DS18B20温度检测及其液晶显示

#include<reg51.h> //包含单片机寄存器的头文件

#include<intrins.h> //包含_nop_()函数定义的头文件

unsigned char code digit[10]={"0123456789"}; //定义字符数组显示数字

unsigned char code Str[]={"Test by DS18B20"}; //说明显示的是温度

unsigned char code Error[]={"Error!Check!"}; //说明没有检测到DS18B20

unsigned char code Temp[]={"Temp:"}; //说明显示的是温度

unsigned char code Cent[]={"Cent"}; //温度单位

/*******************************************************************************

以下是对液晶模块的操作程序

*******************************************************************************/

sbit RS=P2^0; //寄存器选择位,将RS位定义为P2.0引脚

sbit RW=P2^1; //读写选择位,将RW位定义为P2.1引脚

sbit E=P2^2; //使能信号位,将E位定义为P2.2引脚

sbit BF=P0^7; //忙碌标志位,,将BF位定义为P0.7引脚

/*****************************************************

函数功能:延时1ms

(3j+2)*i=(3×33+2)×10=1010(微秒),可以认为是1毫秒

***************************************************/

void delay1ms()

{

unsigned char i,j;

for(i=0;i<10;i++)

for(j=0;j<33;j++)

;

}

/*****************************************************

函数功能:延时若干毫秒

入口参数:n

***************************************************/

void delaynms(unsigned char n)

{

unsigned char i;

for(i=0;i<n;i++)

delay1ms();

}

/*****************************************************

函数功能:判断液晶模块的忙碌状态

返回值:result。result=1,忙碌;result=0,不忙

***************************************************/

bit BusyTest(void)

{

bit result;

RS=0; //根据规定,RS为低电平,RW为高电平时,可以读状态

RW=1;

E=1; //E=1,才允许读写

nop(); //空操作

nop();

nop();

nop(); //空操作四个机器周期,给硬件反应时间

result=BF; //将忙碌标志电平赋给result

E=0; //将E恢复低电平

return result;

}

/*****************************************************

函数功能:将模式设置指令或显示地址写入液晶模块

入口参数:dictate

***************************************************/

void WriteInstruction (unsigned char dictate)

{

while(BusyTest()==1); //如果忙就等待

RS=0; //根据规定,RS和R/W同时为低电平时,可以写入指令

RW=0;

E=0; //E置低电平(根据表8-6,写指令时,E为高脉冲,

// 就是让E从0到1发生正跳变,所以应先置"0"

nop();

nop(); //空操作两个机器周期,给硬件反应时间

P0=dictate; //将数据送入P0口,即写入指令或地址

nop();

nop();

nop();

nop(); //空操作四个机器周期,给硬件反应时间

E=1; //E置高电平

nop();

nop();

nop();

nop(); //空操作四个机器周期,给硬件反应时间

E=0; //当E由高电平跳变成低电平时,液晶模块开始执行命令

}

/*****************************************************

函数功能:指定字符显示的实际地址

入口参数:x

***************************************************/

void WriteAddress(unsigned char x)

{

WriteInstruction(x|0x80); //显示位置的确定方法规定为"80H+地址码x"

}

/*****************************************************

函数功能:将数据(字符的标准ASCII码)写入液晶模块

入口参数:y(为字符常量)

***************************************************/

void WriteData(unsigned char y)

{

while(BusyTest()==1);

RS=1; //RS为高电平,RW为低电平时,可以写入数据

RW=0;

E=0; //E置低电平(根据表8-6,写指令时,E为高脉冲,

// 就是让E从0到1发生正跳变,所以应先置"0"

P0=y; //将数据送入P0口,即将数据写入液晶模块

nop();

nop();

nop();

nop(); //空操作四个机器周期,给硬件反应时间

E=1; //E置高电平

nop();

nop();

nop();

nop(); //空操作四个机器周期,给硬件反应时间

E=0; //当E由高电平跳变成低电平时,液晶模块开始执行命令

}

/*****************************************************

函数功能:对LCD的显示模式进行初始化设置

***************************************************/

void LcdInitiate(void)

{

delaynms(15); //延时15ms,首次写指令时应给LCD一段较长的反应时间

WriteInstruction(0x38); //显示模式设置:16×2显示,5×7点阵,8位数据接口

delaynms(5); //延时5ms ,给硬件一点反应时间

WriteInstruction(0x38);

delaynms(5); //延时5ms ,给硬件一点反应时间

WriteInstruction(0x38); //连续三次,确保初始化成功

delaynms(5); //延时5ms ,给硬件一点反应时间

WriteInstruction(0x0c); //显示模式设置:显示开,无光标,光标不闪烁

delaynms(5); //延时5ms ,给硬件一点反应时间

WriteInstruction(0x06); //显示模式设置:光标右移,字符不移

delaynms(5); //延时5ms ,给硬件一点反应时间

WriteInstruction(0x01); //清屏幕指令,将以前的显示内容清除

delaynms(5); //延时5ms ,给硬件一点反应时间

}

/************************************************************************

以下是DS18B20的操作程序

************************************************************************/

sbit DQ=P3^3;

unsigned char time; //设置全局变量,专门用于严格延时

/*****************************************************

函数功能:将DS18B20传感器初始化,读取应答信号

出口参数:flag

***************************************************/

bit Init_DS18B20(void)

{

bit flag; //储存DS18B20是否存在的标志,flag=0,表示存在;flag=1,表示不存在

DQ = 1; //先将数据线拉高

for(time=0;time<2;time++) //略微延时约6微秒

;

DQ = 0; //再将数据线从高拉低,要求保持480~960us

for(time=0;time<200;time++) //略微延时约600微秒

; //以向DS18B20发出一持续480~960us的低电平复位脉冲

DQ = 1; //释放数据线(将数据线拉高)

for(time=0;time<10;time++)

; //延时约30us(释放总线后需等待15~60us让DS18B20输出存在脉冲)

flag=DQ; //让单片机检测是否输出了存在脉冲(DQ=0表示存在)

for(time=0;time<200;time++) //延时足够长时间,等待存在脉冲输出完毕

;

return (flag); //返回检测成功标志

}

/*****************************************************

函数功能:从DS18B20读取一个字节数据

出口参数:dat

***************************************************/

unsigned char ReadOneChar(void)

{

unsigned char i=0;

unsigned char dat; //储存读出的一个字节数据

for (i=0;i<8;i++)

{

DQ =1; // 先将数据线拉高

nop(); //等待一个机器周期

DQ = 0; //单片机从DS18B20读书据时,将数据线从高拉低即启动读时序

dat>>=1;

nop(); //等待一个机器周期

DQ = 1; //将数据线"人为"拉高,为单片机检测DS18B20的输出电平作准备

for(time=0;time<2;time++)

; //延时约6us,使主机在15us内采样

if(DQ==1)

dat|=0x80; //如果读到的数据是1,则将1存入dat

else

dat|=0x00;//如果读到的数据是0,则将0存入dat

//将单片机检测到的电平信号DQ存入r[i]

for(time=0;time<8;time++)

; //延时3us,两个读时序之间必须有大于1us的恢复期

}

return(dat); //返回读出的十进制数据

}

/*****************************************************

函数功能:向DS18B20写入一个字节数据

入口参数:dat

***************************************************/

WriteOneChar(unsigned char dat)

{

unsigned char i=0;

for (i=0; i<8; i++)

{

DQ =1; // 先将数据线拉高

nop(); //等待一个机器周期

DQ=0; //将数据线从高拉低时即启动写时序

DQ=dat&0x01; //利用与运算取出要写的某位二进制数据,

//并将其送到数据线上等待DS18B20采样

for(time=0;time<10;time++)

;//延时约30us,DS18B20在拉低后的约15~60us期间从数据线上采样

DQ=1; //释放数据线

for(time=0;time<1;time++)

;//延时3us,两个写时序间至少需要1us的恢复期

dat>>=1; //将dat中的各二进制位数据右移1位

}

for(time=0;time<4;time++)

; //稍作延时,给硬件一点反应时间

}

/******************************************************************************

以下是与温度有关的显示设置

******************************************************************************/

/*****************************************************

函数功能:显示没有检测到DS18B20

***************************************************/

void display_error(void)

{

unsigned char i;

WriteAddress(0x00); //写显示地址,将在第1行第1列开始显示

i = 0; //从第一个字符开始显示

while(Error[i] != '\0') //只要没有写到结束标志,就继续写

{

WriteData(Error[i]); //将字符常量写入LCD

i++; //指向下一个字符

delaynms(100); //延时100ms较长时间,以看清关于显示的说明

}

while(1) //进入死循环,等待查明原因

;

}

/*****************************************************

函数功能:显示说明信息

***************************************************/

void display_explain(void)

{

unsigned char i;

WriteAddress(0x00); //写显示地址,将在第1行第1列开始显示

i = 0; //从第一个字符开始显示

while(Str[i] != '\0') //只要没有写到结束标志,就继续写

{

WriteData(Str[i]); //将字符常量写入LCD

i++; //指向下一个字符

delaynms(100); //延时100ms较长时间,以看清关于显示的说明

}

}

/*****************************************************

函数功能:显示温度符号

***************************************************/

void display_symbol(void)

{

unsigned char i;

WriteAddress(0x40); //写显示地址,将在第2行第1列开始显示

i = 0; //从第一个字符开始显示

while(Temp[i] != '\0') //只要没有写到结束标志,就继续写

{

WriteData(Temp[i]); //将字符常量写入LCD

i++; //指向下一个字符

delaynms(50); //延时1ms给硬件一点反应时间

}

}

/*****************************************************

函数功能:显示温度的小数点

***************************************************/

void display_dot(void)

{

WriteAddress(0x49); //写显示地址,将在第2行第10列开始显示

WriteData('.'); //将小数点的字符常量写入LCD

delaynms(50); //延时1ms给硬件一点反应时间

}

/*****************************************************

函数功能:显示温度的单位(Cent)

***************************************************/

void display_cent(void)

{

unsigned char i;

WriteAddress(0x4c); //写显示地址,将在第2行第13列开始显示

i = 0; //从第一个字符开始显示

while(Cent[i] != '\0') //只要没有写到结束标志,就继续写

{

WriteData(Cent[i]); //将字符常量写入LCD

i++; //指向下一个字符

delaynms(50); //延时1ms给硬件一点反应时间

}

}

/*****************************************************

函数功能:显示温度的整数部分

入口参数:x

***************************************************/

void display_temp1(unsigned char x)

{

unsigned char j,k,l; //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位

j=x/100; //取百位

k=(x%100)/10; //取十位

l=x%10; //取个位

WriteAddress(0x46); //写显示地址,将在第2行第7列开始显示

WriteData(digit[j]); //将百位数字的字符常量写入LCD

WriteData(digit[k]); //将十位数字的字符常量写入LCD

WriteData(digit[l]); //将个位数字的字符常量写入LCD

delaynms(50); //延时1ms给硬件一点反应时间

}

/*****************************************************

函数功能:显示温度的小数数部分

入口参数:x

***************************************************/

void display_temp2(unsigned char x)

{

WriteAddress(0x4a); //写显示地址,将在第2行第11列开始显示

WriteData(digit[x]); //将小数部分的第一位数字字符常量写入LCD

delaynms(50); //延时1ms给硬件一点反应时间

}

/*****************************************************

函数功能:做好读温度的准备

***************************************************/

void ReadyReadTemp(void)

{

Init_DS18B20(); //将DS18B20初始化

WriteOneChar(0xCC); // 跳过读序号列号的操作

WriteOneChar(0x44); // 启动温度转换

for(time=0;time<100;time++)

; //温度转换需要一点时间

Init_DS18B20(); //将DS18B20初始化

WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作

WriteOneChar(0xBE); //读取温度寄存器,前两个分别是温度的低位和高位

}

/*****************************************************

函数功能:主函数

***************************************************/

void main(void)

{

unsigned char TL; //储存暂存器的温度低位

unsigned char TH; //储存暂存器的温度高位

unsigned char TN; //储存温度的整数部分

unsigned char TD; //储存温度的小数部分

LcdInitiate(); //将液晶初始化

delaynms(5); //延时5ms给硬件一点反应时间

if(Init_DS18B20()==1)

display_error();

display_explain();

display_symbol(); //显示温度说明

display_dot(); //显示温度的小数点

display_cent(); //显示温度的单位

while(1) //不断检测并显示温度

{

ReadyReadTemp(); //读温度准备

TL=ReadOneChar(); //先读的是温度值低位

TH=ReadOneChar(); //接着读的是温度值高位

TN=TH*16+TL/16; //实际温度值=(TH*256+TL)/16,即:TH*16+TL/16

//这样得出的是温度的整数部分,小数部分被丢弃了

TD=(TL%16)*10/16; //计算温度的小数部分,将余数乘以10再除以16取整,

//这样得到的是温度小数部分的第一位数字(保留1位小数)

display_temp1(TN); //显示温度的整数部分

display_temp2(TD); //显示温度的小数部分

delaynms(10);

}

}

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