大连理工单片机课程设计(共34页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上大连理工大学本科设计报告题目:基于DS18B20、ZLG7290的温度 采集系统设计 课程名称： 单片机综合设计实验 学院（系）： 信息与通信工程学院专 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实现现场环境温度的采集；2.利用ZLG7290B实现温度数据证书的十进制显示；3.默认一个上限温度的报警（蜂鸣器）；4.能够利用ZLG7290B的键盘操作修改“上限报警值”；5.可以显示温度的小数位，以提高温度检测的分辨率；6.程序中必须有中断环节。 2 设计分析及系统方案设计利用

2、P3.3口采集DS18B20的温度信息，采集后，通过I2C协议控制ZLG7290显示温度信息，并且将小数部分显示出来，通过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者设定温度上限模式，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，超过温度上限报警声音提示，同时数码管进行闪烁以报警。利用INT0外部中断读取按键值，用于设定上限温度并保存。3系统电路图P1.3P1.3P1.25 主程序中主要变量说明内存单元的定义、功能等。变量名称内存单元功能TEMPER_L 36H存放温度低四位TEMPER_H 35H存放温度高四位TEMPER 34H转换后的温度值TEM

3、PER_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的功能描述子程序的名称、功能，以及入口、出口参数。子程序名称功能 描述GET_TEMPER读取18B20的温度值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

4、发声子程序INT_7290:读取按键外部中断子程序RDKEY读取键值子程序DELAY延时子程序7主程序程序流程图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_7290ORG010

5、0HMAIN: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;允许中断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;判断温度上限MOV28H,R5

6、CLRCCJNEA,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

7、,#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:LC

8、ALLDELAY1MOVA,#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,

9、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:;将读出的数据转换PUSHDPHPUSHDPLPUSH02HMOVA,#0F0HANLA,

10、TEMPER_L;舍去小数点后的四位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,#02HM

11、ULABMOVDPTR,#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

12、;-;-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,#0

13、FHMOVCA,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

14、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,$RET;-蜂鸣器驱动子程序-BUZZER:PUSH07HMOVR7,#00HMOVTL0,#33H;设置定时0.5us初值MOVTH0,#0FEHSETBTR0;启动t0WAIT:JNBTF0,$CLRTF0MOVTL0,#33HMOVTH0,#0FEHCPLP1.2DJNZR7,WAITCLRTR0SETBP1.2POP07HRET;-;-外部中

15、断服务程序-INT_7290:PUSH00HPUSH01HPUSH02HPUSH03HPUSH04HPUSH07HPUSHACCPUSHPSWSJMPRD1RD1: JBP3.2,$;以查询方式等待下一次按键操作SWAPALCALLRDKEYCJNEA,#0AH,WAITT;容错功能调整WAITT:JNC RD1MOVTEMPER_BCD,ALCALLCF2MOVB,#0AHMULABMOVR5,AMOV23H,R3MOVR7,#01HMOVR0,#23HMOVR2,#13HMOVR3,#WSLA_7290LCALLWRNBYTKEY2:JBP3.2,$;以查询方式等待下一次按键操作LCALL

16、RDKEYCJNEA,#0AH,WAITT2WAITT2:JNCKEY2MOVTEMPER_BCD,ALCALLCF2MOVA,R5ADDA,TEMPER_BCDMOVR5,AMOV22H,R3MOV21H,#9CH;CMOVR7,#02HMOVR0,#21HMOVR2,#11HMOVR3,#WSLA_7290LCALLWRNBYT;确定键COMF:JBP3.2,$;等待确认键LCALLRDKEYCJNEA,#0FH,COMFMOV28H,R5;上限值放入28h中DOWN:;7290复位CLRP1.7LCALLDELAYSETBP1.7CLRIE0;必须清标志POPPSWPOPACCPOP07

17、HPOP04HPOP03HPOP02HPOP00HRETI;-;-读取键值子程序（键值保存在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】由汇编语言编制的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

18、1微秒左右。;（1）带有内部单元地址的多字节写操作子程序 WRNBYT;*;通用的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;检测外围器件的应答信号JBF0,WRADD;如果应MOVA,R2LCALLWRBYT;发送内部寄存器首地址LCALLCACK;检测

19、外围器件的应答信号JBF0,WRADD;如果应答不正确返回重来 WRDA:MOVA,R0LCALLWRBYT;发送外围地址LCALLCACK;检测外围器件的应答信号JBF0,WRADD;如果应答不正确返回重来INCR0DJNZ R7,WRDALCALLSTOP POPACCPOPPSWRET ;*;（2）带有内部单元地址的多字节读操作子程序 RDADD ;*;通用的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: PUSHP

20、SW;从PCF8563的02H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;检测外围器件的应答信号JBF0,RDADD1;如果应答不正确返回重来MOVA,R2;取内部地址LCALLWRBYT;发送外围地址LCALLCACK;检测外围器件的应答信号JBF0,RDADD1;如果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;检测外围器件的应答信号JBF0,RDADD1;如果应答不正确返回重来RDN:L

21、CALLRDBYT MOVR0,ADJNZR7,ACKLCALLMNACKLCALLSTOPPOPACCPOPPSWRETACK:LCALLMACKINCR0SJMPRDN ;（3）I2C各个信号子程序;*;启动信号子程序S ;*STA:SETBSDA;启动信号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NOPNOPNOPN

22、OPCLRSCLCLRSDARET ;*;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:CL

23、RSCLRET;*;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微秒的延时!NOP ;注意这是专门为ZLG7290NOP ;添加的20微秒延时部分NOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPN

24、OPNOP; *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，设计体会与建议硬件使用ZLG51单片机开发平台，软件使用KEil2软件进行程序的编写编译以及调试。运行结果：能够实现当前环境温度的采集以及显示、以及超过设定上限温度进行报警，数码管闪烁功能。同时能够通过拨码控制模式切换，切换到设定上限温度模式，通过按键输入上限温度值改变当前上限温度。调试问题：（1）采集的温度为十六进制数字，如何转换成十进制BCD码。通过查询上学期学习的计算机原理的相关算法，解决了此问题，成

25、功显示（2）小数部分的显示问题。通过将所有可能的小数情况列举并进行查表显示，最后成功显示。（3）读取按键值时键入非0-9的键值也会录入，但不符合实际情况。后来通过判断大小语句改正，保证了按键输入的容错功能（4）温度上限值保存问题，不能够及时改变，发现无论如何保护R1或是28H单元值，其中的上限值总会发生跳变。后来发现R5寄存器一直没有使用，于是将上限温度保存在R5中，再赋给28H单元，成功保存上限值。但是还出现了如果给了R5初值则上限值又无法成功保存的问题，至今无法解决，故初始上限值为0度。10结论及设计体会本次实验综合性比较强，将前几次实验所学习运用的知识都用上了，并且综合整合到一起，调试的

26、过程并不是特别费劲，一切都比较顺利，但是也遇到了不少困难，从中学到了不少东西。本次实验是基于一个现如今非常普及以及实用性非常强的单片机的开发平台完成的实验，此项实验也具有非常大的实际生活应用意义，对我们今后更进一步的完成单片机的开发甚至嵌入式的开发都有很大的帮助！本次试验最大的收获有两点：第一点，编程能力有了显著的提高，特别是汇编语言的编程能力，刚开始的时候感觉比较困难，先要将温度用十进制显示出来，刚开始的时候有些不知所措，后来想到了上学期学习汇编时用的算法成功解决了问题，之后一点一点将以前的代码加入整合调整。第二点，调试程序的能力，尤其是结合硬件调试程序的能力，以前总是喜欢一个人窝在寝室码代码，但是这次实验不同，需要跟开发板硬件相结合，光靠自己凭空写代码是没有用的，只有结合硬件接口才能找到软件跟硬件连接的问题所在，才能够更好的完成功能的实现。参考文献1 教材MCS-51单片机应用实验教程，秦晓梅，陈育斌等专心-专注-专业