單片機C語言實例-356-DS18B20溫度檢測及其液晶顯示

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單片機C語言實例-356-DS18B20溫度檢測及其液晶顯示

//實例90：DS18B20溫度檢測及其液晶顯示
#include<reg51.h>    //包含單片機寄存器的頭文件
#include<intrins.h>  //包含_nop_()函數(shù)定義的頭文件
unsigned char code digit[10]={"0123456789"};     //定義字符數(shù)組顯示數(shù)字
unsigned char code Str[]={"Test by DS18B20"};    //說明顯示的是溫度
unsigned char code Error[]={"Error!Check!"};     //說明沒有檢測到DS18B20
unsigned char code Temp[]={"Temp:"};             //說明顯示的是溫度
unsigned char code Cent[]={"Cent"};              //溫度單位
/*******************************************************************************
以下是對液晶模塊的操作程序
*******************************************************************************/
sbit RS=P2^0;           //寄存器選擇位，將RS位定義為P2.0引腳
sbit RW=P2^1;           //讀寫選擇位，將RW位定義為P2.1引腳
sbit E=P2^2;            //使能信號位，將E位定義為P2.2引腳
sbit BF=P0^7;           //忙碌標(biāo)志位，，將BF位定義為P0.7引腳
/*****************************************************
函數(shù)功能：延時1ms
(3j+2)*i=(3×33+2)×10=1010(微秒)，可以認為是1毫秒
***************************************************/
void delay1ms()
{
   unsigned char i,j;       
         for(i=0;i<10;i++)
          for(j=0;j<33;j++)
           ;                 
}
/*****************************************************
函數(shù)功能：延時若干毫秒
入口參數(shù)：n
***************************************************/
void delaynms(unsigned char n)
{
   unsigned char i;
        for(i=0;i<n;i++)
           delay1ms();
}
/*****************************************************
函數(shù)功能：判斷液晶模塊的忙碌狀態(tài)
返回值：result。result=1，忙碌;result=0，不忙
***************************************************/
bit BusyTest(void)
  {
    bit result;
        RS=0;       //根據(jù)規(guī)定，RS為低電平，RW為高電平時，可以讀狀態(tài)
    RW=1;
    E=1;        //E=1，才允許讀寫
    _nop_();   //空操作
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();   //空操作四個機器周期，給硬件反應(yīng)時間       
    result=BF;  //將忙碌標(biāo)志電平賦給result
   E=0;         //將E恢復(fù)低電平
   return result;
  }
/*****************************************************
函數(shù)功能：將模式設(shè)置指令或顯示地址寫入液晶模塊
入口參數(shù)：dictate
***************************************************/
void WriteInstruction (unsigned char dictate)
{   
    while(BusyTest()==1);   //如果忙就等待
         RS=0;                  //根據(jù)規(guī)定，RS和R/W同時為低電平時，可以寫入指令
         RW=0;   
         E=0;                   //E置低電平(根據(jù)表8-6，寫指令時，E為高脈沖，
                           // 就是讓E從0到1發(fā)生正跳變，所以應(yīng)先置"0"
         _nop_();
         _nop_();               //空操作兩個機器周期，給硬件反應(yīng)時間
         P0=dictate;            //將數(shù)據(jù)送入P0口，即寫入指令或地址
         _nop_();
         _nop_();
         _nop_();
         _nop_();               //空操作四個機器周期，給硬件反應(yīng)時間
         E=1;                   //E置高電平
         _nop_();
         _nop_();
         _nop_();
         _nop_();               //空操作四個機器周期，給硬件反應(yīng)時間
          E=0;                  //當(dāng)E由高電平跳變成低電平時，液晶模塊開始執(zhí)行命令
}
/*****************************************************
函數(shù)功能：指定字符顯示的實際地址
入口參數(shù)：x
***************************************************/
void WriteAddress(unsigned char x)
{
     WriteInstruction(x|0x80); //顯示位置的確定方法規(guī)定為"80H+地址碼x"
}
/*****************************************************
函數(shù)功能：將數(shù)據(jù)(字符的標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼)寫入液晶模塊
入口參數(shù)：y(為字符常量)
***************************************************/
void WriteData(unsigned char y)
{
    while(BusyTest()==1);  
          RS=1;           //RS為高電平，RW為低電平時，可以寫入數(shù)據(jù)
          RW=0;
          E=0;            //E置低電平(根據(jù)表8-6，寫指令時，E為高脈沖，
                     // 就是讓E從0到1發(fā)生正跳變，所以應(yīng)先置"0"
          P0=y;           //將數(shù)據(jù)送入P0口，即將數(shù)據(jù)寫入液晶模塊
          _nop_();
          _nop_();
          _nop_();
     _nop_();       //空操作四個機器周期，給硬件反應(yīng)時間
          E=1;           //E置高電平
          _nop_();
          _nop_();
          _nop_();
         _nop_();        //空操作四個機器周期，給硬件反應(yīng)時間
         E=0;            //當(dāng)E由高電平跳變成低電平時，液晶模塊開始執(zhí)行命令
}
/*****************************************************
函數(shù)功能：對LCD的顯示模式進行初始化設(shè)置
***************************************************/
void LcdInitiate(void)
{
    delaynms(15);               //延時15ms，首次寫指令時應(yīng)給LCD一段較長的反應(yīng)時間
    WriteInstruction(0x38);     //顯示模式設(shè)置：16×2顯示，5×7點陣，8位數(shù)據(jù)接口
        delaynms(5);                //延時5ms　，給硬件一點反應(yīng)時間
    WriteInstruction(0x38);
        delaynms(5);               //延時5ms　，給硬件一點反應(yīng)時間
        WriteInstruction(0x38);     //連續(xù)三次，確保初始化成功
        delaynms(5);               //延時5ms　，給硬件一點反應(yīng)時間
        WriteInstruction(0x0c);     //顯示模式設(shè)置：顯示開，無光標(biāo)，光標(biāo)不閃爍
        delaynms(5);               //延時5ms　，給硬件一點反應(yīng)時間
        WriteInstruction(0x06);     //顯示模式設(shè)置：光標(biāo)右移，字符不移
        delaynms(5);                //延時5ms　，給硬件一點反應(yīng)時間
        WriteInstruction(0x01);     //清屏幕指令，將以前的顯示內(nèi)容清除
        delaynms(5);             //延時5ms　，給硬件一點反應(yīng)時間

}
/************************************************************************
以下是DS18B20的操作程序
************************************************************************/
sbit DQ=P3^3;
unsigned char time;   //設(shè)置全局變量，專門用于嚴(yán)格延時
/*****************************************************
函數(shù)功能：將DS18B20傳感器初始化，讀取應(yīng)答信號
出口參數(shù)：flag
***************************************************/
bit Init_DS18B20(void)       
{
bit flag;         //儲存DS18B20是否存在的標(biāo)志，flag=0，表示存在；flag=1，表示不存在
DQ = 1;           //先將數(shù)據(jù)線拉高
for(time=0;time<2;time++) //略微延時約6微秒
     ;
DQ = 0;           //再將數(shù)據(jù)線從高拉低，要求保持480~960us
for(time=0;time<200;time++)  //略微延時約600微秒
     ;         //以向DS18B20發(fā)出一持續(xù)480~960us的低電平復(fù)位脈沖
DQ = 1;           //釋放數(shù)據(jù)線（將數(shù)據(jù)線拉高）
  for(time=0;time<10;time++)
     ;  //延時約30us（釋放總線后需等待15~60us讓DS18B20輸出存在脈沖）
flag=DQ;          //讓單片機檢測是否輸出了存在脈沖（DQ=0表示存在）      
for(time=0;time<200;time++)  //延時足夠長時間，等待存在脈沖輸出完畢
      ;
return (flag);    //返回檢測成功標(biāo)志
}
/*****************************************************
函數(shù)功能：從DS18B20讀取一個字節(jié)數(shù)據(jù)
出口參數(shù)：dat
***************************************************/
unsigned char ReadOneChar(void)
{
                unsigned char i=0;       
                unsigned char dat;  //儲存讀出的一個字節(jié)數(shù)據(jù)
                for (i=0;i<8;i++)
                 {
                  
                   DQ =1;       // 先將數(shù)據(jù)線拉高
                   _nop_();            //等待一個機器周期         
                   DQ = 0;      //單片機從DS18B20讀書據(jù)時,將數(shù)據(jù)線從高拉低即啟動讀時序
                        dat>>=1;
                   _nop_();     //等待一個機器周期                  
                   DQ = 1;     //將數(shù)據(jù)線"人為"拉高,為單片機檢測DS18B20的輸出電平作準(zhǔn)備
                   for(time=0;time<2;time++)
             ;      //延時約6us，使主機在15us內(nèi)采樣
                   if(DQ==1)
                      dat|=0x80;  //如果讀到的數(shù)據(jù)是1，則將1存入dat
                        else
                                dat|=0x00;//如果讀到的數(shù)據(jù)是0，則將0存入dat
                     //將單片機檢測到的電平信號DQ存入r       
                   for(time=0;time<8;time++)
                              ;              //延時3us,兩個讀時序之間必須有大于1us的恢復(fù)期       
            }                            
         return(dat);    //返回讀出的十進制數(shù)據(jù)
}
/*****************************************************
函數(shù)功能：向DS18B20寫入一個字節(jié)數(shù)據(jù)
入口參數(shù)：dat
***************************************************/  
WriteOneChar(unsigned char dat)
{
        unsigned char i=0;
        for (i=0; i<8; i++)
                 {
                  DQ =1;         // 先將數(shù)據(jù)線拉高
                  _nop_();             //等待一個機器周期         
                  DQ=0;          //將數(shù)據(jù)線從高拉低時即啟動寫時序      
                  DQ=dat&0x01;   //利用與運算取出要寫的某位二進制數(shù)據(jù),
                       //并將其送到數(shù)據(jù)線上等待DS18B20采樣       
                 for(time=0;time<10;time++)       
                     ;//延時約30us，DS18B20在拉低后的約15~60us期間從數(shù)據(jù)線上采樣
                  DQ=1;          //釋放數(shù)據(jù)線                    
                  for(time=0;time<1;time++)
                          ;//延時3us,兩個寫時序間至少需要1us的恢復(fù)期
                  dat>>=1;       //將dat中的各二進制位數(shù)據(jù)右移1位
                 }
          for(time=0;time<4;time++)
                      ; //稍作延時,給硬件一點反應(yīng)時間
}
/******************************************************************************
以下是與溫度有關(guān)的顯示設(shè)置
******************************************************************************/
/*****************************************************
函數(shù)功能：顯示沒有檢測到DS18B20
***************************************************/   
void display_error(void)
{
       unsigned char i;
                      WriteAddress(0x00);    //寫顯示地址，將在第1行第1列開始顯示
                           i = 0;                //從第一個字符開始顯示
                                while(Error != '\0')  //只要沒有寫到結(jié)束標(biāo)志，就繼續(xù)寫
                                {                                               
                                        WriteData(Error);   //將字符常量寫入LCD
                                        i++;                 //指向下一個字符
                                        delaynms(100);        //延時100ms較長時間，以看清關(guān)于顯示的說明
                                }       
                                while(1)              //進入死循環(huán)，等待查明原因
                                  ;
}
/*****************************************************
函數(shù)功能：顯示說明信息
***************************************************/   
void display_explain(void)
{
       unsigned char i;
                      WriteAddress(0x00);    //寫顯示地址，將在第1行第1列開始顯示
                           i = 0;                //從第一個字符開始顯示
                                while(Str != '\0')  //只要沒有寫到結(jié)束標(biāo)志，就繼續(xù)寫
                                {                                               
                                        WriteData(Str);   //將字符常量寫入LCD
                                        i++;                 //指向下一個字符
                                        delaynms(100);        //延時100ms較長時間，以看清關(guān)于顯示的說明
                                }       
}
/*****************************************************
函數(shù)功能：顯示溫度符號
***************************************************/   
void display_symbol(void)
{
       unsigned char i;
                      WriteAddress(0x40);    //寫顯示地址，將在第2行第1列開始顯示
                           i = 0;                //從第一個字符開始顯示
                                while(Temp != '\0')  //只要沒有寫到結(jié)束標(biāo)志，就繼續(xù)寫
                                {                                               
                                        WriteData(Temp);   //將字符常量寫入LCD
                                        i++;                 //指向下一個字符
                                        delaynms(50);        //延時1ms給硬件一點反應(yīng)時間
                                }       
}

/*****************************************************
函數(shù)功能：顯示溫度的小數(shù)點
***************************************************/   
void         display_dot(void)
{         
         WriteAddress(0x49);          //寫顯示地址，將在第2行第10列開始顯示                  
         WriteData('.');      //將小數(shù)點的字符常量寫入LCD
         delaynms(50);         //延時1ms給硬件一點反應(yīng)時間               
}
/*****************************************************
函數(shù)功能：顯示溫度的單位(Cent)
***************************************************/   
void         display_cent(void)
{
           unsigned char i;   
                      WriteAddress(0x4c);        //寫顯示地址，將在第2行第13列開始顯示       
                           i = 0;                    //從第一個字符開始顯示
                                while(Cent != '\0')     //只要沒有寫到結(jié)束標(biāo)志，就繼續(xù)寫
                                {                                       
                                        WriteData(Cent);     //將字符常量寫入LCD
                                        i++;                 //指向下一個字符
                                        delaynms(50);        //延時1ms給硬件一點反應(yīng)時間
                                }       
}
/*****************************************************
函數(shù)功能：顯示溫度的整數(shù)部分
入口參數(shù)：x
***************************************************/
void display_temp1(unsigned char x)
{
unsigned char j,k,l;     //j,k,l分別儲存溫度的百位、十位和個位
        j=x/100;              //取百位
        k=(x%100)/10;    //取十位
        l=x%10;             //取個位  
        WriteAddress(0x46);    //寫顯示地址,將在第2行第7列開始顯示
        WriteData(digit[j]);    //將百位數(shù)字的字符常量寫入LCD
        WriteData(digit[k]);    //將十位數(shù)字的字符常量寫入LCD
        WriteData(digit[l]);    //將個位數(shù)字的字符常量寫入LCD
        delaynms(50);         //延時1ms給硬件一點反應(yīng)時間     
}
/*****************************************************
函數(shù)功能：顯示溫度的小數(shù)數(shù)部分
入口參數(shù)：x
***************************************************/
void display_temp2(unsigned char x)
{
        WriteAddress(0x4a);      //寫顯示地址,將在第2行第11列開始顯示
        WriteData(digit[x]);     //將小數(shù)部分的第一位數(shù)字字符常量寫入LCD
        delaynms(50);          //延時1ms給硬件一點反應(yīng)時間
}
/*****************************************************
函數(shù)功能：做好讀溫度的準(zhǔn)備
***************************************************/
void ReadyReadTemp(void)
{
      Init_DS18B20();     //將DS18B20初始化
                WriteOneChar(0xCC); // 跳過讀序號列號的操作
                WriteOneChar(0x44); // 啟動溫度轉(zhuǎn)換          
           for(time=0;time<100;time++)
                    ;         //溫度轉(zhuǎn)換需要一點時間
                Init_DS18B20();     //將DS18B20初始化
                WriteOneChar(0xCC); //跳過讀序號列號的操作
                WriteOneChar(0xBE); //讀取溫度寄存器,前兩個分別是溫度的低位和高位       
}


/*****************************************************
函數(shù)功能：主函數(shù)
***************************************************/

void main(void)
{          
          unsigned char TL;     //儲存暫存器的溫度低位
     unsigned char TH;    //儲存暫存器的溫度高位
     unsigned char TN;      //儲存溫度的整數(shù)部分
          unsigned char TD;       //儲存溫度的小數(shù)部分
          LcdInitiate();         //將液晶初始化
           delaynms(5);        //延時5ms給硬件一點反應(yīng)時間       
                if(Init_DS18B20()==1)
            display_error();
                display_explain();
           display_symbol();    //顯示溫度說明
      display_dot();       //顯示溫度的小數(shù)點
      display_cent();      //顯示溫度的單位
   while(1)                //不斷檢測并顯示溫度
         {       
                ReadyReadTemp();     //讀溫度準(zhǔn)備
           TL=ReadOneChar();    //先讀的是溫度值低位
                TH=ReadOneChar();    //接著讀的是溫度值高位
                TN=TH*16+TL/16;      //實際溫度值=(TH*256+TL)/16,即：TH*16+TL/16
                                          //這樣得出的是溫度的整數(shù)部分,小數(shù)部分被丟棄了
           TD=(TL%16)*10/16;    //計算溫度的小數(shù)部分,將余數(shù)乘以10再除以16取整，
                                          //這樣得到的是溫度小數(shù)部分的第一位數(shù)字(保留1位小數(shù))
           display_temp1(TN);    //顯示溫度的整數(shù)部分
           display_temp2(TD);    //顯示溫度的小數(shù)部分
      delaynms(10);               
    }       
                          
}

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