ACS712+51單片機電流測量程序與Proteus仿真圖

ID:679189 · 發表于 2022-5-13 17:14

acs712+51單片機+DS18B20溫度與電流測量電路與程序
仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

單片機源程序如下:

#include<reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit DQ=P0^1; //ds18b20 與單片機連接口
sbit RS=P1^0; //1602 寫數據 / 寫命令選擇端口
//RS=1 寫數據，即要顯示的內容
//RS=0 寫命令，即一些 LCD設置命令
sbit RW=P1^1; //1602 讀/ 寫選擇端， RW=0為寫模式
sbit EN=P1^2; // 給 EN一個高脈沖，將數據送入液晶控制器，完成寫操作
/******adc配置*****/
sbit EOC_1543 = P3 ^ 7;
sbit SCLK_1543 = P3 ^ 5;
sbit ADDR_1543 = P3 ^ 3;
sbit DOUT_1543 = P3 ^ 2;
sbit CS_1543 = P3 ^ 4;
uchar code str1[]={"cur:"};
uchar code str2[]={"temp:"};
uchar data disdata[4];// 百、十、個、小數位
uchar data cur_c[3];
uint tvalue; // 溫度值
uchar tflag; // 溫度正負標志
/**********************lcd1602 設置子函數 *********************/
void delay1ms(uint ms) // 延時 1 毫秒子函數 ,形參為 ms（不夠精確的）
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i<ms;i++)
for(j=0;j<120;j++);
}
void delayus(unsigned char x) // 延時 (x*2+5) us
{
while(--x);
}
void wr_com(uchar com) //lcd 寫控制指令子函數，形參為 com
{
delay1ms(1); // 調用延時子函數，并用實參 1 代替延時子函數中的形參 ms
RS=0; //RS=0 進入寫命令狀態，即一些 LCD設置命令
RW=0; //RW=0 為寫模式
EN=0; //EN=0 時不能完成寫操作
P2=com; // 把要設置的指令碼 com送給 P2 口
delay1ms(1);
EN=1; // 給 EN一個高脈沖，將數據送入液晶控制器，完成寫操作
delay1ms(1);
EN=0; }//EN=0 時不能完成寫操作
/******************檢測忙標志函數***************************/
void check_busy(void)
{
uchar dt;
do
{
dt=0xff;
EN=0;
RS=0;
RW=1;
EN=1;
dt=P2;
}while(dt&0x80);
EN=0;
}
//*****************寫數據*******************************/
void wr_dat(uchar dat) //lcd 寫顯示數據子函數，形參為 dat
{
/* check_busy();*/
delay1ms(1);
RS=1; //RS=1 進入寫數據狀態，即要顯示的內容
RW=0; //RW=0 為寫模式
EN=0; //EN=0 時不能完成寫操作
P2=dat; // 把要顯示的數據 dat 送給 P2 口
delay1ms(1);
EN=1; // 給 EN一個高脈沖，將數據送入液晶控制器，完成寫操作
delay1ms(1);
EN=0; //EN=0 時不能完成寫操作
}
void lcd_init() //lcd 初始化設置子函數，不帶參數 ,0x38 是顯示模式設置 , 其余是顯示開 / 關及光標設置，無順序
{
delay1ms(15);
wr_com(0x38); // 調用寫控制指令子函數，并用實參 "0011 1000" 代替形參 com
//0x38 表示設置為 16*2 顯示，每個塊為 5*7 點陣， 8 位數據接口
delay1ms(5);
wr_com(0x08); // 調用寫控制指令子函數，并用實參 "0000 1000" 代替形參 com
//0x08 表示設置為關顯示、不顯示光標、光標不閃爍
delay1ms(5);
wr_com(0x01); // 調用寫控制指令子函數，并用實參 "0000 0001" 代替形參 com
//0x01 表示顯示數據清屏（數據指針清 0，所有顯示清 0）
delay1ms(5);
wr_com(0x06);// 調用寫控制指令子函數，并用實參 "0000 0110" 代替形參 com
//0x06 表示當讀或寫一個字符后地址指針加 1，且光標加 1; 當寫一個字符時，整屏顯示不移動
delay1ms(5);
wr_com(0x0c);// 調用寫控制指令子函數，并用實參 "0000 1100" 代替形參 com
//0x0c 打開顯示、不顯示光標、光標不閃爍
delay1ms(5);
}
void display(uchar *p) //lcd 顯示字符串子函數
{
while(*p!='\0') // 測試是否等于 '\0' ，即判斷字符是否結尾
{
wr_dat(*p); // 顯示指針所指的字符串
p++; // 指針加 1
delay1ms(1);
}
}
void init_play() // 初始化顯示子函數
{
lcd_init(); // 調用 lcd 初始化設置子函數，對 LCD進行初始化
wr_com(0x80); // 調用寫控制指令子函數，并用實參 "1000 0000" 代替形參 com
// 并將數據指針定位到第一行第一個字符處
display(str1);// 從第一行第一個字符處顯示字符串 str1
wr_com(0x80+0x40);// 調用寫控制指令子函數，并用實參 "1000 0000" 代替形參 com
// 并將數據指針定位到第二行第一個字符處
display(str2); // 從第二行第一個字符處顯示字符串 str2
}
/********************************************************/
/********************ds18b20 程序 ***********************/
void delay_18b20(uint i) // 延時 1 微秒
{
while(i--);
}
void ds18b20rst() //ds18b20 初始化子函數
// 要求"數據線拉高 - 延時 - 數據線拉低 - 延時大于 480 微妙 -數據線拉高 - 延時等待 "
{
uchar x=0;
DQ = 1; // 信號線 DQ復位
delay_18b20(4); // 延時
DQ = 0; //DQ 拉低
delay_18b20(100); // 精確延時大于 480us
DQ = 1; // 拉高
delay_18b20(40);
}
void ds18b20wr(uchar wdata) /* 寫數據子函數 , 無返回值，含參數 */
{
uchar i=0;
for (i=8; i>0; i--)// 要寫完一個字節，故需要重復 8 次以下操作
{
DQ = 0; // 數據線拉低
DQ = wdata&0x01;//wdata 是一個形參，將其與 0000 0001 進行按位與
// 按從低到高的順序發送數據（一次發送一位 )
delay_18b20(10);
DQ = 1; // 最后將數據線拉高
wdata>>=1; // 將 wdata 右移 1 位
}
}
uchar ds18b20rd() // 讀數據子函數 , 是有返回值 dat
{
uchar i=0;
uchar dat = 0;
for (i=8;i>0;i--)// 要讀完一個字節，故需要重復 8 次以下操作
{
DQ = 0; // 給脈沖信號
dat>>=1;
DQ = 1; // 給脈沖信號
if(DQ)
dat|=0x80;
delay_18b20(10);
}
return(dat); // 返回 dat
}
read_temp() // 讀取溫度值并轉換的子函數，有返回值溫度值 tvalue
{
uchar a,b;
ds18b20rst(); // 調用 ds18b20 初始化子函數
ds18b20wr(0xcc);// 調用寫數據子函數，向 ds18b20 寫命令 0xcc
//ccH 表示跳過 ROM讀序列號，適用于單機工作，直接向 18b20 發送溫度變換命令
ds18b20wr(0x44);// 調用寫數據子函數，向 ds18b20 寫命令 0x44
//44H 表示啟動 ds18b20 溫度轉換 , 結果自行存入 9 字節的 RAM中
ds18b20rst(); // 調用 ds18b20 初始化子函數
ds18b20wr(0xcc);// 同上
ds18b20wr(0xbe);// 調用寫數據子函數，向 ds18b20 寫命令 0xbe
//beH 表示讀取 RAM中 9 字節的溫度數據
a=ds18b20rd(); // 調用讀數據子函數，并將所得數據給 a
b=ds18b20rd(); //
tvalue=b; // 把 b 的值給 tvalue
tvalue<<=8; //tvalue 左移 8 位
tvalue=tvalue|a;//tvalue 與 a 進行按位或
if(tvalue<0x0fff)//
tflag=0; // 前五位為 0 時，讀取的溫度為正，標志位為 0，此時只要
// 將測得數值乘以 0.0625 即可得到實際溫度
else // 前五位為 1 時，讀取的溫度為負，標志位為 1，此時需要
{ // 將測得數值取反后再加 1，再乘以 0.0625 即可得到實際溫度
tflag=1; // 此時表示負溫度
tvalue=~tvalue+1;
}
tvalue=tvalue*(0.625);// 溫度值擴大 10 倍，精確到 1 位小數
return(tvalue); // 返回溫度值
}
/**********************************************************/
/************************ 溫度值顯示 *********************/
void ds18b20disp() // 溫度值顯示
{
uchar flagdat;
disdata[0]=tvalue/1000+0x30; // 百位數
disdata[1]=tvalue%1000/100+0x30;// 十位數
disdata[2]=tvalue%100/10+0x30; // 個位數
disdata[3]=tvalue%10+0x30; // 小數位
if(tflag==0)
flagdat=0x2b; // 正溫度顯示符號 :+
else
flagdat=0x2d; // 負溫度顯示負號 :-
if(disdata[0]==0x30)
{
disdata[0]=0x20; // 如果百位為 0，不顯示
if(disdata[1]==0x30)
{
disdata[1]=0x20; // 如果百位為 0，十位為 0 也不顯示
}
}
wr_com(0x80+0x46); // 定位數據指針的位置：第二行第五個字符處
wr_dat(flagdat); // 顯示符號位
wr_com(0x80+0x47); // 定位數據指針的位置：第二行第六個字符處
wr_dat(disdata[0]); // 顯示百位
wr_com(0x80+0x48); // 定位數據指針的位置：第二行第七個字符處
wr_dat(disdata[1]); // 顯示十位
wr_com(0x80+0x49); // 定位數據指針的位置：第二行第八個字符處
wr_dat(disdata[2]); // 顯示個位
wr_com(0x80+0x4A); // 定位數據指針的位置：第二行第九個字符處
wr_dat(0x2e); // 顯示小數點
wr_com(0x80+0x4B); // 定位數據指針的位置：第二行第十個字符處
wr_dat(disdata[3]); // 顯示小數位
/**********************顯示攝氏度************************/
wr_com(0x80+0x4C); // 定位數據指針的位置：第二行第十一個字符處
wr_dat(0XDF);
wr_com(0x80+0x4D); // 定位數據指針的位置：第二行第十二個字符處
wr_dat(0X43);
}
/**********************************************************/
/********************TLC1543************************/
void TLC1543_init(void)
{
CS_1543 = 1;
SCLK_1543 = 0;
}
uint ReadADC_TLC1543(uchar ain)
{
uchar t;
uint adc_value = 0;
ain <<= 4;
CS_1543 = 0;
for (t = 0; t < 10; t++) // 將判斷語句改為 temp<12
{ // 程序可移殖至 TLC2543.
adc_value <<= 1;
ain <<= 1;
ADDR_1543 = CY;
if (DOUT_1543) adc_value += 1;
SCLK_1543 = 1;
delayus(1);
SCLK_1543 = 0;
}
CS_1543 = 1;
return adc_value;
}
uint get_cur()
{
uint vol,cur_1;
vol = ReadADC_TLC1543(0) * 0.49; //輸入adc電壓的100倍。4.9=5(參照電壓)*/1024（10位）*100（用于顯示）
cur_1 = 5*vol-1250; //實際電流的100倍用于顯示，cur_real=(vol_real-2.5)*5
return cur_1;
}
void displaycur(uint cur)
{
cur_c[0] = cur/1000%10+0x30;
cur_c[1]= cur/100%100+0x30;
cur_c[2]= cur/10%10+0x30;
wr_com(0x80 + 0x07); // 定位數據指針的位置：第一行第七個字符處
wr_dat(cur_c[0]); // 顯示十位
wr_com(0x80 + 0x08); // 定位數據指針的位置：第一行第八個字符處
wr_dat(cur_c[1]); // 顯示個位
wr_com(0x80 + 0x09); // 定位數據指針的位置：第一行第九個字符處
wr_dat(0x2e); // 顯示小數點
wr_com(0x80 + 0x0A); // 定位數據指針的位置：第一行第十個字符處
wr_dat(cur_c[2]); // 顯示小數位
wr_com(0x80 + 0x0C); // 定位數據指針的位置：第二行第十二個字符處
wr_dat(0X41);
}
/*******************************************************/
/******************** 主程序 *****************************/
void main()
{
init_play(); // 調用 lcd 初始化顯示子函數
TLC1543_init();
while(1)
{
read_temp(); // 調用 ds18b20 讀取溫度
ds18b20disp(); // 調用溫度顯示子函數
displaycur(get_cur());
}
}