项目8 DS18B20 温度检测及其液晶显示慕课视频播放-单片机原理及应用-MOOC慕课视频教程-柠檬大学

项目8 DS18B20 温度检测及其液晶显示

6.1 项目概述

这里我们设计一个简单的基于DS18B20 温度传感器，它具有温度检测精准不仅能检测高温还能检测低温，显示检测到的温度数字能精确到小数，并且抗干扰能力强

6.2 项目要求

基于DS18B20数字温度传感器基本要求如下所示。

（1）设计一个DS18B20外部环境温度检测并且显示温度值。

（2）显示温度精确到小数，若未检测到温度则显示屏将进行提示。

6.3 系统设计

6.3.1 框图设计

基于DS18B20温度检测及LCD1602显示为核心，由AT89C51单片机等部分组成，系统框图如图6-1所示。

6.3.2知识点

通过学习和查阅资料，本项目需要掌握和了解知识如下所示。

l +5V电源原理及设计。

l DS18B20的工作原理及设计

l LCD1602的工作原理及设计

l AT89C51单片机引脚

l 单片机C语言设计。

6.4 硬件设计

6.4.1电路原理图

设计基于AT89C51为主控器，采用DS18B20和LCD602为主要元器件。温度检测显示电路采用LCD1602与P0口相连作为显示装置。由P3.3接DS18B20作为温度检测装置。

根据上述分析，设计出基于DS18B20的温度检测及LCD602为显示电路温度检测及显示电路原理图如图6-2所示。

图6-2DS18B20温度检测及显示电路原理图

6.4.2元件清单

元件名称	型号	数量	用途
单片机	AT89C51	1	控制核心
温度传感器	DS18B20	1	温度检测
液晶显示屏	LCD1602	1	温度显示
排阻	4K7 X 8	1	上拉电阻

6.5 软件设计

6.5.1 程序流程图

上电后液晶屏显示的第一行为检测温度的芯片名称，第一航线是完毕后，第二行显示DS18B20检测到的温度，并且显示屏上显示的数字会根据DS18B20检测到温度不断变化。具体流程图如图所示

5.2程序清单

基于DS18B20温度传感器，采用AT89C51单片机温度检测及显示程序清单如下所示。

#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_(); //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_(); //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_(); //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_(); //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_(); //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