单片机显示接口实验报告范文

单片机显示接口实验报告范文单片机显示接口实验报告范文 一 实验目的一 实验目的 1 了解温度传感器电路的工作原理 2 了解温度控制的基本原理 3 掌握一线总线接口的使用 二 实验说明二 实验说明 这是一个综合硬件实验 分两大功能 温度的测量和温度 的控制 1 dallas 最新单线数字温度传感器 ds18b20 简介 dallas 半导体公司的数字化温度传感器 ds1820 是世界上第 一片支持 一线总线 接口的温度传感器 现场温度直接以 一 线总线 的数字方式传输 大大提高了系统的抗干扰性 适合于 恶劣环境的现场温度测量 如 环境控制 设备或过程控制 测温类消费电子产品等 与前一代产品不同 新的产品支持 3v 5 5v 的电压范围 使系统设计更灵活 方便 ds18b20 测量温度范围为 55 c 125 c 在 10 85 c 范 围内 精度为 0 5 c ds18b20 可以程序设定 9 12 位的分辨率 及用户设定的报警温度存储在 eeprom 中 掉电后依然保存 ds18b20 内部结构 ds18b20 内部结构主要由四部分组成 64 位光刻 rom 温 度传感器 非挥发的温度报警触发器 th 和 tl 配置寄存器 ds18b20 的管脚排列如下 dq 为数字信号输入 输出端 gnd 为电源地 vdd 为外接 供电电源输入端 在寄生电源接线方式时接地 光刻 rom 中的 64 位序列号是出厂前被光刻好的 它可以 看作是该 ds18b20 的地址序列码 64 位光刻 rom 的排列是 开始 8 位 28h 是产品类型标号 接着的 48 位是该 ds18b20 自身的序列号 最后 8 位是前面 56 位的循环冗余校验码 crc x8 x5 x4 1 光刻 rom 的作用是使每一个 ds18b20 都各不相同 这样就可以实现一根总线上挂接多个 ds18b20 的 目的 ds18b20 中的温度传感器可完成对温度的测量 以 12 位转 化为例 用 16 位符号扩展的二进制补码读数形式提供 以 0 0625 lsb 形式表达 其中 s 为符号位 这是 12 位转化后得到的 12 位数据 存储在 18b20 的两个 8 比特的 ram 中 二进制中的前面 5 位是符号位 如果测得的 温度大于 0 这 5 位为 0 只要将测到的数值乘以 0 0625 即可得到实际温度 如果温度小于 0 这 5 位为 1 测到的 数值需要取反加 1 再乘以 0 0625 即可得到实际温度 例如 125 的数字输出为 07d0h 25 0625 的数字输出为 0191h 25 0625 的数字输出为 ds18b20 温度传感器的存储器 ds18b20 温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存 ram 和一个非易失性的可电擦除的 e2ram 后者存放高温度和低温度 触发器 th tl 和结构寄存器 暂存存储器包含了 8 个连续字节 前两个字节是测得的温 度信息 第一个字节的内容是温度的低八位 第二个字节是温 度的高八位 第三个和第四个字节是 th tl 的易失性拷贝 第 五个字节是结构寄存器的易失性拷贝 这三个字节的内容在每 一次上电复位时被刷新 第六 七 八个字节用于内部计算 第九个字节是冗余检验字节 低五位一直都是 1 tm 是测试模式位 用于设置 ds18b20 在工作模式还是在测试模式 在 ds18b20 出厂时该位 被设置为 0 用户不要去改动 r1 和 r0 用来设置分辨率 如下 表所示 ds18b20 出厂时被设置为 12 位 根据 ds18b20 的通讯协议 主机控制 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 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 ds18b20 收到信号后等待 16 60 微 秒左右 后发出 60 240 微秒的存在低脉冲 主 cpu 收到此信 号表示复位成功 2 本实验在读取温度的基础上 完成类似空调恒温控制的 实验 用加热电阻代替加热电机 温度值通过 led 静态显示电 路以十进制形式显示出来 制冷采用自然冷却 三 实验内容及步骤三 实验内容及步骤 本实验需要用到单片机最小应用系统 f1 区 串行静态 显示 i3 区 和温度传感器模块 c3 区 1 ds18b20 的 control 接最小应用系统 p1 4 out 接最小 应用系统 p2 0 最小系统的 p1 0 p1 1 接串行静态显示的 din clk 端 2 用串行数据通信线连接计算机与仿真器 然后将仿真器 插到模块的锁紧插座中 请注意仿真器的方向 缺口朝上 3 打开 keil uvision2 仿真软件 首先建立本实验的项目文件 接着添加 th44 ds18b20 asm 源程序 进行编译 直到编译无 误 4 编译无误后 全速运行程序 程序正常运行后 按下自 锁开关 控制 sic led 数显为 xx 为十进制温度测量值 xx 为十进制温度设定值 按下自锁开关 控制 sic 则加热源开始加 热 温度也随着变化 当加热到设定的控制温度时如 40 度时 停止加热 5 也可以把源程序编译成可执行文件 用 isp 烧录器烧录到 89s52 89s51 芯片中 isp 烧录器的使用查看附录二 四 源 程序 单片机内存分配申明 temper l equ 29h 用于保存读出温度的低 8 位 temper h equ 28h 用于保存读出温度的高 8 位 flag1 equ 38h 是否检测 到 ds18b20 标志位 a bit equ 20h 数码管个位数存放内存位置 b bit equ 21h 数码管十位数存放内存位置 ledbuf equ 30htempequ 55hdin bit p1 0clk bit p1 1 org 0000hljmp startorg 0100h start setbp1 4 main lcall get temper 调用读温度子程序 进行温度显示 这里我们考虑用网站提供的两位数码管来显 示温度 显示范围 00 到 99 度 显示精度为 1 度 因为 12 位转化时每一位的精度为 0 0625 度 我们不要求显 示小数所以可以抛弃 29h 的低 4 位 将 28h 中的低 4 位移入 29h 中的高 4 位 这样获得一个新 字节 这个字节就是实际测量获得的温度 这个转化温度的方法可是我想出来的哦 非常简洁无需乘 于 0 0625 系数 mov a 29h mov c 40h 将 28h 中的最低位移入 crrc amov c 41hrrc amov c 42hrrc amov c 43hrrc amov 29h a lcall displayresult lcall displayled 调用数码管显示子程序 lcall delay1 ajmp main 这是 ds18b20 复位初始化子程序 init 1820 setb p2 0nopclr p2 0 主机发出延时 537 微秒的复位低脉冲 mov r1 3 tsr1 mov r0 107djnz r0 djnz r1 tsr1 setb p2 0 然后拉高