单片机课程设计--数字温度控制系统.doc

黑龙江东方学院单片机课程设计报告课题名称:数字温度控制系统 专 业: 电子信息工程班 级: 08级本科1班姓 名: 张 志 惠学 号: 084121131导 师: 2011年04月07日1.引言随着人们生活水平的不断提供，单片机控制无疑是人们追求的目标之一，他给人们带来的方便也是不可否认的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数字单片机技术入手，一切向着数字化控制、智能化控制方向发展。本设计所介绍的数字温度计与传统的的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温精确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机STC89C52RC，测温传感器使用DS18B20，用1602LCD液晶以并口传送数据，实现温度显示及其控制，同时用按键可设置上限和下限温度值。2.总体设计方案21数字温度计设计方案论证2.1.1方案一由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，再将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以利用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转化电路，感温电路比较麻烦。2.1.2 方案二进而考虑到用数字温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只数字温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。22方案二的总体设计框图温度计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器使用单片机STC89C52RC，测温传感器使用DS18B20，用1602LCD液晶以并口传送数据，实现温度显示，同时用按键可设置上限和下限温度值，并储存到24C02存储器内，方便查询，如超出设定范围，蜂鸣器报警。主 控 制 器STC89C52RC1602液晶显示DS18B20测温24C02存储4位独立按键蜂鸣器报警MAX232烧录图1 总体设计方框图3.主控制器3.1. STC89C52RC单片机管脚图3.2.STC89C52RC单片机特点STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代超强抗干扰、高速、低功耗的单片机，指令代码完全兼容传统8051 单片机，12 时钟/ 机器周期和6 时钟/ 机器周期可任意选择，最新的D 版本内部集成MAX810 专用复位电路。（1）. 增强型6 时钟/ 机器周期，12 时钟/ 机器周期 8051 CPU（2）. 工作电压：5.5V - 3.4V（5V 单片机） / 3.8V - 2.0V（3V 单片机）（3）. 工作频率范围：0 - 40 MHz，相当于普通8051 的 080MHz.实际工作 频率可达48MHz.（4）. 用户应用程序空间 4K / 8K / 13K / 16K / 20K / 32K / 64K 字节（5）. 片上集成 1280 字节 / 512 字节 RAM（6）. 通用I/O 口（32/36 个），复位后为： P1/P2/P3/P4 是准双向口/ 弱上拉（普通8051 传统I/O 口），P0 口是开漏输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O 口用时，需加上拉电阻。（7） . I S P （在系统可编程）/ I A P （在应用可编程），无需专用编程器/ 仿真器，可通过串口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，8K 程序3 秒即可完成一片（8）. EEPROM 功能（9）. 看门狗（10）.内部集成MAX810 专用复位电路（D 版本才有），外部晶体20M 以下时，可省外部复位电路3.3. 典型应用电路4.烧录芯片MAX2324.1.MAX232管脚图4.2典型应用电路5温度传感器5.1.DS18B20管脚图5.2.DS18B20的主要特点（1）全数字温度转换及输出。（2）先进的单总线数据通信。（3）最高12位分辨率，精度可达0.5摄氏度。（4）12位分辨率时的最大工作周期为750毫秒。（5）可选择寄生工作方式。（6）检测温度范围为-55+125（7）内置EEPROM，限温报警功能。（8）64位光刻ROM，内置产品序列号，方便多机挂接。（9）多样封装形式，适应不同硬件系统。5.3.典型应用电路5.4.常用软件设计/*复位ds18b20*/bit ds18b20_reset()bit checkbit=1;DQ=0;delay1(75); /延时500usDQ=1; /释放总线，ds18b20检测到上升沿后返回存在脉冲。delay1(8); /60us左右的等待时间，保证接收到的是存在脉冲。checkbit=DQ;delay1(40);DQ=1;return(checkbit);/*向ds18b20写入一位*/void ds18b20_write_bit(bit wrbit)uchar i;DQ=0; /拉低总线，产生写时序i+;i+; /微秒延时DQ=wrbit;delay1(8); /等待ds18b20取走数据DQ=1; /释放总线/*向ds18b20写入一个字节的数据*/void ds18b20_write_byte(uchar wrbyte)uchar i=0;while(i+=1;/将数据右移一位/*从ds18b20中读出一位数据*/bit ds18b20_read_bit()bit readbit;uchar i=0;DQ=0; /拉低总线i+;i+;DQ=1;i+;i+;i+;i+;readbit=DQ;delay1(8);DQ=1;return(readbit);/*从ds18b20中读出一个字节的数据*/uchar ds18b20_read_byte()uchar i=0,readbyte=0,bitresult=0;while(i+1 | bitresult7; return(readbyte);/*启动温度转换函数*/void ds18b20_start()DQ=1;ds18b20_reset();ds18b20_write_byte(0xCC); /跳过ds18b20_write_byte(0x44);/启动温度转换/*读取温度函数*/int ds18b20_read_tem()int tem=0;ds18b20_reset();ds18b20_write_byte(0xCC);ds18b20_write_byte(0xBE); /发出读取命令tem=ds18b20_read_byte(); /读取温度低八位tem|=(int)ds18b20_read_byte()8);/读温度高八位tem=(float)tem*0.625;return tem;6.1602液晶显示6.1.1602引脚图6.2.典型应用电路8.蜂鸣器电路设计9.独立键盘电路设计10.附录#include#include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned char typedef unsigned int UINT16;typedef unsigned char UINT8;uchar sz18=A: B: ;uchar screen18= , ,S,E,T,:, ,0,0,0,.,0,0xdf,0x43, , ;uchar max=0,3,0,.,0;sbit lcd_rs=P10;sbit lcd_en=P11;sbit DQ1=P12; /18b201数据sbit DQ2=P13; /18b202数据sbit b=P14; /蜂鸣器sbit MOTOR1=P15; /风机控制sbit MOTOR2=P16; /气窗控制sbit MOTOR3=P17; /空调控制sbit key1=P20; /功能按键sbit key2=P21; /读取按键sbit key3=P22; /设定增加sbit key4=P23; /设定减少/*延时函数*/void delay1(uchar n)while(n-)void delay(uint z)uchar x,y;for(x=0;xz;z+)for(y=0;y1;y+);void lcd_delay()uchar i;for(i=1;i140;i+);void key_delay(uchar time) uchar i,j; for(i=0;itime;i+) for(j=0;j110;j+);/1602液晶函数开始/*lcd写命令函数*/void lcd_write_cmd(uchar cmder)lcd_rs=0;P0=cmder;lcd_delay();lcd_en=1;lcd_delay();lcd_en=0;/*lcd写数据函数*/void lcd_write_data(uchar date)lcd_rs=1; P0=date;lcd_delay();lcd_en=1;lcd_delay();lcd_en=0;/*写字符串函数*/void lcd_write_string(uchar *lcddata)uchar strlen=0;while(lcddatastrlen!=0)lcd_write_data(lcddatastrlen);strlen+;/*lcd选定为写字符*/void lcd_write_style(uchar add,uchar dat)lcd_write_cmd(add);lcd_write_data(dat);/1602液晶函数结束/ds18b20函数开始/*复位ds18b201*/bit ds18b201_reset()bit checkbit=1;DQ1=0;delay1(75); /延时500usDQ1=1; /释放总线，ds18b20检测到上升沿后返回存在脉冲。delay1(8); /60us左右的等待时间，保证接收到的是存在脉冲。checkbit=DQ1;delay1(40);DQ1=1;return(checkbit);/*复位ds18b202*/bit ds18b202_reset()bit checkbit=1;DQ2=0;delay1(75); /延时500usDQ2=1; /释放总线，ds18b20检测到上升沿后返回存在脉冲。delay1(8); /60us左右的等待时间，保证接收到的是存在脉冲。checkbit=DQ2;delay1(40);DQ2=1;return(checkbit);/*向ds18b201写入一位*/void ds18b201_write_bit(bit wrbit)uchar i;DQ1=0; /拉低总线，产生写时序i+;i+; /微秒延时DQ1=wrbit;delay1(8); /等待ds18b20取走数据DQ1=1; /释放总线/*向ds18b202写入一位*/void ds18b202_write_bit(bit wrbit)uchar i;DQ2=0; /拉低总线，产生写时序i+;i+; /微秒延时DQ2=wrbit;delay1(8); /等待ds18b20取走数据DQ2=1; /释放总线/*向ds18b201写入一个字节的数据*/void ds18b201_write_byte(uchar wrbyte)uchar i=0;while(i+=1; /将数据右移一位/*向ds18b202写入一个字节的数据*/void ds18b202_write_byte(uchar wrbyte)uchar i=0;while(i+=1; /将数据右移一位/*从ds18b201中读出一位数据*/bit ds18b201_read_bit()bit readbit;uchar i=0;DQ1=0; /拉低总线i+;i+;DQ1=1;i+;i+;i+;i+;readbit=DQ1;delay1(8);DQ1=1;return(readbit);/*从ds18b202中读出一位数据*/bit ds18b202_read_bit()bit readbit;uchar i=0;DQ2=0; /拉低总线i+;i+;DQ2=1;i+;i+;i+;i+;readbit=DQ2;delay1(8);DQ2=1;return(readbit);/*从ds18b201中读出一个字节的数据*/uchar ds18b201_read_byte()uchar i=0,readbyte=0,bitresult=0;while(i+1 | bitresult7; return(readbyte);/*从ds18b202中读出一个字节的数据*/uchar ds18b202_read_byte()uchar i=0,readbyte=0,bitresult=0;while(i+1 | bitresult7; return(readbyte);/*函数为启动DS18B201温度转换*/void ds18b201_start()DQ1=1;ds18b201_reset();ds18b201_write_byte(0xCC); /跳过ds18b201_write_byte(0x44); /启动温度转换/*函数为启动DS18B202温度转换*/void ds18b202_start()DQ2=1;ds18b202_reset();ds18b202_write_byte(0xCC); /跳过ds18b202_write_byte(0x44); /启动温度转换/*函数为读DS18B201取温度*/int ds18b201_read_tem()int tem=0;ds18b201_reset();ds18b201_write_byte(0xCC);ds18b201_write_byte(0xBE); /发出读取命令tem=ds18b201_read_byte(); /读取温度低八位tem|=(int)ds18b201_read_byte()8);/读温度高八位tem=(float)tem*0.625;return tem;/*函数为读DS18B202取温度*/int ds18b202_read_tem()int tem=0;ds18b202_reset();ds18b202_write_byte(0xCC);ds18b202_write_byte(0xBE); /发出读取命令tem=ds18b202_read_byte(); /读取温度低八位tem|=(int)ds18b202_read_byte()8);/读温度高八位tem=(float)tem*0.625;return tem;/*在液晶的指定位置显示温度数值*/void displayTem1(int temp)sz2=temp/1000+0x30;temp=temp%1000;sz3=temp/100+0x30;temp=temp%100;sz4=temp/10+0x30;sz5=.;sz6=temp%10+0x30;/*在液晶的指定位置显示温度数值*/void displayTem2(int temp)sz10=temp/1000+0x30;temp=temp%1000;sz11=temp/100+0x30;temp=temp%100;sz12=temp/10+0x30;sz13=.;sz14=temp%10+0x30;void lcd_sfm(uchar add,uchar shu)uchar shi,ge;shi=shu/10;ge=shu%10;lcd_write_cmd(0xc0+add);lcd_write_data(0x30+shi);lcd_write_data(0x30+ge);/*LCD初始化函数*/void init()lcd_en=0;lcd_write_cmd(0x38); /设置16*2显示，5*6点阵，8位数据接口lcd_write_cmd(0x0c); /开显示，不显示光标，光标不显示lcd_write_cmd(0x06); /指针加一，光标加一，写入屏幕不移动lcd_write_cmd(0x80); /设置数据地址指针lcd_write_cmd(0x01); /数据指针清零，所有显示清零void didi()int i;int j=10;while(j-)b=0;for(i=0;i=10000;i+);b=1;for(i=0;i=10000;i+); void key_jiajian(uint i)if(key3=0)delay(5);while(key3=0);screeni+;if(screeni-48=10)screeni=48;if(key4=0)delay(5);while(key4=0);screeni-;if(screeni-47=0)screeni=57;lcd_write_data(screeni);void key()uchar i=1;uint j=0;key1=key2=key3=key4=1;while(i)if(key1=0)lcd_write_cmd(0x0f);delay(100);j+;while(key1=0); switch(j)case 1: lcd_write_cmd(0x87);key_delay(10);key_jiajian(7);lcd_write_cmd(0x87);break;case 2:lcd_write_cmd(0x88);key_delay(10);key_jiajian(8);lcd_write_cmd(0x88);break;case 3:lcd_write_cmd(0x89);key_delay(10);key_jiajian(9);lcd_write_cmd(0x89);break;case 4:lcd_write_cmd(0x8b);key_delay(10);key_jiajian(11);lcd_write_cmd(0x8b);break;case 5: j=1;break;if(key2=0)while(key2=0);i=0;lcd_write_cmd(0x0c);void lcd_prin()int num;for(num=0;num16;num+)lcd_write_cmd(0x80+num);lcd_write_data(screennum);lcd_write_cmd(0xc0+num);lcd_write_data(sznum); /*主函数开始*/void main(