基于PIC18F452的温度测量与控制应用系统

一、实验内容实验的内容是利用APP001开发板实现一个温度测量显示和控制的单片机应用系统，利用APP001开发板上的温度传感器测量温度，通过键盘输入一个稳定设定值，当测量温度高于设定温度时发出声音报警，开启散热风扇开头，并在LCD上显示衬里温度值、设定温度值和散热风扇的开关状态，其中日期和时间利用单片机的定时器来产生，并能通过键盘来设定。通过该实验学习和掌握以下的内容1MPALB开发环境的使用，程序编写和排错及软件仿真2利用MPLAB和ICD2以程序进行在线仿真和调试3使用万用表和示波器等仪器对硬件系统进行测量和调试4PIC18F452单片机的I/O和PWM驱动及编程5PIC18F452单片机LCD和键盘接口及编程方法6PIC18F452的UART编程及与PC机的通讯方法7利用TIMER1外接32768KHZ的晶振产生RTC二、实现方法采用模块编程、分块调试、之后系统联调的原则。1、驱动蜂鸣器APP001开发板上的BUZZER是由RC2控制一个三极管来驱动的，当JP4的跳线开关短路时，RC2管脚输出高电平便会使蜂鸣器发出声音，RC2管脚输出低电平便禁止蜂鸣器发声。2、散热风扇开关输出控制实验中利用一个LED来模拟风扇状态，当菜瓜风扇开关打开时，LED被点亮发光，当散热风扇关闭时，LED不发光。开发板上的指示灯D11由RB2控制，低电平亮，高电平来。在代码中通过TRISBBITSTRISB20/1来设置输出/输入，通过PORTBBITSRB2来控制管脚输出高低电平。3字符LCDAPP001开发板配置了一个216的字符LCD，它和PIC18F452的接口是RD0RD3连接到LCD模块的DB4DB7,用来向LCD模块写入命令和数据，其中DB7可以用来作为LCD模块控制器的忙标志位；RD5是读写控制位；RD4是命令和数据标志位。RD0时，RD0RD3是读取和写入数据到LCD的命令寄存器；RD1时，RD0RD3读取和写入的是要显示的数据。4温度测量使用模拟温度传感器TC1047A，利用模数转换，将模拟电压转换为数字电压。对应于相应的温度。5键盘使用开发板上的2组按键SW2和SW36串口波特率19200，8位数据位，无校验，1位停止位。7RTC采用TIMER1外接32768KHZ的晶振可以产生精确的1秒计时，从而实现RTC。三、硬件结构框图和原理图硬件结构框图如下原理图见附件。四、软件流程图和部分接口函数及说明软件流程图如下部分函数如下1、主函数VOIDMAINVOIDCHARIFORI0I17FLAG1FLAG_SETFLAGIFPORTBBITSRB01ADD_VALUEFLAGIFT_BUFFER/10DT7PORTDBITSRD71ELSEPORTCBITSRC20PORTDBITSRD702、按键部分函数FLAG_SET函数功能程序设定RB0为SET键，当RB0按下的时候，标志变量FLAG,当RB0松开的时候，程序调用FLAG_SET函数，在对应的位置处闪烁光标。比如说，RB0按下松开一次，FLAG由0变为1，这时光标就在LCD的第0行第0个字符处闪烁。VOIDFLAG_SETUNSIGNEDCHARFLAGIFFLAG1LCD_SET_CURSOR0,0WRITECMDLCD0X0FIFFLAG2LCD_SET_CURSOR0,1WRITECMDLCD0X0FIFFLAG3LCD_SET_CURSOR0,3WRITECMDLCD0X0FIFFLAG4LCD_SET_CURSOR0,4WRITECMDLCD0X0FIFFLAG5LCD_SET_CURSOR0,6WRITECMDLCD0X0FIFFLAG6LCD_SET_CURSOR0,7WRITECMDLCD0X0FIFFLAG7LCD_SET_CURSOR0,11WRITECMDLCD0X0FIFFLAG8LCD_SET_CURSOR0,12WRITECMDLCD0X0FIFFLAG9LCD_SET_CURSOR0,13WRITECMDLCD0X0FIFFLAG10LCD_SET_CURSOR0,14WRITECMDLCD0X0FIFFLAG11LCD_SET_CURSOR1,0WRITECMDLCD0X0FIFFLAG12LCD_SET_CURSOR1,1WRITECMDLCD0X0FIFFLAG13LCD_SET_CURSOR1,3WRITECMDLCD0X0FIFFLAG14LCD_SET_CURSOR1,4WRITECMDLCD0X0FIFFLAG15LCD_SET_CURSOR1,6WRITECMDLCD0X0FIFFLAG16LCD_SET_CURSOR1,7WRITECMDLCD0X0FADD_VALUE函数功能主要是加数功能。该函数紧接着上一个函数，在RB0（SET）键按完之后，如果这时按下RA4（ADD）键，进入加数程序，因为要在LCD上调整16个字符，所以做了16个CASE，CASE对应于RB0SET按下的次数，RB0按一次，进入CASE1RB0按2次，进入CASE2,以此类推。另外，本函数还对各个位要设定的数字的范围做了判定，以防止出现不合理的日期设定。VOIDADD_VALUEUNSIGNEDCHARFLAGIFPORTABITSRA40DELAY10KTCYX80SWITCHFLAGCASE1COUNTDT5/10COUNTIFCOUNT9COUNT0DT5DT510COUNT10BREAKCASE2COUNTDT510COUNTIFCOUNT9COUNT0DT5DT5DT510COUNTBREAKCASE3COUNTDT4/10COUNTIFCOUNT1COUNT0DT4DT410COUNT10IFDT4/101BREAKCASE4COUNTDT410COUNTIFDT4/100IFCOUNT9COUNT1ELSEIFCOUNT2COUNT0DT4DT4DT410COUNTBREAKCASE5COUNTDT3/10COUNTIFDT42IFCOUNT2COUNT0DT3DT310COUNT10IFDT3/102ELSEIFCOUNT3COUNT0DT3DT310COUNT10IFDT3/103BREAKCASE6COUNTDT310COUNTIFDT42/IFFEBRUARYIFDT540/IFLEAPYEARIFDT3/100IFCOUNT9COUNT1ELSEIFCOUNT9COUNT0ELSE/NOTLEAPYEARIFDT3/102IFCOUNT8COUNT0ELSEIFDT3/100IFCOUNT9COUNT1ELSEIFCOUNT9COUNT0ELSEIFDT41|DT43|DT45|DT47|DT48|DT410|DT412IFDT3/103IFCOUNT1COUNT0ELSEIFDT3/100IFCOUNT9COUNT1ELSEIFCOUNT9COUNT0ELSEIFDT3/103IFCOUNT0COUNT0ELSEIFDT3/100IFCOUNT9COUNT1ELSEIFCOUNT9COUNT0DT3DT3DT310COUNTBREAKCASE7COUNTDT6/10COUNTIFCOUNT9COUNT0DT6DT610COUNT10BREAKCASE8COUNTDT610COUNTIFCOUNT9COUNT0DT6DT6DT610COUNTBREAKCASE9COUNTDT7/10COUNTIFCOUNT9COUNT0DT7DT710COUNT10BREAKCASE10COUNTDT710COUNTIFCOUNT9COUNT0DT7DT7DT710COUNTBREAKCASE11COUNTDT2/10COUNTIFCOUNT2COUNT0DT2DT210COUNT10BREAKCASE12COUNTDT210COUNTIFDT2/102IFCOUNT3COUNT0ELSEIFCOUNT9COUNT0DT2DT2DT210COUNTBREAKCASE13COUNTDT1/10COUNTIFCOUNT5COUNT0DT1DT110COUNT10BREAKCASE14COUNTDT110COUNTIFCOUNT9COUNT0DT1DT1DT110COUNTBREAKCASE15COUNTDT0/10COUNTIFCOUNT5COUNT0DT0DT010COUNT10BREAKCASE16COUNTDT010COUNTIFCOUNT9COUNT0DT0DT0DT010COUNTBREAK3RTC部分函数RTC放在低中断里边，每200MS产生一次低中断，CP,CP2时，FLAGBITSTIMER0_FLAG1；CP5时（CP0）,SECOND,实现时钟的计数。VOIDISR_LOWVOIDIFPIR1BITSTMR1IF1TMR1H0XFFFFTIMER_COUNT/256TMR1L0XFFFFTIMER_COUNT256/TIMER1RELOADEVERY200MSPIR1BITSTMR1IF0/CLEARTIMER1INTERRUPTFLAGCPIFCP2FLAGBITSTIMER0_FLAG1/SETFORPROGRAMTASKIFCP5CP0DT0/SECONDIFDT059DT00DT1IFDT159DT10DT2IFDT223DT20DT3IFDT42/IFITISFEBRUARYIFDT540/IFLEAPYEARIFDT329DT31DT4ELSEIFDT328DT31DT4ELSEIFDT41|DT43|DT45|DT47|DT48|DT410|DT412IFDT331DT31DT4ELSEIFDT330DT31DT4IFDT412DT41DT5IFDT599DT50LCD_SET_CURSOR1,0WRITEDATALCDDT2/100X30WRITEDATALCDDT2100X30WRITEDATALCDWRITEDATALCDDT1/100X30WRITEDATALCDDT1100X30WRITEDATALCDWRITEDATALCDDT0/100X30WRITEDATALCDDT0100X30LCD_SET_CURSOR0,0WRITEDATALCDDT5/100X30WRITEDATALCDDT5100X30WRITEDATALCD/WRITEDATALCDDT4/100X30WRITEDATALCDDT4100X30WRITEDATALCD/WRITEDATALCDDT3/100X30WRITEDATALCDDT3100X304串口函数SEND_TEMP函数功能向串口发送温度VOIDSEND_TEMPVOIDIFT_BUFFER0WRITEUSART0DELAY10KTCYX4ELSEITOAT_BUFFER,ASCII_STRING/CONVERTTOASCIISTRINGSTR_LENSTRLENASCII_STRING/GETLENGTHFORTHEASCIISTRINGFORJ0J17FLAG1FLAG_SETFLAGIFPORTBBITSRB01ADD_VALUEFLAG2串口发送的问题问题比如说采集的温度是273，结果发送到串口这后就变成了23；如果采集的是282，串口中就变成22，即如果连续发送两个字节的数据的话，第一个字节的低4位与第二个字节的高4位就丢失。解决可以将这种数据丢失的现象叫做接收错误，可以引起一个叫“RECEIVEERRORSTATUS”的中断请求。如果这个中断请求在寄存器UCONN中的使能位被置为“1”，并且当这个请求被处理时通过读取UERSTSATN的值可知引起这个中断的信号，也就是找到是哪种错误引起的中断。接收缓冲区在接收到第一个字节的数据并开始发送，但还没有发送结束，第二个字节的数据就被送入接收缓冲区从而出现未知的接收错误。可以在每次发送之后加上DELAY1KTCYX4以保证缓冲区里的字符已完全发送。如WRITEUSARTDELAY1KTCYX43日期的调整问题问题在本程序中，日期的调整特别是月份和每月天数的调整需要特别注意，若不加限制就会出现3月32日之类的事情发生。解决对日期特别是月份和天数的调整用严格的程序规则来判定，比如调整月份时（本程序是对一个位来判定，如对月份的十位和个位分别判定），它的十位可以是0或1，如果十位是0，则个位只能是1至9；如果十位是1，个位只能是0至2；在调完十位之后，程序要对存储月份的单元DT4加以判定，DT4的值不能大于12，如果大于12，则强制将DT4的值变为10。对天数的判定则要分3组2月；1、3、5、7、8、10、12月；4、6、9、11月。如果是第1组（2月），则对天数十位的设定是设定完十位（0、1、2）后，强制将天数的个位变为0；对第2、3组，对天数十位的设定是设定完十位后，将个位变为0CASE3COUNTDT4/10COUNTIFCOUNT1COUNT0DT4DT410COUNT10IFDT4/101BREAKCASE4COUNTDT410COUNTIFDT4/100IFCOUNT9COUNT1ELSEIFCOUNT2COUNT0DT4DT4DT410COUNTBREAKCASE5COUNTDT3/10COUNTIFDT42IFCOUNT2COUNT0DT3DT310COUNT10IFDT3/102ELSEIFCOUNT3COUNT0DT3DT310COUNT10IFDT3/103BREAKCASE6COUNTDT310COUNTIFDT42/IFFEBRUARYIFDT540/IFLEAPYEARIFDT3/100IFCOUNT9COUNT1ELSEIFCOUNT9COUNT0ELSE/NOTLEAPYEARIFDT3/102IFCOUNT8COUNT0ELSEIFDT3/100IFCOUNT9COUNT1ELSEIFCOUNT9COUNT0ELSEIFDT41|DT43|DT45|DT47|DT48|DT410|DT412IFD