多点温度监测系统.docx
最好的沉淀整理一、实训目的和意义通过对多点温度检测系统的设计，可以更深入的了解 MC5.2 单片机的特点以及应用技巧，对单片机的应用可以温习其中的结构以及原理。而且 proteus 的强大功能也能通过此次试验反应出来，熟悉其界面的风格以及各种应用，又重新的认识了 proteus 在单片机方面的强大功能。二、实训设计内容要求Ø 1.实现 4 点温度实时采集，温度传感器采用 DS18B20Ø 2.采用 LCD1602 显示 4 个采集点温度Ø 3.具有温度上下限报警功能：上限 90°C，下限 20°CØ 4.声音和光报警 2 种模式： 光报警采用 4 只发光 LED；声音报警采用扬声器，报警音调采用 2KHz 方波。三、系统设计1. 方案设计1采集温度2. 硬件电路设计8052系统处理显示温度是否高于 90C°是或低于 20C°相应的报警（灯光或蜂鸣器）电子设计自动化实训（1） 工作原理：（a） 通过四个温度采集器采集数字温度输入到单片机的 p2.0p2.3 口。（b） 初始化 LCD1602 使 1602 能够接受数据，并分配其显示位置，此处采用两行两列式显示。（c） 单片机读取信号。（d） 单片机向 LCD1602 写信号，并延时。（e） 判断是否有数据高于 90 度或低于 20 度，如果有 点亮相应的 led，并启动蜂鸣器。（2） 硬件系统组成（a） 0C52（b） 晶振电路（c） 复位电路（d） LED 灯电路（e） LCD16022电子设计自动化实训（f） 温度检测ds18b203. 软件设计（1） 时间的设定：从此采用中断T0 方式延时，而且是基本单位，无论蜂鸣器还是led，或是显示温度都用到此延时程序。延时程序如下：void tmpDelay(int num)while(num-) ;void Time0(void) interrupt 1 using 0sound=sound; TH0=(65536-5000)/256;TL0=(65536-5000)%256;（2） 信号的读入与写出：读字节程序如下 unsigned char ReadOneChar1()/unsigned char i=0; unsigned char dat1 = 0; for (i=8;i>0;i-)DQ1 = 0; / 给脉冲信号dat1>>=1;DQ1 = 1; / 给脉冲信号if(DQ1)dat1|=0x80; tmpDelay(4);19return(dat1);一共读四个字节，接下来是写字节程序如下void WriteOneChar1(unsigned char dat1)/unsigned char i=0; for (i=8; i>0; i-)DQ1 = 0;DQ1 = dat1&0x01; tmpDelay(5);DQ1 = 1;dat1>>=1;注意度字节的返回值。读取温度unsigned int Readtemp1()/unsigned char a=0; unsigned char b=0; unsigned int t=0; float tt=0; Init_DS18B201();WriteOneChar1(0xCC); WriteOneChar1(0x44); Init_DS18B201();WriteOneChar1(0xCC); WriteOneChar1(0xBE); a=ReadOneChar1();b=ReadOneChar1();/t=b; t<<=8;t=t|a; tt=t*0.0625; t= tt*10;if(t>900)|(t<200)elseLED1=0;EA=1;TR0=1;LED1=1;EA=0;TR0=0;return(t);（3） 蜂鸣器以及 led 的显示程序如下void delay(uchar z)uchar x,y; for(x=1000;x>1;x-)for(y=z;y>1;y-);void write_com(uchar com) lcdrs=0; P0=com; delay(5); lcden=1;/写命令函数delay(5); lcden=0;void write_date(uchar date)lcdrs=1; P0=date; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0;void init_lcd()/写数据函数/初始化函数lcden=0; lcdrw=0; write_com(0x0f); write_com(0x38); write_com(0x01); write_com(0x0c);/默认开始状态为关使能端，见时序图/选择状态为 写/显示模式设置，默认为 0x38,不用变。/显示清屏，将上次的内容清除/显示功能设置 0x0f 为开显示，显示光标，光标闪烁；0x0c 为开显示，不显光标，光标不闪write_com(0x06); write_com(0x80); for(i=0;i<16;i+)/设置光标状态默认 0x06,为读一个字符光标加 1./设置初始化数据指针/显示 The temperature write_date(t0i); delay(0);write_com(0x80+0x40); for(i=0;i<16;i+)/显示 isC write_date(t1i); delay(0);（4） 程序流程图如下图所示：开始初始化读取温度是否大于 90 度点亮相应的 led，启动蜂鸣器否是否小于 20 度点亮相应的 led，启动蜂鸣器否显示温度结束四、调试方法及步骤1. 用软件调试工具先调试设计好的程序，方法是打开调试工具后新建项目，设计开发环境，选择单片机种类，建立.c，然后加载到环境中， 编写程序，生成HEX ，把他放虚拟单片机中，调试。2 出现错误，就要修改错误，编译全部通过后再接外围硬件电路，接上仿真头，硬件电路供电后再开启仿真头，然后正确设置好仿真器，最后全速运行，查看硬件电路显示结果是否与原设计思想一致。3. 显示结果正确后结束仿真，先停止运行程序，再关掉仿真头开关， 最后断电，撬开仿真器。五、结果与讨论.查看结果是否与自己想的一样，如果不一样，可以向同学和老师讨教，如果一样就记录下。六、实训心得通过本次试验学会了如何使用虚拟工具来进行单片机的编辑，通过写 c 语言又温习了以前的所学，回味看单片机和 c 语言的魅力。通过调试程序锻炼了个人的耐心恒，恒心，毅力，和理论联系实际的能力通过学习使得懂得了开发工具的使用，多了一门吃饭的的本领，多了一门学习其他学科的实践基础。经过这次实训课程设计，我学到了很多书本上没有的，比较实际、实用的东西，学会了怎样将理论知识运用到实际设计当中，对实验设备和设计软件的使用和分析问题解决问题的能力也有了很大的提高。同时也明白了电路焊接和作品调试时，需要更多的耐心。通过这次实训课程设计，不仅可以在专业上可以学到更多的知识，同时也对平时的学习和工作中产生了影响，那就是认认真真的去完成每一件事。附录（程序清单）#include<reg52.h>/包含 52 单片机寄存器定义的头文件/*程序功能：LCD1602 显示温度*/ #define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit lcdrs=P26;/数据命令选择控制sbit lcdrw=P25;/读/写选择控制sbit lcden=P27;/使能信号sbit LED1=P10;sbit LED2=P11; sbit LED3=P12; sbit LED4=P13; sbit sound=P14;uchar code t0="T1:T2:"uchar code t1="T3:T4:"uchar code digital="0123456789"sbit DQ1=P20;/定义温度 DS18B20 接口，详情见原理图sbit DQ2=P21;/定义温度 DS18B20 接口，详情见原理图sbit DQ3=P22;/定义温度 DS18B20 接口，详情见原理图sbit DQ4=P23;/定义温度 DS18B20 接口，详情见原理图uchar i;/*函数功能：DS18B20 相关函数*/ void tmpDelay(int num)/延时函数while(num-) ;void Time0(void) interrupt 1 using 0sound=sound;TH0=(65536-5000)/256; /定时器 T0 的高 8 位重新赋初值TL0=(65536-5000)%256; /定时器 T0 的高 8 位重新赋初值void Init_DS18B201()/初始化 ds1820unsigned char x=0;DQ1 = 1;/DS 复位tmpDelay(8);/稍做延时DQ1 = 0;/单片机将 DS 拉低tmpDelay(80); /精确延时 大于 480us DQ1 = 1;/拉高总线tmpDelay(14);x=DQ1;/稍做延时后 如果 x=0 则初始化成功 x=1 则初始化失败tmpDelay(20);void Init_DS18B202()/初始化 ds1820unsigned char x=0; DQ2 = 1;/DS 复位tmpDelay(8);/稍做延时DQ2 = 0;/单片机将 DS 拉低tmpDelay(80); /精确延时 大于 480us DQ2 = 1;/拉高总线tmpDelay(14);x=DQ2;/稍做延时后 如果 x=0 则初始化成功 x=1 则初始化失败tmpDelay(20);void Init_DS18B203()/初始化 ds1820unsigned char x=0;DQ3 = 1;/DS 复位tmpDelay(8);/稍做延时DQ3 = 0;/单片机将 DS 拉低tmpDelay(80); /精确延时 大于 480us DQ3 = 1;/拉高总线tmpDelay(14);x=DQ3;/稍做延时后 如果 x=0 则初始化成功 x=1 则初始化失败tmpDelay(20);void Init_DS18B204()/初始化 ds1820unsigned char x=0;DQ4 = 1;/DS 复位tmpDelay(8);/稍做延时DQ4 = 0;/单片机将 DS 拉低tmpDelay(80); /精确延时 大于 480us DQ4 = 1;/拉高总线tmpDelay(14);x=DQ4;/稍做延时后 如果 x=0 则初始化成功 x=1 则初始化失败tmpDelay(20);unsigned char ReadOneChar1()/读一个字节unsigned char i=0; unsigned char dat1 = 0; for (i=8;i>0;i-)DQ1 = 0; / 给脉冲信号dat1>>=1;DQ1 = 1; / 给脉冲信号if(DQ1)dat1|=0x80; tmpDelay(4);return(dat1);unsigned char ReadOneChar2()/读一个字节unsigned char i=0; unsigned char dat2 = 0; for (i=8;i>0;i-)DQ2 = 0; / 给脉冲信号dat2>>=1;DQ2 = 1; / 给脉冲信号if(DQ2)dat2|=0x80; tmpDelay(4);return(dat2);unsigned char ReadOneChar3()/读一个字节unsigned char i=0; unsigned char dat3 = 0; for (i=8;i>0;i-)DQ3 = 0; / 给脉冲信号dat3>>=1;DQ3 = 1; / 给脉冲信号if(DQ3)dat3|=0x80; tmpDelay(4);return(dat3);unsigned char ReadOneChar4()/读一个字节unsigned char i=0; unsigned char dat4 = 0; for (i=8;i>0;i-)DQ4 = 0; / 给脉冲信号dat4>>=1;DQ4 = 1; / 给脉冲信号if(DQ4)dat4|=0x80; tmpDelay(4);return(dat4);void WriteOneChar1(unsigned char dat1)/写一个字节unsigned char i=0; for (i=8; i>0; i-)DQ1 = 0;DQ1 = dat1&0x01; tmpDelay(5);DQ1 = 1;dat1>>=1;void WriteOneChar2(unsigned char dat2)/写一个字节unsigned char i=0; for (i=8; i>0; i-)DQ2 = 0;DQ2 = dat2&0x01; tmpDelay(5);DQ2 = 1;dat2>>=1;void WriteOneChar3(unsigned char dat3)/写一个字节unsigned char i=0; for (i=8; i>0; i-)DQ3 = 0;DQ3 = dat3&0x01; tmpDelay(5);DQ3 = 1;dat3>>=1;void WriteOneChar4(unsigned char dat4)/写一个字节unsigned char i=0; for (i=8; i>0; i-)DQ4 = 0;DQ4 = dat4&0x01; tmpDelay(5);DQ4 = 1;dat4>>=1;unsigned int Readtemp1()/读取温度unsigned char a=0; unsigned char b=0; unsigned int t=0; float tt=0; Init_DS18B201();WriteOneChar1(0xCC); / 跳过读序号列号的操作WriteOneChar1(0x44); / 启动温度转换Init_DS18B201();WriteOneChar1(0xCC); /跳过读序号列号的操作WriteOneChar1(0xBE); /读取温度寄存器a=ReadOneChar1();/连续读两个字节数据/读低 8 位b=ReadOneChar1();/读高 8 位t=b; t<<=8;t=t|a;/两字节合成一个整型变量。tt=t*0.0625;/得到真实十进制温度值，因为 DS18B20 可以精确到 0.0625 度，所以读回数据的最低位代表的是 0.0625 度t= tt*10; /放大十倍，这样做的目的将小数点后第一位也转换为可显示数字，同时进行一个四舍五入操作。if(t>900)|(t<200)elseLED1=0;EA=1;TR0=1;LED1=1;EA=0;TR0=0;return(t);unsigned int Readtemp2()/读取温度unsigned char a=0; unsigned char b=0; unsigned int t=0; float tt=0; Init_DS18B202();WriteOneChar2(0xCC); / 跳过读序号列号的操作WriteOneChar2(0x44); / 启动温度转换Init_DS18B202();WriteOneChar2(0xCC); /跳过读序号列号的操作WriteOneChar2(0xBE); /读取温度寄存器a=ReadOneChar2();/连续读两个字节数据/读低 8 位b=ReadOneChar2();/读高 8 位t=b; t<<=8;t=t|a;/两字节合成一个整型变量。tt=t*0.0625;/得到真实十进制温度值，因为 DS18B20 可以精确到 0.0625 度，所以读回数据的最低位代表的是 0.0625 度t= tt*10; /放大十倍，这样做的目的将小数点后第一位也转换为可显示数字，同时进行一个四舍五入操作。if(t>900|t<200)elseLED2=0;EA=1;TR0=1;LED2=1;EA=0;TR0=0;return(t);unsigned int Readtemp3()/读取温度unsigned char a=0; unsigned char b=0; unsigned int t=0; float tt=0; Init_DS18B203();WriteOneChar3(0xCC); / 跳过读序号列号的操作WriteOneChar3(0x44); / 启动温度转换Init_DS18B203();WriteOneChar3(0xCC); /跳过读序号列号的操作WriteOneChar3(0xBE); /读取温度寄存器a=ReadOneChar3();/连续读两个字节数据/读低 8 位b=ReadOneChar3();/读高 8 位t=b; t<<=8;t=t|a;/两字节合成一个整型变量。tt=t*0.0625;/得到真实十进制温度值，因为 DS18B20 可以精确到 0.0625 度，所以读回数据的最低位代表的是 0.0625 度t= tt*10; /放大十倍，这样做的目的将小数点后第一位也转换为可显示数字，同时进行一个四舍五入操作。if(t>900|t<200)elseLED3=0;EA=1;TR0=1;LED3=1;EA=0;TR0=0;return(t);unsigned int Readtemp4()/读取温度unsigned char a=0; unsigned char b=0; unsigned int t=0; float tt=0; Init_DS18B204();WriteOneChar4(0xCC); / 跳过读序号列号的操作WriteOneChar4(0x44); / 启动温度转换Init_DS18B204();WriteOneChar4(0xCC); /跳过读序号列号的操作WriteOneChar4(0xBE); /读取温度寄存器a=ReadOneChar4();/连续读两个字节数据/读低 8 位b=ReadOneChar4();/读高 8 位t=b; t<<=8;t=t|a;/两字节合成一个整型变量。tt=t*0.0625;/得到真实十进制温度值，因为 DS18B20 可以精确到 0.0625 度，所以读回数据的最低位代表的是 0.0625 度t= tt*10; /放大十倍，这样做的目的将小数点后第一位也转换为可显示数字，同时进行一个四舍五入操作。if(t>900|t<200)elseLED4=0;EA=1;TR0=1;LED4=1;EA=0;TR0=0;return(t);/*函数功能：LCD 相关函数*/ void delay(uchar z)uchar x,y; for(x=1000;x>1;x-)for(y=z;y>1;y-);void write_com(uchar com)/写命令函数lcdrs=0; P0=com; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0;void write_date(uchar date)/写数据函数lcdrs=1; P0=date; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0;void init_lcd()/初始化函数lcden=0;/默认开始状态为关使能端，见时序图lcdrw=0;/选择状态为 写write_com(0x0f);write_com(0x38);/显示模式设置，默认为 0x38,不用变。write_com(0x01);/显示清屏，将上次的内容清除write_com(0x0c);/显示功能设置 0x0f 为开显示，显示光标，光标闪烁；0x0c为开显示，不显光标，光标不闪write_com(0x06); /设置光标状态默认 0x06,为读一个字符光标加 1. write_com(0x80); /设置初始化数据指针for(i=0;i<16;i+)/显示 The temperature write_date(t0i); delay(0);write_com(0x80+0x40); for(i=0;i<16;i+)/显示 isCwrite_date(t1i); delay(0);void display1()/显示函数uint num;/定义的时候用 uchar 宏定义就会出错uint shi,ge,xiaoshu;/定义的时候用 uchar 宏定义就会出错num=Readtemp1();shi=num/100; ge=num/10%10; xiaoshu=num%10; write_com(0x80+3);write_date(digitalshi); /显示温度十位write_com(0x80+4); write_date(digitalge); /显示温度个位write_com(0x80+5);write_date(0x2e);/显示“.”这个符号write_com(0x80+6); write_date(digitalxiaoshu); /显示温度小数位void display2()/显示函数uint num;/定义的时候用 uchar 宏定义就会出错uint shi,ge,xiaoshu;/定义的时候用 uchar 宏定义就会出错num=Readtemp2();shi=num/100; ge=num/10%10; xiaoshu=num%10; write_com(0x80+12);write_date(digitalshi); /显示温度十位write_com(0x80+13); write_date(digitalge); /显示温度个位write_com(0x80+14);write_date(0x2e);/显示“.”这个符号write_com(0x80+15); write_date(digitalxiaoshu); /显示温度小数位void display3()/显示函数uint num;/定义的时候用 uchar 宏定义就会出错uint shi,ge,xiaoshu;/定义的时候用 uchar 宏定义就会出错num=Readtemp3();shi=num/100; ge=num/10%10; xiaoshu=num%10; write_com(0x80+0x40+3);write_date(digitalshi); /显示温度十位write_com(0x80+0x40+4); write_date(digitalge); /显示温度个位write_com(0x80+0x40+5);write_date(0x2e);/显示“.”这个符号write_com(0x80+0x40+6); write_date(digitalxiaoshu); /显示温度小数位void display4()/显示函数uint num;/定义的时候用 uchar 宏定义就会出错uint shi,ge,xiaoshu;/定义的时候用 uchar 宏定义就会出错num=Readtemp4();shi=num/100; ge=num/10%10; xiaoshu=num%10; write_com(0x80+0x40+12);write_date(digitalshi); /显示温度十位write_com(0x80+0x40+13); write_date(digitalge); /显示温度个位write_com(0x80+0x40+14);write_date(0x2e);/显示“.”这个符号write_com(0x80+0x40+15); write_date(digitalxiaoshu); /显示温度小数位/*函数功能：主函数*/ void main() init_lcd();while(1)EAa=0;/开总中断ET0=1;/定时器 T0 中断允许TMOD=0x01;/使用定时器 T0 的模式 1 TH0=(65536-50000)/256; /定时器 T0 的高 8 位赋初值TL0=(65536-50000)%256; /定时器 T0 的高 8 位赋初值TR0=0;display1(); display2(); display3(); display4(); delay(10);
