=1;led=1;}else{beer=1;led=1;}}
else {s=0;if(w==1){beer=0;led=0;}else{beer=1;led=1;}}
if(num>25)
{
num=0;
s1=0;
v1=1;
}

}
/**********************调节选择函数************************/
void selsct_1(uchar f,uchar k)
{
if(f==0)
{
if(k/100==0) P0=temperature3[0];
else P0=temperature1[k/100];
}
if(f==1)
{
if(k%100/10==0) P0=temperature3[0];
else P0=temperature3[2];
}
}

void selsct_2(bit f,uchar k)
{
if(f==0)
{
if((k/100==0)&&(k%100/10==0))
P0=temperature3[0];
else P0=temperature1[k%100/10];
}
if(f==1)
{
if(k%100/10==0) P0=temperature3[2];
else P0=temperature1[k%100/10];
}
}

/***********************显示函数************************/
void display(uchar t,uchar t_d)
{
uchar i;
for(i=0;i<4;i++)
{
switch(i)
{
case 0:

if(a==0){selsct_1(f,t);}
if(a==1)
{
if(s==0) selsct_1(f_max,max_int);
else P0=temperature3[0];
if(s1==1) selsct_1(f_max,max_int);
}
if(a==2)
{
if(s==0) selsct_1(f_min,min_int);
else P0=temperature3[0];
if(s1==1) selsct_1(f_min,min_int);
}
wei2=0;
wei3=0;
wei4=0;
wei1=1;
break;
case 1:
if(a==0){selsct_2(f,t);}
if(a==1)
{
if(s==0) selsct_2(f_max,max_int);
else P0=temperature3[0];
if(s1==1) selsct_2(f_max,max_int);
}
if(a==2)
{
if(s==0) selsct_2(f_min,min_int);
else P0=temperature3[0];
if(s1==1) selsct_2(f_min,min_int);
}
wei1=0;
wei3=0;
wei4=0;
wei2=1;
break;
case 2:
if(a==0){P0=temperature2[t%10];}
if(a==1)
{
if(s==0) P0=temperature2[max_int%10];
else P0=temperature3[0];
if(s1==1) P0=temperature2[max_int%10];
}
if(a==2)
{
if(s==0) P0=temperature2[min_int%10];
else P0=temperature3[0];
if(s1==1) P0=temperature2[min_int%10];
}
wei1=0;
wei2=0;
wei4=0;
wei3=1;
break;
case 3:
if(a==0){P0=temperature1[t_d];}
if(a==1)
{
if(s==0)
P0=temperature1[0];
else P0=temperature3[0];
if(s1==1) P0=temperature1[0];
}
if(a==2)
{
if(s==0)
P0=temperature1[0];
else P0=temperature3[0];
if(s1==1) P0=temperature1[0];
}
wei1=0;
wei2=0;
wei3=0;
wei4=1;
break;
}
display_delay(16);
}

}

#endif