單片機智能客廳控制裝置課程設(shè)計(Proteus仿真+代碼+報告)

ID:443180 · 發(fā)表于 2018-12-10 12:20

摘要
21世紀是信息化的世紀，各種電信和互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)推動了人類文明的巨大進步。客廳智能控制裝置提升居家便利性、舒適性、智能化，并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。隨著社會經(jīng)濟水平的發(fā)展，現(xiàn)在人們的生活追求個性化、自動化，追求快節(jié)奏，追求充滿樂趣的生活方式，家裝要求的檔次越來越高，生活家居要求一種人性化、智能化。客廳智能控制裝置指的是在一個家居中建立一個完整的控制裝置，將各種家電設(shè)備互相連接起來，實現(xiàn)對所有家庭的家電設(shè)備根據(jù)溫度和光照來控制及進行信息交換。家庭控制裝置智能化是信息社會發(fā)展的必然趨勢。
關(guān)鍵詞：智能化，自動，控制裝置，未來發(fā)展。

目錄
前言
1 設(shè)計概述
1.1 設(shè)計創(chuàng)新點
1.2 論文概述
2.1 整體設(shè)計方案
2.2主控芯片選擇
2.3數(shù)字溫度傳感器
3.1溫度控制
3.2燈光控制
3.3紅外線控制
3.4 功能設(shè)計小結(jié)
3.5 顯示模塊
4.程序圖繪制
4.1溫度控制程序圖繪制
4.2燈光控制程序圖繪制
4.3紅外線檢測程序圖繪制
5.軟件設(shè)計
5.1原理圖繪制
參考文獻：
附錄

前言

隨著科學技術(shù)的不斷進步及對生活質(zhì)量的要求不斷提高，人們在選擇和使用電器時，已從單一功能的家電轉(zhuǎn)向智能化家電。信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的卓越發(fā)展，使家用電器的集中控制和自動遙控技術(shù)已不再是幻想。通過家電控制技術(shù)的結(jié)合，實現(xiàn)現(xiàn)代家庭生活的信息化和自動化，滿足人們不斷提升的生活要求，使人類能夠充分的享受到生活中去。從現(xiàn)如今數(shù)字化家庭的發(fā)展趨勢來看，智能化的家居，已將成為未來的必然，將在一定程度上改善人們的生活水準。

其實，智能化住宅小區(qū)早在發(fā)達國家得到實現(xiàn)。譬如美國、德國、新加坡、英國、日本等經(jīng)濟比較發(fā)達的國家，智能化控制裝置早被廣泛應(yīng)用于生活。在1998年，新加坡舉辦了一場“家用電器與電子消費品”國際展覽會，通過現(xiàn)場模擬，介紹了智能家居裝置。整個裝置功能包括安防報警功能、視頻對講功能、監(jiān)控中心功能、家電自控功能、有線電視與電話接入以及智能家居控制面板等。利用智能家居控制器可以提供多種智能控制方案，使家居的主人更加享受家庭生活，且使他們處理家庭事務(wù)，更快、更方便。智能家居控制裝置還可以提供舒適的健康環(huán)境，通過配置相應(yīng)的傳感器可以有效監(jiān)視室內(nèi)的溫度、濕度和亮度，進而控制風扇、窗簾和照明裝置的運行，從而提供更加適宜的生活空間。另外通過紅外線傳感器，在電視機前，電視機會進行語音提示，如果紅外線依舊能檢測到人，電視機將進行自動關(guān)機，這樣可以保護小孩子的眼睛。

智能客廳具有以下幾個優(yōu)點：

（1）具有功耗低，功能強大的嵌入式微處理器，通過嵌入式操作系統(tǒng)平臺，使智能客廳能夠自動控制室內(nèi)溫度，使室內(nèi)保持一個適宜溫度；

（2）傳輸方式將逐步走向多種裝置合一，溫度控制，光照控制，紅外檢測統(tǒng)一連接。在一定程度上降低建設(shè)和維護的復(fù)雜度，而且提高了傳輸?shù)目煽啃裕?/div>

（3）從有線逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o線。擁有無限靈活性，流動性和擴展性的無線傳輸，是有線傳輸望塵莫及的。

1 設(shè)計概述

1.1 設(shè)計創(chuàng)新點

客廳智能控制裝置，結(jié)合了紅外線控制裝置、溫度控制裝置、燈光窗簾控制裝置和自動調(diào)節(jié)裝置等裝置的功能優(yōu)點。通過室外的光線，室內(nèi)的溫度、紅外線檢測控制。采用模塊化設(shè)計，可根據(jù)不同的家庭的習慣采用不同的組合方式，使家居智能實現(xiàn)“DIY”，從而更好的體現(xiàn)家庭特點，體現(xiàn)不同的生活理念。符合人性化設(shè)計，充分體現(xiàn)了“以人為本”設(shè)計理念。

1.2 論文概述

論文包括智能客廳的介紹與設(shè)計。包括室內(nèi)溫度檢測，紅外線檢測，燈光窗簾控制裝置的設(shè)計；硬件電路的設(shè)計，主控芯片中的比較、選擇；軟件算法包括根據(jù)外圍硬件的環(huán)境來控制整個裝置的運行。其中，第一章為引言，主要介紹了智能客廳發(fā)展現(xiàn)狀及其應(yīng)用前景；第二章為智能客廳控制裝置方案的設(shè)計，主要包括主控芯片的選擇、功能模式的設(shè)計；第三章為硬件裝置設(shè)計，其中主要介紹了硬件電路設(shè)計，各類傳感器的功用及電源模塊、顯示模塊等；第四章為智能客廳軟件裝置設(shè)計，包括智能客廳控制裝置整體設(shè)計流程，并介紹了整個軟件的編譯環(huán)境；第五章是總結(jié)。

2 總體設(shè)計

2.1 整體設(shè)計方案

本設(shè)計采用單片機AT89C51作為主控芯片，各種傳感器對周邊環(huán)境進行數(shù)據(jù)采集，從而反饋給處理中心，進而對整個裝置進行控制。

總體圖

2.2主控芯片選擇

采用傳統(tǒng)的8位AT89C51單片機作為主控芯片。51單片機具有價格低廉,使用簡單等特點，但其運算速度低，功能單一，RAM、ROM空間小等缺點。若采用AT89C51需要做RAM，ROM來擴展其內(nèi)存空間，其硬件工作量必然大大增多。

AT89C51引腳圖

AT89C51實物圖

2.3數(shù)字溫度傳感器

DS18B20數(shù)字溫度計是DALLAS公司生產(chǎn)的1－Wire，即單總線器件，具有線路簡單，體積小的特點。因此用它來組成一個測溫系統(tǒng)，具有線路簡單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計，十分方便。

DS18B20產(chǎn)品的特點：

只要求一個端口即可實現(xiàn)通信。在DS18B20中的每個器件上都有獨一無二的序列號。實際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實現(xiàn)測溫。測量溫度范圍在－55。C到＋125。C之間。數(shù)字溫度計的分辨率用戶可以從9位到12位選擇。內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置。

3 功能設(shè)計

3.1溫度控制

通過溫度傳感器采集當前的溫度信息，送到采集模塊中進行轉(zhuǎn)換，由控制中心進行分析，通過與預(yù)設(shè)值的對比，決定風扇的開關(guān)，使室溫保持在一個恒定的范圍。同時為了方便控制，控制中心會將采集到的溫度值發(fā)送到液晶屏上顯示出來。

3.2燈光控制

通過光敏傳感器采集當前光線的值，通過與預(yù)設(shè)白天夜晚的值相比，讓控制中心知道當前的環(huán)境狀態(tài)，從而決定是開燈還是關(guān)燈，是開窗簾還是關(guān)窗簾。

3.3紅外線控制

電視機開啟后通過紅外探測器對人體進行檢測，如果沒有檢測到人，電視機不會進行語音提示（為了保護您的眼睛，請保持與電視機1米的距離）或關(guān)閉電視機，如果檢測到人電視機不進行任何操作。

3.4 功能設(shè)計小結(jié)

通過傳感器采集當前環(huán)境中各種信息，送到采集模塊中進行轉(zhuǎn)換，處理芯片對其進行分析處理。同時為了方便控制，控制芯片會將采集到的一些數(shù)據(jù)發(fā)送到液晶屏上顯示出來。總的來說，各類傳感器起著感受外界環(huán)境變化的作用，對整個裝置的運行至關(guān)重要。

3.5 顯示模塊

采用漢字LCD液晶顯示器。LCD有明顯的優(yōu)點：微功耗、尺寸小，超薄輕巧、顯示信息量大、字跡清晰、美觀、視覺舒適；可以用中文LCD液晶進行菜單顯示，使整個控制系統(tǒng)更加人性化。

4.程序圖繪制

4.1溫度控制程序圖繪制

4.2燈光控制程序圖繪制

4.3紅外線檢測程序圖繪制

5.軟件設(shè)計

5.1原理圖繪制

仿真圖

ISIS 7 Professional是英國Labcenter公司開發(fā)的電路設(shè)計、分析與仿真軟件，功能極其強大。該軟件的主要特點是：

集原理圖設(shè)計、仿真分析（ＩＳＩＳ）和印刷電路板設(shè)計（ＡＲＥＳ）于一身。可以完成從繪制原理圖、仿真分析到生成印刷電路板圖的整個硬件開發(fā)過程。
提供幾千種電子元件（分立元件和集成電路、模擬和數(shù)字電路）的電路符號、仿真模型和外形封裝。
支持大多數(shù)單片機系統(tǒng)以及各種外圍芯片（ＲＳ２３２動態(tài)仿真、Ｉ２Ｃ調(diào)試器、ＳＰＩ調(diào)試器、鍵盤和ＬＣＤ系統(tǒng)仿真等）的仿真。
提供各種虛擬儀器，如各種測量儀表、示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。

過去需要昂貴的電子儀器設(shè)備、繁多的電子元件才能完成的電子電路、單片機等實驗，

現(xiàn)在只要一臺電腦，都可在該軟件環(huán)境下快速輕松地實現(xiàn)。

單片機源程序如下:

//將按鍵次數(shù)寫入AT24C02，再讀出并用1602LCD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
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; //忙碌標志位，，將BF位定義為P0.7引腳
sbit S1=P1^4; //將S位定義為P1.4引腳
sbit S2=P1^5;
#define OP_READ 0xa1 // 器件地址以及讀取操作,0xa1即為1010 0001B
#define OP_WRITE 0xa0 // 器件地址以及寫入操作,0xa1即為1010 0000B
sbit SDA=P3^4; //將串行數(shù)據(jù)總線SDA位定義在為P3.4引腳
sbit SCL=P3^3; //將串行時鐘總線SDA位定義在為P3.3引腳
unsigned char code digit[ ]={"0123456789"}; //定義字符數(shù)組顯示數(shù)字
unsigned char code Str[]={"SHIJI:"}; //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[]={"YS:"}; //說明顯示的是溫度
unsigned char code Cent[]={"C"}; //溫度單位
unsigned char code Cent1[]={"C"}; //溫度單位
unsigned char time; //設(shè)置全局變量，專門用于嚴格延時
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
sbit DQ=P3^0;
sbit Q1=P3^1;
sbit gm=P1^6; //光敏電阻信號輸出
sbit ledr=P1^7; //窗簾
sbit rt=P1^3; //人體紅外線
sbit ds=P1^2; //電視機的開/光
sbit bj=P1^1; //報警端口
/*****************************************************
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();
}
/*******************************************************************************
以下是對液晶模塊的操作程序
********************************************************************************/
/*****************************************************
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
***************************************************/
unsigned char 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)(字符的標準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);
WriteInstruction(0x38); //連續(xù)三次，確保初始化成功
delaynms(5);
WriteInstruction(0x0c); //顯示模式設(shè)置：顯示開，無光標，光標不閃爍
delaynms(5);
WriteInstruction(0x06); //顯示模式設(shè)置：光標右移，字符不移
delaynms(5);
WriteInstruction(0x01); //清屏幕指令，將以前的顯示內(nèi)容清除
delaynms(5);
}
/***************************************************
函數(shù)功能：顯示小時
***************************************************/
void Display(unsigned char x)
{
unsigned char i,j;
i=x/10; //取整運算，求得十位數(shù)字
j=x%10; //取余運算，求得各位數(shù)字
WriteAddress(0x44); //寫顯示地址，將十位數(shù)字顯示在第2行第5列
WriteData(digit[i]); //將十位數(shù)字的字符常量寫入LCD
WriteData(digit[j]); //將個位數(shù)字的字符常量寫入LCD
}
/*******************************************************************************
以下是對AT24C02的讀寫操作程序
********************************************************************************/
/***************************************************
函數(shù)功能：開始數(shù)據(jù)傳送
***************************************************/
void start()
// 開始位
{
SDA = 1; //SDA初始化為高電平“1”
SCL = 1; //開始數(shù)據(jù)傳送時，要求SCL為高電平“1”
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
SDA = 0; //SDA的下降沿被認為是開始信號
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
SCL = 0; //SCL為低電平時，SDA上數(shù)據(jù)才允許變化(即允許以后的數(shù)據(jù)傳遞）
}
/***************************************************
函數(shù)功能：結(jié)束數(shù)據(jù)傳送
***************************************************/
void stop()
// 停止位
{
SDA = 0; //SDA初始化為低電平“0”
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
SCL = 1; //結(jié)束數(shù)據(jù)傳送時，要求SCL為高電平“1”
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
SDA = 1; //SDA的上升沿被認為是結(jié)束信號
}
/***************************************************
函數(shù)功能：從AT24Cxx讀取數(shù)據(jù)
出口參數(shù)：x
***************************************************/
unsigned char ReadData()
// 從AT24Cxx移入數(shù)據(jù)到MCU
{
unsigned char i;
unsigned char x; //儲存從AT24Cxx中讀出的數(shù)據(jù)
for(i = 0; i < 8; i++)
{
SCL = 1; //SCL置為高電平
x<<=1; //將x中的各二進位向左移一位
x|=(unsigned char)SDA; //將SDA上的數(shù)據(jù)通過按位“或“運算存入x中
SCL = 0; //在SCL的下降沿讀出數(shù)據(jù)
}
return(x); //將讀取的數(shù)據(jù)返回
}
/***************************************************
函數(shù)功能：向AT24Cxx的當前地址寫入數(shù)據(jù)
入口參數(shù)：y (儲存待寫入的數(shù)據(jù)）
***************************************************/
//在調(diào)用此數(shù)據(jù)寫入函數(shù)前需首先調(diào)用開始函數(shù)start(),所以SCL=0
bit WriteCurrent(unsigned char y)
{
unsigned char i;
bit ack_bit; //儲存應(yīng)答位
for(i = 0; i < 8; i++) // 循環(huán)移入8個位
{
SDA = (bit)(y&0x80); //通過按位“與”運算將最高位數(shù)據(jù)送到S
//因為傳送時高位在前，低位在后
_nop_(); //等待一個機器周期
SCL = 1; //在SCL的上升沿將數(shù)據(jù)寫入AT24Cxx
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
SCL = 0; //將SCL重新置為低電平，以在SCＬ線形成傳送數(shù)據(jù)所需的８個脈沖
y <<= 1; //將y中的各二進位向左移一位
}
SDA = 1; // 發(fā)送設(shè)備（主機）應(yīng)在時鐘脈沖的高電平期間(SCL=1)釋放SDA線，
//以讓SDA線轉(zhuǎn)由接收設(shè)備(AT24Cxx)控制
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
SCL = 1; //根據(jù)上述規(guī)定，SCL應(yīng)為高電平
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
ack_bit = SDA; //接受設(shè)備（AT24Cxx)向SDA送低電平，表示已經(jīng)接收到一個字節(jié)
//若送高電平，表示沒有接收到，傳送異常
SCL = 0; //SCL為低電平時，SDA上數(shù)據(jù)才允許變化(即允許以后的數(shù)據(jù)傳遞）
return ack_bit; // 返回AT24Cxx應(yīng)答位
}
/***************************************************
函數(shù)功能：向AT24Cxx中的指定地址寫入數(shù)據(jù)
入口參數(shù)：add (儲存指定的地址）；dat(儲存待寫入的數(shù)據(jù)）
***************************************************/
void WriteSet(unsigned char add, unsigned char dat)
// 在指定地址addr處寫入數(shù)據(jù)WriteCurrent
{
start(); //開始數(shù)據(jù)傳遞
WriteCurrent(OP_WRITE); //選擇要操作的AT24Cxx芯片，并告知要對其寫入數(shù)據(jù)
WriteCurrent(add); //寫入指定地址
WriteCurrent(dat); //向當前地址（上面指定的地址）寫入數(shù)據(jù)
stop(); //停止數(shù)據(jù)傳遞
delaynms(4); //1個字節(jié)的寫入周期為1ms, 最好延時1ms以上
}
/***************************************************
函數(shù)功能：從AT24Cxx中的當前地址讀取數(shù)據(jù)
出口參數(shù)：x (儲存讀出的數(shù)據(jù)）
***************************************************/
unsigned char ReadCurrent()
{
unsigned char x;
start(); //開始數(shù)據(jù)傳遞
WriteCurrent(OP_READ); //選擇要操作的AT24Cxx芯片，并告知要讀其數(shù)據(jù)
x=ReadData(); //將讀取的數(shù)據(jù)存入x
stop(); //停止數(shù)據(jù)傳遞
return x; //返回讀取的數(shù)據(jù)
}
/***************************************************
函數(shù)功能：從AT24Cxx中的指定地址讀取數(shù)據(jù)
入口參數(shù)：set_add
出口參數(shù)：x
***************************************************/
unsigned char ReadSet(unsigned char set_add)
// 在指定地址讀取
{
start(); //開始數(shù)據(jù)傳遞
WriteCurrent(OP_WRITE); //選擇要操作的AT24Cxx芯片，并告知要對其寫入數(shù)據(jù)
WriteCurrent(set_add); //寫入指定地址
return(ReadCurrent()); //從指定地址讀出數(shù)據(jù)并返回
}
/*****************************************************
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[i]
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[i] != '\0') //只要沒有寫到結(jié)束標志，就繼續(xù)寫
{
WriteData(Error[i]); //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[i] != '\0') //只要沒有寫到結(jié)束標志，就繼續(xù)寫
{
WriteData(Str[i]); //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[i] != '\0') //只要沒有寫到結(jié)束標志，就繼續(xù)寫
{
WriteData(Temp[i]); //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(0x0a); //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(0x0c); //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[i] != '\0') //只要沒有寫到結(jié)束標志，就繼續(xù)寫
{
WriteData(Cent[i]); //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
}
}
void display_cent1(void)
{
unsigned char i;
WriteAddress(0x46); //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[i] != '\0') //只要沒有寫到結(jié)束標志，就繼續(xù)寫
{
WriteData(Cent[i]); //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(0x07); //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(0x0b); //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
}
flashing ()//閃燈子程序
{
while(1)
{
rt=0;
delaynms(50);
rt=1;
delaynms(50);
if(bj==0)break;
}
}
/*********************************************************************
函數(shù)功能：主函數(shù)
***********************************************************************/
void main(void)
{
unsigned char sum=25; //儲存計數(shù)值
unsigned char x; //儲存從AT24C02讀出的值
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
display_cent1(); //顯示溫度的單位
ledr=0;
while(1) //無限循環(huán)
{
//控制風扇
ReadyReadTemp(); //讀溫度準備
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);
if(S1==0) //如果該鍵被按下
{
delaynms(80); //軟件消抖，延時80ms
if(S1==0) //確實該鍵被按下
sum++; //計件值加1
if(sum==50) //如果計滿99
sum=0; //清0，重新開始計數(shù)
}
if(S2==0) //如果該鍵被按下
{
delaynms(80); //軟件消抖，延時80ms
if(S2==0) //確實該鍵被按下
sum--; //計件值加1
if(sum==99) //如果計滿99
sum=0; //清0，重新開始計數(shù)
……………………
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