基于单片机的温度检测系统设计

1、 2009 级信息系统综合 设计 信息系统综合设计报告书课题名称 基于单片机的温度检测系统设计 姓名学号院 、系 、部电气工程系专 业电子信息工程指导教师2013 年 1 月 7 日基于单片机的温度检测系统设计一、设计目的1、了解测温系统中工作元件的工作原理；2、掌握数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、超温 报警程序的编写。二、设计要求1. 测量通道： 2 路可循环显示，并有通道标志2. 温度传感器选用 DS18B203. 具有温度等信息的显示，具有温度上下限设置功能，越限时可以进行报警给 出电路原理图设计， protel 印刷电路图设计三、硬件电路设计3.1 系统结构框

2、图图 1 系统结构框图3.2 单片机介绍图 2 单片机引脚图P0口作为 I/O 口使用时为准双向口。P1 口是自带上拉电阻的 I/O 口，是一个准双向口。在输入操作时需要先置 1。P1口特点是输出锁存器，输出时没有条件。输入缓冲，输入时有条件，即需 要先将该口设为输入状态，先输出 1。P3口为准双向口。可以字节访问，也可以位访问。P3.0-RXD,串行输入口。P3.1-TXD,串行输出口。P3.2-INT0，外部中断 0 的请求。P3.3-INT1，外部中断 1 的请求。P3.4-T0，定时器 /计数器 0 外部计数脉冲。P3.5-T1，定时器 /计数器 ,1外部计数脉冲。P3.6-WR,外部

3、数据存储器写选通。P3.7-RD,外部数据存储器读选通。3.3 数码管显示电路图 3 数码管显示电路3.4 LED 显示电路3.5 串口显示电路图 5 通讯接口电路3.6 系统电路原理图图 6 电路原理图1、所需元器件单片机 AT89S521芯片（1 个）、A/D 转换机（1个）、温度传感器 DS18B20（1 个）、电阻： 10K（2 个）、电容 :1000F（1个）、1uF（4 个）、25uF（1 个） 数码管 （3 个）、按钮 （4 个）、晶振（6MHZ） 2、实现的功能该电路要实现的功能为， 实时检测外界温度， 将该温度值转换为数字量， 然 后通过四位的数码管显示。其中外界温度用温度传

4、感器 DS18B20 感应，然后通 过 ADC0809 转换为数字量后，通过单片机的 P1 口送到单片机内部存储单元。 之后将该温度值转换为十进制后，将个十百位分别通过 P1 口送出，然后经 74HC573 的锁存，输出段码，之后通过 P1口送出位码， 经另一片 74HC573 锁存 后驱动相应的数码管显示。四、程序流程图设计开始图7 程序流程图五、程序设计ORG 0000HAJMP MAINORG 0030HMAIN:MOV SP,#60HSETBP2.4MOV30H,#0MOV31H,#0MOV32H,#0MAIN1:LCALL GET_TEMP;采集温度LCALLSEPERATE;对采集

5、后的温度数据进行处理LCALLZHUANHUAN;二进制数转换为 BCD 的形式LCALLQINGLING;转换为满足输出的类型LCALLJIANTIAO;扫描键盘模块LCALLBAOJING;报警设置模块LCALLSHUCHU;显示数据到数码管SJMP MAIN1GET_TEMP:CLREA;使用DS18B20一定要禁止任何中断产生LCALLINT;调用初使化子程序MOVA,#0CCHLCALLWRITE;送入跳过 ROM 命令MOVA,#44HLCALLWRITE;送入温度转换命令LCALLINT; 温度转换完全 ,再次初使化 DS18B20MOVA,#0CCHLCALLWRITE;送入跳

6、过 ROM 命令MOVA,#0BEHLCALLWRITE;送入读温度暂存器命令LCALLREADMOVR7,A;读出温度值低字节存入 R7LCALLREADMOVR6,A;读出温度值高字节存入 R6SETBEARETINT:;初始化 DS18B20子程序CLREAL0:CLRP2.1;复位MOVR2,#149L1:DJNZR2,L1;596USSETBP2.1;释放DS18B20总线MOVR2,#15;4USL2:DJNZR2,L2;60USCLRC;2US,清DS18B20存在信号MOVC,P2.1;取DS18B20存在信号JCL0;判断DS18B20存在吗?不存在则重新来MOVR2,#12

7、5;存在则拉高SETB P2.1L3:DJNZ R2,L3;共500USRETWRITE:MOV R1,#08H WLOP:RRC AACALL WRBITDJNZ R1,WLOPRETWRBIT:MOV R2,#14;设置写位个数;把写的位放到 C ;调写1位子程序 ;8位全写完?CLR P2.1NOPMOV P2.1,C;设置时间常数;写开始;2US;C内容存到总线WDLT:DJNZ R2,WDLT ;56USSETB P2.1;释放总线RETREAD:MOV R1,#8HRLOP:ACALL RDBIT RRC A DJNZ R1,RLOPRETRDBIT:MOV R2,#13CLR P

8、2.1NOPSETB P2.1NOPMOV C,P2.1RDDLT: DJNZ R2,RDDLT SETB P2.1;设置读位数;调读1位子程序; 把读到的位在 C中的依次送给 A ;8位读完?;设置时间常数;2US;释放总线;2US;把总线上的内容读到 C;等待52USRETF0放符号位;程序名称 :SEPERATE;功能:处理采集后的的数据 ,把小数部分分开， R6放整数 R7放小数， ;入口参数 : R6，R7;出口参数 : R6 R7 F0SEPERATE:MOV A,R6;符号位MOV C,ACC.7MOV F0,CJC SEPERATE1SJMP SEPERATE2SEPERATE

9、1:MOV A,R6CPL AMOV R6,AMOVA,R7CPLACLRCINCAMOVR7,AMOVA,R6ADDCA,#00HMOVR6,ASEPERATE2:MOV 40H,R7ANL40H,#0FH;小数部分MOVR0,#12;移12次SEPERATE3:MOV A,R6RRCAMOVR6,AMOVA,R7RRCAMOVR7,AMOVA,41HRRCAMOV41H,A;整数部分DJNZR0,SEPERATE3MOVR6,41H;存整数部分MOVR7,40H;存小数部分RET;程序名称： ZHUANHUAN;功能：将 R6R7中的二进制数转换为 BCD的形式;入口参数： R6R7;出口

10、参数： R4R5R6R7ZHUANHUAN:MOVA,R6;开始处理整数部分MOVB,#100DIVABMOVR4,A;存百位MOVA,BMOVB,#10DIVABMOVR5,A;存十位MOVR6,B;存个位MOVA,R7;开始处理小数部分地MOVB,#5MULABMOVB,#10DIVABMOV40H,A;存进位MOVA,R7MOVB,#2MUL ABADD A,40HMOV B,#10DIV ABMOV 40H,A;存进位MOV A,R7MOV B,#6MUL ABADD A,40HMOV B,#10DIV ABMOV R7,A;暂存小数最高位MOV A,BCLR CSUBB A,#5JC

11、 ZHUANHUAN1INC R7ZHUANHUAN1:RETJIANTIAO:JB P1.7,QUITLCALL DELAYJB P1.7,QUITCLR 21H.1MOV 30H, R5MOV 31H, R6MOV 32H, R7LOOP:JB 21H.1,QUIT;程序名称 :JIANTIAO ;功能:扫描键盘 ;入口参数 :R5R6R7 ;出口参数 :30H,31H,32H如果有 Enter键入，则开始键盘输入; 每次进来都赋值输入标志，设置为 0 ;以当前所测温度为基准 ,进行加减;如果输入完成， 20H.1则为 1，退出键盘程序JB P1.7,JIALCALL DIFINEJIA:

12、 JB P1.5,JIANLCALL JIAYIJIAN: JB P1.6,XIANSHILCALL JIANYI XIANSHI:LCALL QINGLINGLCALL SHUCHUSJMP LOOP QUIT:RET;程序名称 :DIFINE ;功能:确认键盘输入和退出键盘输入;入口参数 :ENTER_FLAG;出口参数 :ENTER_FLAGDIFINE:LCALL DELAYJB P1.7,LOOP;按键抖动处理SETB 21H.1LCALL DELAYRET;程序名称 :JIAYI;功能:数值上调处理;入口参数 : 30H,31H,32H;出口参数 :R5R6R7JIAYI:LCAL

13、L DELAY;小数位加 1;小数位增加到 10，回 0;个位进1;十位进1;十位超过 99.9，溢出了;出错，显示 8888;退回99.9JB P1.5,LOOPINC 32HMOV A,32HCJNE A,#0AH,JIANEXTMOV 32H,#00HINC 31HMOV A,31HCJNE A,#0AH,JIANEXTMOV 31H,#00HINC 30HMOV A,30HCJNE A,#0AH,JIANEXTMOV R0,#200 CUOWU1:LCALL CUOWU DJNZ R0,CUOWU1DEC 30HMOV 31H,#09HMOV 32H,#09HJIANEXT:MOV R

14、5,30HMOV R6,31HMOV R7,32H LCALL DELAY RET;程序名称 :JIANYI;功能:数值下调处理;入口参数 : 30H,31H,32H;出口参数 :R5R6R7JIANYI:LCALL DELAYJB P1.6,LOOPDEC 32HMOV A,32HCJNE A,#0FFH,JIANNEXTMOV 32H,#09HDEC 31HMOV A,31HCJNE A,#0FFH,JIANNEXTMOV 31H,#09HDEC 30HMOV A,30HCJNE A,#0FFH,JIANNEXTMOV R0,#200CUOWU2:LCALL CUOWUDJNZ R0,CU

15、OWU2INC 30HMOV 31H,#00HMOV 32H,#00HJIANNEXT:MOV R5,30HMOV R6,31HMOV R7,32HLCALL DELAYRETDELAY: MOV R0,#250 LOOP1: MOV R1,#100DJNZ R1,$DJNZ R0,LOOP1 RET;程序名称： BAOJING ;功能：报警控制 ;入口参数：;出口参数：;按键抖动处理;小数位减一;小数位减到 0，回到 9;个位减一;个位减到 0，回到 9;十位减一;十位低于 0，溢出了;出错，显示 8888;退回00.0;延时程序BAOJING:MOV A,30H;三个Buffer都是0的话

16、，说明还没有输入数值，直接退出JNZ BIJIAOMOV A,31HJNZ BIJIAOMOV A,32HJZ SQUITBIJIAO:MOV A,30HCLR C;置C为0SUBB A,R5JNZ GUODU MOV A,31H SUBB A,R6JNZ GUODU MOV A,32HSUBB A,R7 JNZ GUODURETGUODU:CLR P2.4JC MINGJIAORETMINGJIAO:LCALL CUOWULJMP JIANTIAO;十位不等转移;个位不等转移;小数位不等转移;当前所测温度大于设置的温度 ,则鸣叫SQUIT:RET ;程序名称 :CUOWU;功能:程序出错处理

17、，显示四个 8，即 8888;入口参数 :无;出口参数 :R4R5R6R7CUOWU:SETB P2.4MOV R4,#08HMOV R5,#08HMOV R6,#08HMOV R7,#08HLCALL QINGLINGLCALL SHUCHU RET;程序名称 :QINGLING;功能：将 R4R5R6R7转换为满足输出的类型;输入参数： R4R5R6R7;输出参数： R4R5R6R7QINGLING:MOVDPTR,#TABLE;指向表首MOVA,R4;转换为表格中的数据MOVCA,A+DPTRMOV35H,AMOVA,R5MOVCA,A+DPTRMOV36H,AMOVA,R6MOVCA,

18、A+DPTRMOV37H,AMOVA,R7MOVCA,A+DPTRMOV38H,AINC 37HMOV A,35HCJNE A,#0FCH,ANDY2MOV 35H,#00HMOV A,36HCJNE A,#0FCH,ANDY2MOV 36H,#00HANDY2: JB F0,ANDY3 SJMP ANDYANDY3: MOV A,35HCJNE A,#00H,ANDYMOV A,36HCJNE A,#00H,IVERSONMOV 36H,#02HSJMP ANDYIVERSON: MOV 35H,#02H ANDY: RET;小数点;高位清零;判断是否为负数加符号;如果为正数则不加符号;最高位是否为零;中位是否为零;R5用来显示符号;R4用来显示符号TABLE:DB 0FCH,6