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標題: DS18B20溫度測量、報警系統的設計 [打印本頁]

作者: 51黑科技 時間: 2016-2-3 23:29
標題: DS18B20溫度測量、報警系統的設計
功能簡介：溫度測量范圍0~99.9攝氏度，可設置上限報警溫度、下限報警溫度（即高于上限值或者低于下限值時蜂鳴器報警），默認上限報警溫度為38℃、默認下限報警溫度為5℃。報警值可設置范圍：最低上限報警值等于當前下限報警值，最高下限報警值等于當前上限報警值。將下限報警值調為0時為關閉下限報警功能。他的畢業設計比較簡單，以上這些功能就已經超額完成基本要求了。

硬件設計：
電源電壓VCC為5V，可以焊一只USB座到板上，然后用相應的USB線連接至電腦，通過電腦USB口供電；數碼管選用四位共陽紅色數碼管；DS18B20也可以根據需要用屏蔽電纜引出來。K1為進入/退出設置鍵；K2為增加鍵；K3為減少鍵。電路原理圖點擊放大。

軟件設計：
      有兩個文件，DS18B20.c和DS18B20.h，將這兩個文件添加到工程里即可。

DS18B20.c：
/******************************************************************
程序名稱：DS18B20溫度測量、報警系統
簡要說明：DS18B20溫度計，溫度測量范圍0~99.9攝氏度
可設置上限報警溫度、下限報警溫度
即高于上限值或者低于下限值時蜂鳴器報警
默認上限報警溫度為38℃、默認下限報警溫度為5℃
報警值可設置范圍：最低上限報警值等于當前下限報警值
最高下限報警值等于當前上限報警值
將下限報警值調為0時為關閉下限報警功能
最后更新：19/04/16晚于寢室
******************************************************************/
#include <AT89X52.h>
#include "DS18B20.h"
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char //宏定義
#define SET  P3_1 //定義調整鍵
#define DEC  P3_2 //定義減少鍵
#define ADD  P3_3 //定義增加鍵
#define BEEP P3_7 //定義蜂鳴器
bit shanshuo_st; //閃爍間隔標志
bit beep_st;    //蜂鳴器間隔標志
sbit DIAN = P2^7;       //小數點
uchar x=0;    //計數器
signed char m;    //溫度值全局變量
uchar n;    //溫度值全局變量
uchar set_st=0;    //狀態標志
signed char shangxian=38;  //上限報警溫度，默認值為38
signed char xiaxian=5; //下限報警溫度，默認值為38
uchar code  LEDData[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xff};
/*****延時子程序*****/
void Delay(uint num)
{
while( --num );
}
/*****初始化定時器0*****/
void InitTimer(void)
{
  TMOD=0x1;
  TH0=0x3c;
  TL0=0xb0;    //50ms（晶振12M）
}
/*****定時器0中斷服務程序*****/
void timer0(void) interrupt 1
{
TH0=0x3c;
TL0=0xb0;
x++;
}
/*****外部中斷0服務程序*****/
void int0(void) interrupt 0
{

EX0=0;    //關外部中斷0
if(DEC==0&&set_st==1)
{
  shangxian--;
  if(shangxian<xiaxian)shangxian=xiaxian;
}
else if(DEC==0&&set_st==2)
{
  xiaxian--;
  if(xiaxian<0)xiaxian=0;
}
}
/*****外部中斷1服務程序*****/
void int1(void) interrupt 2
{
EX1=0;    //關外部中斷1
if(ADD==0&&set_st==1)
{
  shangxian++;
  if(shangxian>99)shangxian=99;
}
else if(ADD==0&&set_st==2)
{
  xiaxian++;
  if(xiaxian>shangxian)xiaxian=shangxian;
}
}
/*****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;    //計算得到十位數字
b=c/10-a*10; //計算得到個位數字
m=c/10;    //計算得到整數位
n=c-a*100-b*10; //計算得到小數位
if(m<0){m=0;n=0;} //設置溫度顯示上限
if(m>99){m=99;n=9;} //設置溫度顯示上限
}
/*****顯示開機初始化等待畫面*****/
Disp_init()
{
P2 = 0xbf;    //顯示-
P1 = 0xf7;
Delay(200);
P1 = 0xfb;
Delay(200);
P1 = 0xfd;
Delay(200);
P1 = 0xfe;
Delay(200);
P1 = 0xff;       //關閉顯示
}
/*****顯示溫度子程序*****/
Disp_Temperature()    //顯示溫度
{
P2 =0xc6;    //顯示C
P1 = 0xf7;
Delay(300);
P2 =LEDData[n]; //顯示個位
P1 = 0xfb;
Delay(300);
P2 =LEDData[m%10]; //顯示十位
DIAN = 0;       //顯示小數點
P1 = 0xfd;
Delay(300);
P2 =LEDData[m/10]; //顯示百位
P1 = 0xfe;
Delay(300);
P1 = 0xff;       //關閉顯示
}
/*****顯示報警溫度子程序*****/
Disp_alarm(uchar baojing)
{
P2 =0xc6;    //顯示C
P1 = 0xf7;
Delay(200);
P2 =LEDData[baojing%10]; //顯示十位
P1 = 0xfb;
Delay(200);
P2 =LEDData[baojing/10]; //顯示百位
P1 = 0xfd;
Delay(200);
if(set_st==1)P2 =0x89;
else if(set_st==2)P2 =0xc7; //上限H、下限L標示
P1 = 0xfe;
Delay(200);
P1 = 0xff;       //關閉顯示
}
/*****報警子程序*****/
void Alarm()
{
if(x>=10){beep_st=~beep_st;x=0;}
if((m>=shangxian&&beep_st==1)||(m<xiaxian&&beep_st==1))BEEP=0;
else BEEP=1;
}
/*****主函數*****/
void main(void)
{
uint z;
InitTimer(); //初始化定時器
EA=1;    //全局中斷開關
TR0=1;
ET0=1;    //開啟定時器0
IT0=1;
IT1=1;
check_wendu();
check_wendu();
for(z=0;z<300;z++)
{
  Disp_init();
  }
while(1)
  {
  if(SET==0)
  {
Delay(2000);
do{}while(SET==0);
set_st++;x=0;shanshuo_st=1;
if(set_st>2)set_st=0;
  }
  if(set_st==0)
  {
EX0=0; //關閉外部中斷0
EX1=0; //關閉外部中斷1
check_wendu();
   Disp_Temperature();
Alarm(); //報警檢測
  }
  else if(set_st==1)
  {
BEEP=1; //關閉蜂鳴器
EX0=1; //開啟外部中斷0
EX1=1; //開啟外部中斷1
if(x>=10){shanshuo_st=~shanshuo_st;x=0;}
if(shanshuo_st) {Disp_alarm(shangxian);}
  }
  else if(set_st==2)
  {
BEEP=1; //關閉蜂鳴器
EX0=1; //開啟外部中斷0
EX1=1; //開啟外部中斷1
if(x>=10){shanshuo_st=~shanshuo_st;x=0;}
if(shanshuo_st) {Disp_alarm(xiaxian);}
  }
}
}
/*****END*****/

DS18B20.h：
#include <AT89X52.h>
#define  DQ  P3_6    //定義DS18B20總線I/O
/*****延時子程序*****/
void Delay_DS18B20(int num)
{
  while(num--) ;
}
/*****初始化DS18B20*****/
void Init_DS18B20(void)
{
  unsigned char x=0;
  DQ = 1;       //DQ復位
  Delay_DS18B20(8); //稍做延時
  DQ = 0;       //單片機將DQ拉低
  Delay_DS18B20(80); //精確延時，大于480us
  DQ = 1;       //拉高總線
  Delay_DS18B20(14);
  x = DQ;          //稍做延時后，如果x=0則初始化成功，x=1則初始化失敗
  Delay_DS18B20(20);
}
/*****讀一個字節*****/
unsigned char ReadOneChar(void)
{
  unsigned char i=0;
  unsigned char dat = 0;
  for (i=8;i>0;i--)
  {
DQ = 0;    // 給脈沖信號
dat>>=1;
DQ = 1;    // 給脈沖信號
if(DQ)
dat|=0x80;
Delay_DS18B20(4);
  }
  return(dat);
}
/*****寫一個字節*****/
void WriteOneChar(unsigned char dat)
{
  unsigned char i=0;
  for (i=8; i>0; i--)
  {
DQ = 0;
DQ = dat&0x01;
Delay_DS18B20(5);
DQ = 1;
dat>>=1;
  }
}
/*****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);  //跳過讀序號列號的操作
  WriteOneChar(0x44);  //啟動溫度轉換
  Init_DS18B20();
  WriteOneChar(0xCC);  //跳過讀序號列號的操作
  WriteOneChar(0xBE);  //讀取溫度寄存器
  a=ReadOneChar();    //讀低8位
  b=ReadOneChar(); //讀高8位
  t=b;
  t<<=8;
  t=t|a;
  tt=t*0.0625;
  t= tt*10+0.5;    //放大10倍輸出并四舍五入
  return(t);
}
/*****END*****/

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