单片机原理及应用A实验报告-LCD1602与DS18B20程序设计.docxVIP

LCD1602与DS18B20程序设计一、 实验目的1、学习实验系统的基本操作，了解在实验系统中进行程序设计、仿真和调试的操作方法和步骤；2、熟悉Proteus的虚拟仪器的使用；3、熟悉并灵活运用单片机的I2C通信功能；4、 熟悉LCD1602液晶显示字符，能运用DS18B20读取当前温度，了解One-Wire协议；5、使用LCD1602，在液晶第一行上显示字符串“Hello”，在液晶第二行上显示字符串“Welcome!”；6、使用DS18B20与单片机通信，读取当前温度并在LCD1602液晶上显示出来。二、 实验原理1、LCD1602液晶由若干个5*7或者5*11的点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用。2、1602采用标准的16脚接口或是14接口，其中：第1脚：GND为电源地第2脚：VCC接5V电源正极第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会 产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端,高电平（1）时读取信息，负跳变时执行指令。第714脚：D0D7为8位双向数据端。第1516脚：空脚或背灯电源。15脚是背光正极，16脚是背光负极（14接口中没有这两个引脚）。3、根据DS18B20的通讯协议，主机（单片机）控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行 复位操作，复位成功后发送一条ROM指令，最后发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预定的操作。复位要求主CPU将数据线下拉500微秒，然后 释放，当DS18B20收到信号后等待1660微秒左右，后发出60240微秒的存在低脉冲，主CPU收到此信号表示复位成功。三、 实验步骤1、硬件仿真。先分析实验所需的硬件条件，然后在Proteus上连接好硬件电路，注意连接好必要的电阻等。2、软件编写。在Keil或其它的单片机编程软件上用C语言编写出构思好的软件。3、将程序编译为HEX文件，然后烧录到仿真单片机中，进行仿真。4、分析实验结果，找出问题并解决。四、 实验结果及分析1、实验开始时，发现该显示的字符串未显示完毕。后经过比较检检查，发现是程序发送字节时有误，在判断字符串结束时多了一个空格。2、改正过后显示正常。并后面实验结果也符合要求。图1 LCD1602仿真实验结果图2 DS18B20仿真实验结果五、 体会LCD1602与DS18B20对时序的要求都是非常严格的，可见我们学习单片机的编程时是必须要熟悉与掌握时序概念的，能看懂时序图应是我们的必备技能。同时，在学习这两实验后，也提示我们以后再做实际产品时，有很多的程序模块是我们不必去耗大量时间编写的，只要我们能看懂并会用一些成品模块就可以了。六、 附件LCD1602显示程序：/* 实验名: LCD1602显示实验*功能：显示字符串“Hello”与“Welcome to SWUST!”*/#include #define LCD1602_DB P2sbit LCD1602_RS = P32;sbit LCD1602_RW = P31; sbit LCD1602_E = P30; /* 等待液晶准备好 */void LcdWaitReady() unsigned char sta; LCD1602_DB = 0xFF; LCD1602_RS = 0; LCD1602_RW = 1; do LCD1602_E = 1; sta = LCD1602_DB; /读取状态字 LCD1602_E = 0; while (sta & 0x80); /bit7等于1表示液晶正忙，重复检测直到其等于0为止/* 向LCD1602液晶写入一字节命令，cmd-待写入命令值 */void LcdWriteCmd(unsigned char cmd) LcdWaitReady(); LCD1602_RS = 0; LCD1602_RW = 0; LCD1602_DB = cmd; LCD1602_E = 1; LCD1602_E = 0;/* 向LCD1602液晶写入一字节数据，dat-待写入数据值 */void LcdWriteDat(unsigned char dat) LcdWaitReady(); LCD1602_RS = 1; LCD1602_RW = 0; LCD1602_DB = dat; LCD1602_E = 1; LCD1602_E = 0;/* 设置显示RAM起始地址，亦即光标位置，(x,y)-对应屏幕上的字符坐标 */void LcdSetCursor(unsigned char x, unsigned char y) unsigned char addr; if (y = 0) /由输入的屏幕坐标计算显示RAM的地址 addr = 0x00 + x; /第一行字符地址从0x00起始 else addr = 0x40 + x; /第二行字符地址从0x40起始 LcdWriteCmd(addr | 0x80); /设置RAM地址/* 在液晶上显示字符串，(x,y)-对应屏幕上的起始坐标，str-字符串指针 */void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str) LcdSetCursor(x, y); /设置起始地址 while (*str != 0) /连续写入字符串数据，直到检测到结束符 LcdWriteDat(*str+); /* 初始化1602液晶 */void InitLcd1602() LcdWriteCmd(0x38); /16*2显示，5*7点阵，8位数据接口 LcdWriteCmd(0x0C); /显示器开，光标关闭 LcdWriteCmd(0x06); /文字不动，地址自动+1 LcdWriteCmd(0x01); /清屏void main()InitLcd1602();LcdShowStr(5,0,Hello!);LcdShowStr(0,1,Welcome to SWUST!);while(1);DS18B20程序：LCD显示模块：#include #define LCD1602_DB P2sbit LCD1602_RS = P32;sbit LCD1602_RW = P31;sbit LCD1602_E = P30;/* 等待液晶准备好 */void LcdWaitReady() unsigned char sta; LCD1602_DB = 0xFF; LCD1602_RS = 0; LCD1602_RW = 1; do LCD1602_E = 1; sta = LCD1602_DB; /读取状态字 LCD1602_E = 0; while (sta & 0x80); /bit7等于1表示液晶正忙，重复检测直到其等于0为止/* 向LCD1602液晶写入一字节命令，cmd-待写入命令值 */void LcdWriteCmd(unsigned char cmd) LcdWaitReady(); LCD1602_RS = 0; LCD1602_RW = 0; LCD1602_DB = cmd; LCD1602_E = 1; LCD1602_E = 0;/* 向LCD1602液晶写入一字节数据，dat-待写入数据值 */void LcdWriteDat(unsigned char dat) LcdWaitReady(); LCD1602_RS = 1; LCD1602_RW = 0; LCD1602_DB = dat; LCD1602_E = 1; LCD1602_E = 0;/* 设置显示RAM起始地址，亦即光标位置，(x,y)-对应屏幕上的字符坐标 */void LcdSetCursor(unsigned char x, unsigned char y) unsigned char addr; if (y = 0) /由输入的屏幕坐标计算显示RAM的地址 addr = 0x00 + x; /第一行字符地址从0x00起始 else addr = 0x40 + x; /第二行字符地址从0x40起始 LcdWriteCmd(addr | 0x80); /设置RAM地址/* 在液晶上显示字符串，(x,y)-对应屏幕上的起始坐标，str-字符串指针 */void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str) LcdSetCursor(x, y); /设置起始地址 while (*str != 0) /连续写入字符串数据，直到检测到结束符 LcdWriteDat(*str+); /* 初始化1602液晶 */void InitLcd1602() LcdWriteCmd(0x38); /16*2显示，5*7点阵，8位数据接口 LcdWriteCmd(0x0C); /显示器开，光标关闭 LcdWriteCmd(0x06); /文字不动，地址自动+1 LcdWriteCmd(0x01); /清屏DS18B20：#include #include sbit IO_18B20 = P36; /DS18B20通信引脚/* 软件延时函数，延时时间(t*10)us */void DelayX10us(unsigned char t) do _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); while (-t);bit Get18B20Ack()bit ack;EA = 0;IO_18B20 = 0;DelayX10us(50);IO_18B20 = 1;DelayX10us(6);ack = IO_18B20;while(!IO_18B20);EA = 1;return ack;void Write18B20(unsigned char dat)unsigned char mask;EA = 0;for(mask=0x01; mask!= 0; mask=1)IO_18B20 = 0;_nop_();_nop_();if(mask&dat) = 0)IO_18B20 = 0;elseIO_18B20 = 1;DelayX10us(6);IO_18B20 = 1;EA = 1;unsigned char Read18B20()unsigned char dat;unsigned char mask;EA = 0;for(mask=0x01; mask!=0; mask=1)IO_18B20 = 0;_nop_();_nop_();IO_18B20 = 1;_nop_();_nop_();if(!IO_18B20)dat &= mask;elsedat |= mask;DelayX10us(6);EA = 1;return dat;bit Start18B20()bit ack;ack = Get18B20Ack();if(ack = 0)Write18B20(0xCC);Write18B20(0x44);return ack;bit Get18B20Temp(int *temp)bit ack;unsigned char LSB, MSB;ack = Get18B20Ack();if(ack = 0)Write18B20(0xCC);Write18B20(0xBE);LSB = Read18B20();MSB = Read18B20();*temp = (int)MSB8) + LSB;return ack;main.c:#include bit flag1s = 0; /1s定时标志unsigned char T0RH = 0; /T0重载值的高字节unsigned char T0RL = 0; /T0重载值的低字节void ConfigTimer0(unsigned int ms);unsigned char IntToString(unsigned char *str, int dat);extern bit Start18B20();extern bit Get18B20Temp(int *temp);extern void InitLcd1602();extern void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str);void main() bit res; int temp; /读取到的当前温度值 int intT, decT; /温度值的整数和小数部分 unsigned char len; unsigned char str12; EA = 1; /开总中断 ConfigTimer0(10); /T0定时10ms Start18B20(); /启动DS18B20 InitLcd1602(); /初始化液晶 while (1) if (flag1s) /每秒更新一次温度 flag1s = 0; res = Get18B20Temp(&temp); /读取当前温度 if (res) /读取成功时，刷新当前温度显示 intT = temp 4; /分离出温度值整数部分 decT = temp & 0xF; /分离出温度值小数部分 len = IntToString(str, intT); /整数部分转换为字符串 strlen+ = .; /添加小数点 decT = (decT*10) / 16; /二进制的小数部分转换为1位十进制位 strlen+ = decT + 0; /十进制小数位再转换为ASCII字符 while (len 6) /用空格补齐到6个字符长度 strlen+ = ; strlen = 0; /添加字符串结束符 LcdShowStr(2, 1, str); /显示到液晶屏上 else /读取失败时，提示错误信息 LcdShowStr(0, 0, error!); Start18B20(); /重新启动下一次转换 /* 整型数转换为字符串，str-字符串指针，dat-待转换数，返回值-字符串长度 */unsigned char IntToString(unsigned char *str, int dat) signed char i = 0; unsigned char len = 0; unsigned char buf6; if (dat 0);