單片機(jī)數(shù)碼管顯示溫度及報(bào)警Proteus仿真程序

ID:788482 · 發(fā)表于 2020-6-24 10:42

1．設(shè)計(jì)內(nèi)容
（1）選擇51單片機(jī)，晶振采用12MHz。
（2）白天正常工作時(shí)（K1閉合時(shí)）：主道A中的綠燈亮45秒，黃燈亮5秒；支道B中的綠燈亮25秒，黃燈亮5秒。
（3）夜間工作時(shí)（K1斷開(kāi)時(shí)）：主道A和支道B中的黃燈呈1秒鐘間斷閃爍狀態(tài)。
（4）緊急情況時(shí)（K2閉合）：主道A和支道B均禁止通行，即A道和B道中的紅燈呈常亮狀態(tài)。
2.參考程序
#include <reg51.h>                      //包含頭文件
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char //宏定義
sbit SET=P3^1;                         //定義調(diào)整鍵
sbit DEC=P3^2;                         //定義減少鍵
sbit ADD=P3^3;                         //定義增加鍵
sbit BEEP=P3^6;                         //定義蜂鳴器
sbit ALAM=P1^4;
sbit ALAM1=P1^2;                      //定義加熱制冷繼電器
sbit DQ=P3^7;                            //定義DS18B20總線I/O
bit shanshuo_st;                         //閃爍間隔標(biāo)志
bit beep_st;                                  //蜂鳴器間隔標(biāo)志
sbit DIAN = P0^5;                      //小數(shù)點(diǎn)
uchar x=0;                                     //計(jì)數(shù)器
signed char m;                                  //溫度值全局變量
uchar n;                                           //溫度值全局變量
uchar set_st=0;                            //設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志
signed char shangxian=38;                //上限報(bào)警溫度，默認(rèn)值為38
signed char xiaxian=5;                //下限報(bào)警溫度，默認(rèn)值為5
//uchar code  LEDData[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xff};
uchar code  LEDData[]={0x5F,0x44,0x9D,0xD5,0xC6,0xD3,0xDB,0x47,0xDF,0xD7,0xCF,0xDA,0x9B,0xDC,0x9B,0x8B}; //數(shù)碼管顯示碼表

//============================================================================================
//====================================DS18B20=================================================
//============================================================================================
/*****18b20延時(shí)子程序*****/
void Delay_DS18B20(int num)
{
  while(num--) ;
}
/*****初始化DS18B20*****/
void Init_DS18B20(void)
{
  unsigned char x=0;
  DQ = 1;       //DQ復(fù)位
  Delay_DS18B20(8); //稍做延時(shí)
  DQ = 0;       //單片機(jī)將DQ拉低
  Delay_DS18B20(80); //精確延時(shí)，大于480us
  DQ = 1;       //拉高總線
  Delay_DS18B20(14);
  x = DQ;          //稍做延時(shí)后，如果x=0則初始化成功，x=1則初始化失敗
  Delay_DS18B20(20);
}
/*****讀一個(gè)字節(jié)*****/
unsigned char ReadOneChar(void)
{
  unsigned char i=0;
  unsigned char dat = 0;
  for (i=8;i>0;i--)       //循環(huán)8次，讀出一個(gè)字節(jié)
  {
DQ = 0;    // 給脈沖信號(hào)
dat>>=1;       //數(shù)據(jù)右移一位
DQ = 1;    // 給脈沖信號(hào)
if(DQ)             //如果該位為1
dat|=0x80;       //將數(shù)據(jù) | 0x80后，存入dat
Delay_DS18B20(4);  //延時(shí)
  }
  return(dat);       //返回一字節(jié)數(shù)據(jù)
}
/*****寫(xiě)一個(gè)字節(jié)*****/
void WriteOneChar(unsigned char dat)
{
  unsigned char i=0;
  for (i=8; i>0; i--)       //循環(huán)8次，寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)
  {
DQ = 0;                               //拉低
DQ = dat&0x01;                //將dat數(shù)據(jù)&0x01后，送入IO口
Delay_DS18B20(5);       //保持一會(huì)
DQ = 1;                               //io口拉高
dat>>=1;                      //dat右移一位
  }
}
/*****讀取溫度*****/
unsigned int ReadTemperature(void)
{
  unsigned char a=0;
  unsigned char b=0;
  unsigned int t=0;
  float tt=0;
  Init_DS18B20();
  WriteOneChar(0xCC);  //跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作
  WriteOneChar(0x44);  //啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換
  Init_DS18B20();
  WriteOneChar(0xCC);  //跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作
  WriteOneChar(0xBE);  //讀取溫度寄存器
  a=ReadOneChar();    //讀低8位
  b=ReadOneChar(); //讀高8位
  t=b;                               //將高8位數(shù)據(jù)存入t
  t<<=8;                         //t左移8位
  t=t|a;                         //將t|a得到一個(gè)16位的溫度數(shù)據(jù)
  tt=t*0.0625;                //一個(gè)最低位代表0.0625°C，所以要*0.0625得到實(shí)際溫度，因?yàn)橛行?shù)運(yùn)算，所以定義的tt是float浮點(diǎn)型變量
  t= tt*10+0.5;    //放大10倍輸出并四舍五入(將溫度放大10倍可以得到小數(shù)部分)
  return(t);             //返回得到的溫度值
}
//=====================================================================================
//=====================================================================================
//=====================================================================================

/*****延時(shí)子程序*****/
void Delay(uint num)
{
while( --num );
}
/*****初始化定時(shí)器0*****/
void InitTimer(void)
{
      TMOD=0x1;       //工作方式1
      TH0=0x3c;
      TL0=0xb0;    //50ms（晶振12M）
}

/*****讀取溫度*****/
void check_wendu(void)
{
      uint a,b,c;
      c=ReadTemperature()-5;                         //獲取溫度值并減去DS18B20的溫漂誤差
      a=c/100;                                                    //計(jì)算得到十位數(shù)字
      b=c/10-a*10;                                           //計(jì)算得到個(gè)位數(shù)字
      m=c/10;                                                    //計(jì)算得到整數(shù)位
      n=c-a*100-b*10;                                  //計(jì)算得到小數(shù)位
      if(m<0){m=0;n=0;}                                  //設(shè)置溫度顯示上限
      if(m>99){m=99;n=9;}                                  //設(shè)置溫度顯示上限
}
/*****顯示開(kāi)機(jī)初始化等待畫(huà)面*****/
void Disp_init(void)
{
      P0 = ~0x80;    //顯示----
      P2 = 0x7F;                //依次打開(kāi)各位
      Delay(200);                //延時(shí)
      P2 = 0xDF;
      Delay(200);
      P2 = 0xF7;
      Delay(200);
      P2 = 0xFD;
      Delay(200);
      P2 = 0xFF;       //關(guān)閉顯示
}
/*****顯示溫度子程序*****/
void Disp_Temperature(void)    //顯示溫度
{
      P0 = ~0x98;    //顯示C
      P2 = 0x7F;                //打開(kāi)位
      Delay(400);                //延時(shí)
      P2 = 0xff;       //關(guān)閉顯示
      P0=~LEDData[n]; //顯示個(gè)位
      P2 = 0xDF;
      Delay(400);
      P2 = 0xff;       //關(guān)閉顯示
      P0 =~LEDData[m%10]; //顯示十位
      DIAN = 0;       //顯示小數(shù)點(diǎn)
      P2 = 0xF7;
      Delay(400);
      P2 = 0xff;       //關(guān)閉顯示
      P0 =~LEDData[m/10]; //顯示百位
      P2 = 0xFD;
      Delay(400);
      P2 = 0xff;       //關(guān)閉顯示
}
/*****顯示報(bào)警溫度子程序*****/
void Disp_alarm(uchar baojing)
{
      P0 =~0x98;    //顯示C
      P2 = 0x7F;             //選中位
      Delay(200);
      P2 = 0xff;       //關(guān)閉顯示
      P0 =~LEDData[baojing%10]; //顯示十位
      P2 = 0xDF;
      Delay(200);
      P2 = 0xff;       //關(guān)閉顯示
      P0 =~LEDData[baojing/10]; //顯示百位
      P2 = 0xF7;
      Delay(200);
      P2 = 0xff;       //關(guān)閉顯示
      if(set_st==1)P0 =~0xCE;                //設(shè)置上限時(shí)顯示H
      else if(set_st==2)P0 =~0x1A; //設(shè)置下限時(shí)顯示L
      P2 = 0xFD;
      Delay(200);
      P2 = 0xff;       //關(guān)閉顯示
}
/*****報(bào)警子程序*****/
void Alarm()
{
      if(x>=10){beep_st=~beep_st;x=0;} //控制閃爍（x隨定時(shí)器每50ms加1,10次時(shí)500ms，這里閃爍就是500ms亮500ms滅）
      if(m>=shangxian)  //溫度大于上限時(shí)
      {
            ALAM=0;                //制冷繼電器吸合
            ALAM1=1;
            if(beep_st==1)//控制蜂鳴器閃爍變量為1時(shí)
            BEEP=0;                //蜂鳴器響
            else                //控制蜂鳴器閃爍變量為0時(shí)
            BEEP=1;                //蜂鳴器停止
      }
      else if(m<xiaxian)//溫度小于下限時(shí)
      {
            ALAM1=0;       //升溫繼電器吸合
            ALAM=1;
            if(beep_st==1)//控制蜂鳴器閃爍
            BEEP=0;
            else
            BEEP=1;
      }
      else                         //水溫在上下限范圍內(nèi)時(shí)
      {
            BEEP=1;                //關(guān)閉蜂鳴器
            ALAM=1;                //關(guān)閉加熱和制冷繼電器
            ALAM1=1;
      }
}

/*****主函數(shù)*****/
void main(void)
{
      uint z;
      InitTimer(); //初始化定時(shí)器
      EA=1;    //全局中斷開(kāi)關(guān)
      TR0=1;                //打開(kāi)定時(shí)器定時(shí)開(kāi)關(guān)
      ET0=1;    //開(kāi)啟定時(shí)器0
      IT0=1;    //外部中斷下降沿有效
      IT1=1;
      check_wendu();
      check_wendu();       //讀取兩次溫度，防止開(kāi)機(jī)讀取到85°C，使繼電器誤操作
      for(z=0;z<300;z++)       //開(kāi)機(jī)畫(huà)面
      {
            Disp_init();
      }
      while(1)                //while循環(huán)
      {
            if(SET==0)          //判斷設(shè)置鍵是否按下
            {
                     Delay(2000);       //延時(shí)去抖
                     do{}while(SET==0);       //執(zhí)行空語(yǔ)句，判斷按鍵是否松開(kāi)，松開(kāi)向下執(zhí)行，否則重新執(zhí)行空語(yǔ)句
                     set_st++;x=0;shanshuo_st=1;       //設(shè)置鍵松開(kāi)后將設(shè)置變量加1，閃爍標(biāo)志位置1
                     if(set_st>2)set_st=0;       //當(dāng)設(shè)置完成時(shí)，退出設(shè)置
            }
            if(set_st==0) //正常工作時(shí)
            {
                     EX0=0; //關(guān)閉外部中斷0
                     EX1=0; //關(guān)閉外部中斷1
                     check_wendu();
                     Disp_Temperature();       //檢測(cè)溫度
                     Alarm(); //報(bào)警檢測(cè)
            }
            else if(set_st==1)       //設(shè)置上限時(shí)
            {
                     BEEP=1; //關(guān)閉蜂鳴器
                     ALAM=1;
                     ALAM1=1;  //繼電器關(guān)閉
                     EX0=1; //開(kāi)啟外部中斷0
                     EX1=1; //開(kāi)啟外部中斷1
                     if(x>=10){shanshuo_st=~shanshuo_st;x=0;}
                     if(shanshuo_st) {Disp_alarm(shangxian);}  //閃爍
            }
            else if(set_st==2)       //設(shè)置下限時(shí)
            {
                     BEEP=1; //關(guān)閉蜂鳴器
                     ALAM=1;
                     ALAM1=1; //關(guān)閉繼電器
                     EX0=1; //開(kāi)啟外部中斷0
                     EX1=1; //開(kāi)啟外部中斷1
                     if(x>=10){shanshuo_st=~shanshuo_st;x=0;}
                     if(shanshuo_st) {Disp_alarm(xiaxian);}       //閃爍
            }
      }
}

/*****定時(shí)器0中斷服務(wù)程序*****/
void timer0(void) interrupt 1
{
TH0=0x3c;
TL0=0xb0;                //12MHz晶振時(shí)定時(shí)50ms
x++;
}
/*****外部中斷0服務(wù)程序*****/
void int0(void) interrupt 0
{
      EX0=0;    //關(guān)外部中斷0
      if(DEC==0&&set_st==1)          //設(shè)置上限時(shí)按下減按鍵
      {
            do
            {
                     Disp_alarm(shangxian);       //顯示設(shè)置
            }
            while(DEC==0);
            shangxian--;                               //將上限值減1
            if(shangxian<=xiaxian)shangxian=xiaxian+1;       //上限值最小比下限值大1
      }
      else if(DEC==0&&set_st==2)       //設(shè)置下限時(shí)按下減按鍵
      {
            do
            {
                     Disp_alarm(xiaxian);
            }
            while(DEC==0);
            xiaxian--;                               //下限減1
            if(xiaxian<0)xiaxian=0;       //減到0時(shí)停止
      }
}
/*****外部中斷1服務(wù)程序*****/
void int1(void) interrupt 2
{
      EX1=0;    //關(guān)外部中斷1
      if(ADD==0&&set_st==1)                //設(shè)置上限時(shí)按下加按鍵
      {
            do
            {
                     Disp_alarm(shangxian);
            }
            while(ADD==0);
            shangxian++;                               //上限值加1
            if(shangxian>99)shangxian=99;//最大加到99
      }
      else if(ADD==0&&set_st==2)          //設(shè)置下限時(shí)按下加按鍵
      {
            do
            {
                     Disp_alarm(xiaxian);
            }
            while(ADD==0);
            xiaxian++;                                  //下限加
            if(xiaxian>=shangxian)xiaxian=shangxian-1;       //下限最大加到上限值減1
      }
}

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