單片機單總線接口學生實驗報告

ID:274161 · 發表于 2018-1-10 10:42

學生實驗報告

（理工類）

課程名稱：專業班級：

學生學號：學生姓名：

所屬院部：指導教師：

20——20學年第學期

金陵科技學院教務處制

實驗項目名稱：實驗學時：

同組學生姓名：實驗地點：

實驗日期：實驗成績：

批改教師：批改時間：

一、實驗目的和要求

1、進一步熟練Keil uVision3的項目文件創建、編譯、運行和軟件仿真的基本操作方法；

2、鞏固程序調試的方法；

3、掌握單總線的工作原理；

4、掌握單總線器件18B20溫度傳感器的使用方法；

5、掌握對采集數據后續處理方法；

實驗任務：編寫程序，實時（定時器0中斷每隔0.5s）采集單總線溫度傳感器18B20的數據，能單獨顯示溫度。顯示格式要求如下：

當溫度高于或低于上、下限值時繼電器吸合燈亮，蜂鳴器鳴叫報警。可自行修改上下限值。

二、實驗儀器和設備

單片機編譯軟件Keil uVision3，計算機，USB下載線，CT107D單片機綜合開發平臺

三、實驗過程

目前,溫度測量方法很多，溫度傳感器也非常普遍。本實驗是基于DS18B20芯片的“一線式”溫度傳感器。該傳感器只需占用微處理器的一個普通端口, 獨特的單線接口僅需一個端口引腳進行通訊，并且多個傳感器可以并聯在一起使用,適用于多點溫度檢測系統,節約了大量系統資源。

主機(單片機)使用時間隙(time slots)來讀寫DSl8B20 的數據位和寫命令字的位。

(1)初始化

主機總線t0 時刻發送一復位脈沖(最短為480us 的低電平信號) 接著在t1時刻釋放總線并進入接收狀態。DSl820 在檢測到總線的上升沿之后等待15-60us 接著DS1820 在t2 時刻發出存在脈沖(低電平持續60-240 us)

（2）寫時間隙

當主機總線 t0 時刻從高拉至低電平時就產生寫時間隙；
從 t0時刻開始15us 之內應將所需寫的位送到總線上DSl820 在t0后15-60us 間對總線采樣若低電平寫入的位是0；若高電平寫入的位是1 。
連續寫2 位間的間隙應大于1us

(3)讀時間隙

見圖,主機總線t0時刻從高拉至低電平時總線只須保持低電平1us 之后，單片機將總線拉高，釋放總線以產生讀時間隙。讀時間隙在t1 時刻后t2 時刻前有效, t2距t0為15us。也就是說t2時刻前主機必須完成讀位。每次讀周期至少 60us，兩次讀之間至少隔1us。

存儲器操作指令

發送CC:跳過ROM命令

發送44: 啟動溫度變換

發送BE: 讀暫存存儲器

數據格式

DS18B20，用12位存儲溫度，S為符號位：

正溫度S全部為0；

負溫度S全部為1，數據為二進制補碼;

使用buzz=0;relay=0;ULN2003_Latch();命令即可實現當溫度超過上下限制時，繼電器吸合燈亮，蜂鳴器響。

當動態掃描在while（1）中掃描時，數碼管顯示的只會閃動，當在循環后面掃描時，數碼管才不閃動。

四、實驗結果與分析

1.請用c語言寫出全部程序，并編譯，調試。

#include <reg52.h>
#include<intrins.h>
#include"18b20.h"
sbit DQ = P1^4;
//延時函數
void delay2us(unsigned char t) //2us
{
while(t--);
}
//DS18B20初始化函數
bit init_ds18b20(void)
{
bit initflag = 0;
DQ = 1;
delay2us(1);
DQ = 0;
delay2us(250); // 延時大于480us
DQ = 1;
delay2us(10); // 15us<waits<80us
initflag = DQ; // initflag等于1初始化失敗
delay2us(40); //< 60us<presebcepulse<240us
return initflag;
}
//通過單總線向從器件寫一個字節
void WriteOneChar(unsigned char byt)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++)
{
DQ = 1;
_nop_();
DQ = 0;
DQ = byt&0x01;
delay2us(15);
DQ = 1;
byt >>= 1;
}
delay2us(5);
}
//通過單總線從從器件讀一個字節
unsigned char ReadOneChar(void)
{
unsigned char i;
unsigned char byt;
for(i=0;i<8;i++)
{
DQ = 0; // 拉低開始讀時間隙
byt >>= 1;
DQ = 1; //單片機釋放總線
if(DQ) //18b20有效數據出現
byt |= 0x80;
delay2us(30);
}
return byt;
}
//溫度轉換、讀取及數據處理器函數
unsigned char rd_temperature(void)
{
unsigned char low,high;
char temp;
init_ds18b20();
WriteOneChar(0xCC);
WriteOneChar(0x44); //啟動溫度轉換
init_ds18b20();
WriteOneChar(0xCC);
WriteOneChar(0xBE); //讀取寄存器
low = ReadOneChar(); //低字節
high = ReadOneChar(); //高字節
temp = high<<4;
temp += ((low&0xf0)>>4);
return temp;
}
#include<reg52.h>
#include "18b20.h"
#include "display.h"
#include "timer0.h"
#include "Uln2003.h"//用來關掉煩人的蜂鳴器
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit buzz = P0^4;
sbit relay = P0^6;
uchar disData[]={2,0,10,1,0,10,0,0};
uchar times=0;
uchar temperature;
bit OneSecFlag=0;
void main(void)
{
//消除蜂鳴器叫聲
buzz=0;
relay=0;
ULN2003_Latch();
Init_timer0();
while(1)
{
if(OneSecFlag)
{
temperature=rd_temperature();
disData[6]=temperature / 10;
disData[7]=temperature % 10;
OneSecFlag = 0;
if(temperature<10||temperature>20)
{
buzz=1;
relay=1;
ULN2003_Latch();
}
else
{
buzz=0;
relay=0;
ULN2003_Latch();
}
}
display(disData); //也可以在這里動態掃描
}
}
void Timer0_isr(void) interrupt 1 using 1
{
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;
times++;
//中斷掃描數碼管顯示,也可以放在while(1)中
if(times == 10)//0.5s
{
times=0;
OneSecFlag = 1;
}
}
2.思考若要顯示小數點后面2位，數據該如何處理？寫出數據處理部分程序片段
DuanMa[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf,0xff,0xf7,0x7f};
uchar disData[]={0,0,0,0,0,13,0,0};
void main(void)
{
//消除蜂鳴器叫聲
buzz=0;
relay=0;
ULN2003_Latch();
Init_timer0();
while(1)
{
display(disData);//中斷掃描數碼管顯示,也可以放在while(1)中
if(OneSecFlag)
{
temperature=rd_temperature();
disData[3]=temperature /1000;
disData[4]=temperature %1000/100;
disData[6]=temperature %100/10
disData[7=temperature/10
OneSecFlag = 0;

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單片機單總線接口學生實驗報告