DS18B20温度检测及其液晶显示

#include<reg51.h> ? ?//包含单片机寄存器的头文件
#include<intrins.h> ?//包含_nop_()函数定义的头文件
unsigned char code digit[10]={"0123456789"}; ? ? //定义字符数组显示数字
unsigned char code Str[]={"Test by DS18B20"}; ? ?//说明显示的是温度
unsigned char code Error[]={"Error!Check!"}; ? ? //说明没有检测到DS18B20
unsigned char code Temp[]={"Temp:"}; ? ? ? ? ? ? //说明显示的是温度
unsigned char code Cent[]={"Cent"}; ? ? ? ? ? ? ?//温度单位
/*******************************************************************************
以下是对液晶模块的操作程序
*******************************************************************************/
sbit RS=P2^0; ? ? ? ? ? //寄存器选择位，将RS位定义为P2.0引脚
sbit RW=P2^1; ? ? ? ? ? //读写选择位，将RW位定义为P2.1引脚
sbit E=P2^2; ? ? ? ? ? ?//使能信号位，将E位定义为P2.2引脚
sbit BF=P0^7; ? ? ? ? ? //忙碌标志位，，将BF位定义为P0.7引脚
/*****************************************************
函数功能：延时1ms
(3j+2)*i=(3×33+2)×10=1010(微秒)，可以认为是1毫秒
***************************************************/
void delay1ms()
{
? ?unsigned char i,j;?? ?
?? ? for(i=0;i<10;i++)
?? ? ?for(j=0;j<33;j++)
?? ? ? ;?? ??? ??
?}
/*****************************************************
函数功能：延时若干毫秒
入口参数：n
***************************************************/
?void delaynms(unsigned char n)
?{
? ?unsigned char i;
?? ?for(i=0;i<n;i++)
?? ? ? delay1ms();
?}
/*****************************************************
函数功能：判断液晶模块的忙碌状态
返回值：result。result=1，忙碌;result=0，不忙
***************************************************/
bit BusyTest(void)
? {
? ? bit result;
?? ?RS=0; ? ? ? //根据规定，RS为低电平，RW为高电平时，可以读状态
? ? RW=1;
? ? E=1; ? ? ? ?//E=1，才允许读写
? ? _nop_(); ? //空操作
? ? _nop_();
? ? _nop_();?
? ? _nop_(); ? //空操作四个机器周期，给硬件反应时间?? ?
? ? result=BF; ?//将忙碌标志电平赋给result
? ?E=0; ? ? ? ? //将E恢复低电平
? ?return result;
? }
/*****************************************************
函数功能：将模式设置指令或显示地址写入液晶模块
入口参数：dictate
***************************************************/
void WriteInstruction (unsigned char dictate)
{ ??
? ? while(BusyTest()==1); ? //如果忙就等待
?? ? RS=0; ? ? ? ? ? ? ? ? ?//根据规定，RS和R/W同时为低电平时，可以写入指令
?? ? RW=0; ??
?? ? E=0; ? ? ? ? ? ? ? ? ? //E置低电平(根据表8-6，写指令时，E为高脉冲，
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?// 就是让E从0到1发生正跳变，所以应先置"0"
?? ? _nop_();
?? ? _nop_(); ? ? ? ? ? ? ? //空操作两个机器周期，给硬件反应时间
?? ? P0=dictate; ? ? ? ? ? ?//将数据送入P0口，即写入指令或地址
?? ? _nop_();
?? ? _nop_();
?? ? _nop_();
?? ? _nop_(); ? ? ? ? ? ? ? //空操作四个机器周期，给硬件反应时间
?? ? E=1; ? ? ? ? ? ? ? ? ? //E置高电平
?? ? _nop_();
?? ? _nop_();
?? ? _nop_();
?? ? _nop_(); ? ? ? ? ? ? ? //空操作四个机器周期，给硬件反应时间
?? ? ?E=0; ? ? ? ? ? ? ? ? ?//当E由高电平跳变成低电平时，液晶模块开始执行命令
?}
/*****************************************************
函数功能：指定字符显示的实际地址
入口参数：x
***************************************************/
?void WriteAddress(unsigned char x)
?{
? ? ?WriteInstruction(x|0x80); //显示位置的确定方法规定为"80H+地址码x"
?}
/*****************************************************
函数功能：将数据(字符的标准ASCII码)写入液晶模块
入口参数：y(为字符常量)
***************************************************/
?void WriteData(unsigned char y)
?{
? ? while(BusyTest()==1); ?
?? ? ?RS=1; ? ? ? ? ? //RS为高电平，RW为低电平时，可以写入数据
?? ? ?RW=0;
?? ? ?E=0; ? ? ? ? ? ?//E置低电平(根据表8-6，写指令时，E为高脉冲，
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?// 就是让E从0到1发生正跳变，所以应先置"0"
?? ? ?P0=y; ? ? ? ? ? //将数据送入P0口，即将数据写入液晶模块
?? ? ?_nop_();
?? ? ?_nop_();
??? ? ?_nop_();
? ? ?_nop_(); ? ? ? //空操作四个机器周期，给硬件反应时间
?? ? ?E=1; ? ? ? ? ? //E置高电平
?? ? ?_nop_();
?? ? ?_nop_();
?? ? ?_nop_();
?? ? _nop_(); ? ? ? ?//空操作四个机器周期，给硬件反应时间
?? ? E=0; ? ? ? ? ? ?//当E由高电平跳变成低电平时，液晶模块开始执行命令
?}
/*****************************************************
函数功能：对LCD的显示模式进行初始化设置
***************************************************/
void LcdInitiate(void)
{
? ? delaynms(15); ? ? ? ? ? ? ? //延时15ms，首次写指令时应给LCD一段较长的反应时间
? ? WriteInstruction(0x38); ? ? //显示模式设置：16×2显示，5×7点阵，8位数据接口
?? ?delaynms(5); ? ? ? ? ? ? ? ?//延时5ms　，给硬件一点反应时间
? ? WriteInstruction(0x38);
?? ?delaynms(5); ? ? ? ? ? ? ? //延时5ms　，给硬件一点反应时间
?? ?WriteInstruction(0x38); ? ? //连续三次，确保初始化成功
?? ?delaynms(5); ? ? ? ? ? ? ? //延时5ms　，给硬件一点反应时间
?? ?WriteInstruction(0x0c); ? ? //显示模式设置：显示开，无光标，光标不闪烁
?? ?delaynms(5); ? ? ? ? ? ? ? //延时5ms　，给硬件一点反应时间
?? ?WriteInstruction(0x06); ? ? //显示模式设置：光标右移，字符不移
?? ?delaynms(5); ? ? ? ? ? ? ? ?//延时5ms　，给硬件一点反应时间
?? ?WriteInstruction(0x01); ? ? //清屏幕指令，将以前的显示内容清除
?? ?delaynms(5); ? ? ? ? ? ? //延时5ms　，给硬件一点反应时间

?}?
/************************************************************************
以下是DS18B20的操作程序
?************************************************************************/?
sbit DQ=P3^3;
unsigned char time; ? //设置全局变量，专门用于严格延时
/*****************************************************
函数功能：将DS18B20传感器初始化，读取应答信号
出口参数：flag?
***************************************************/
bit Init_DS18B20(void)?? ?
{
?bit flag; ? ? ? ? //储存DS18B20是否存在的标志，flag=0，表示存在；flag=1，表示不存在
?DQ = 1; ? ? ? ? ? //先将数据线拉高
?for(time=0;time<2;time++) //略微延时约6微秒
? ? ?;
?DQ = 0; ? ? ? ? ? //再将数据线从高拉低，要求保持480~960us
?for(time=0;time<200;time++) ?//略微延时约600微秒
? ? ?; ? ? ? ? //以向DS18B20发出一持续480~960us的低电平复位脉冲?
?DQ = 1; ? ? ? ? ? //释放数据线（将数据线拉高）?
? for(time=0;time<10;time++)
? ? ?; ?//延时约30us（释放总线后需等待15~60us让DS18B20输出存在脉冲）
?flag=DQ; ? ? ? ? ?//让单片机检测是否输出了存在脉冲（DQ=0表示存在） ? ? ?
?for(time=0;time<200;time++) ?//延时足够长时间，等待存在脉冲输出完毕
? ? ? ;
?return (flag); ? ?//返回检测成功标志
}
/*****************************************************
函数功能：从DS18B20读取一个字节数据
出口参数：dat
***************************************************/?
unsigned char ReadOneChar(void)
?{
?? ??? ?unsigned char i=0;?? ?
?? ??? ?unsigned char dat; ?//储存读出的一个字节数据
?? ??? ?for (i=0;i<8;i++)
?? ??? ? {
?? ??? ? ??
?? ??? ? ? DQ =1; ? ? ? // 先将数据线拉高
?? ??? ? ? _nop_();?? ? ? ?//等待一个机器周期?? ??
?? ??? ? ? DQ = 0; ? ? ?//单片机从DS18B20读书据时,将数据线从高拉低即启动读时序
?? ??? ??? ?dat>>=1;
?? ??? ? ? _nop_(); ? ? //等待一个机器周期?? ??? ? ??
?? ??? ? ? DQ = 1; ? ? //将数据线"人为"拉高,为单片机检测DS18B20的输出电平作准备
?? ??? ? ? for(time=0;time<2;time++)
? ? ? ? ? ? ?; ? ? ?//延时约6us，使主机在15us内采样
?? ??? ? ? if(DQ==1)
?? ??? ? ? ? ?dat|=0x80; ?//如果读到的数据是1，则将1存入dat
?? ??? ??? ?else
?? ??? ??? ??? ?dat|=0x00;//如果读到的数据是0，则将0存入dat
?? ??? ? ? ? //将单片机检测到的电平信号DQ存入r[i]?? ?
?? ??? ? ? for(time=0;time<8;time++)
?? ??? ? ? ? ??? ?; ? ? ? ? ? ? ?//延时3us,两个读时序之间必须有大于1us的恢复期?? ?
?? ? ? ?}?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
?? ? return(dat); ? ?//返回读出的十进制数据
}
/*****************************************************
函数功能：向DS18B20写入一个字节数据
入口参数：dat
***************************************************/ ?
WriteOneChar(unsigned char dat)
{
?? ?unsigned char i=0;
?? ?for (i=0; i<8; i++)
?? ??? ? {
?? ??? ? ?DQ =1; ? ? ? ? // 先将数据线拉高
?? ??? ? ?_nop_();?? ? ? ? //等待一个机器周期?? ??
?? ??? ? ?DQ=0; ? ? ? ? ?//将数据线从高拉低时即启动写时序 ? ? ??
?? ??? ? ?DQ=dat&0x01; ? //利用与运算取出要写的某位二进制数据,
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//并将其送到数据线上等待DS18B20采样?? ?
?? ??? ? for(time=0;time<10;time++)?? ?
?? ??? ? ? ? ;//延时约30us，DS18B20在拉低后的约15~60us期间从数据线上采样
?? ??? ? ?DQ=1; ? ? ? ? ?//释放数据线?? ??? ? ? ?
?? ??? ? ?for(time=0;time<1;time++)
?? ??? ??? ? ?;//延时3us,两个写时序间至少需要1us的恢复期
?? ??? ? ?dat>>=1; ? ? ? //将dat中的各二进制位数据右移1位
?? ??? ? }
?? ? ?for(time=0;time<4;time++)
?? ? ? ? ? ? ? ? ?; //稍作延时,给硬件一点反应时间
}
/******************************************************************************
以下是与温度有关的显示设置
?******************************************************************************/
?/*****************************************************
函数功能：显示没有检测到DS18B20
***************************************************/ ??
void display_error(void)
?{
? ? ? ?unsigned char i;
?? ? ?? ? ? ? WriteAddress(0x00); ? ?//写显示地址，将在第1行第1列开始显示
?? ??? ??? ? ? i = 0; ? ? ? ? ? ? ? ?//从第一个字符开始显示
?? ??? ??? ??? ?while(Error[i] != '\0') ?//只要没有写到结束标志，就继续写
?? ??? ??? ??? ?{?? ??? ??? ??? ??? ??? ?
?? ??? ??? ??? ??? ?WriteData(Error[i]); ? //将字符常量写入LCD
?? ??? ??? ??? ??? ?i++; ? ? ? ? ? ? ? ? //指向下一个字符
?? ??? ??? ??? ??? ?delaynms(100); ? ? ? ?//延时100ms较长时间，以看清关于显示的说明
?? ??? ??? ??? ?}?? ?
?? ??? ??? ??? ?while(1) ? ? ? ? ? ? ?//进入死循环，等待查明原因
?? ??? ??? ??? ? ?;
}
/*****************************************************
函数功能：显示说明信息
***************************************************/ ??
void display_explain(void)
?{
? ? ? ?unsigned char i;
?? ? ?? ? ? ? WriteAddress(0x00); ? ?//写显示地址，将在第1行第1列开始显示
?? ??? ??? ? ? i = 0; ? ? ? ? ? ? ? ?//从第一个字符开始显示
?? ??? ??? ??? ?while(Str[i] != '\0') ?//只要没有写到结束标志，就继续写
?? ??? ??? ??? ?{?? ??? ??? ??? ??? ??? ?
?? ??? ??? ??? ??? ?WriteData(Str[i]); ? //将字符常量写入LCD
?? ??? ??? ??? ??? ?i++; ? ? ? ? ? ? ? ? //指向下一个字符
?? ??? ??? ??? ??? ?delaynms(100); ? ? ? ?//延时100ms较长时间，以看清关于显示的说明
?? ??? ??? ??? ?}?? ?
}
/*****************************************************
函数功能：显示温度符号
***************************************************/ ??
void display_symbol(void)
?{
? ? ? ?unsigned char i;
?? ? ?? ? ? ? WriteAddress(0x40); ? ?//写显示地址，将在第2行第1列开始显示
?? ??? ??? ? ? i = 0; ? ? ? ? ? ? ? ?//从第一个字符开始显示
?? ??? ??? ??? ?while(Temp[i] != '\0') ?//只要没有写到结束标志，就继续写
?? ??? ??? ??? ?{?? ??? ??? ??? ??? ??? ?
?? ??? ??? ??? ??? ?WriteData(Temp[i]); ? //将字符常量写入LCD
?? ??? ??? ??? ??? ?i++; ? ? ? ? ? ? ? ? //指向下一个字符
?? ??? ??? ??? ??? ?delaynms(50); ? ? ? ?//延时1ms给硬件一点反应时间
?? ??? ??? ??? ?}?? ?
}

/*****************************************************
函数功能：显示温度的小数点
***************************************************/ ??
void ?? ?display_dot(void)
{ ? ? ? ??
?? ? WriteAddress(0x49);?? ? ?//写显示地址，将在第2行第10列开始显示?? ??? ? ??
?? ? WriteData('.'); ? ? ?//将小数点的字符常量写入LCD
?? ? delaynms(50); ? ? ? ? //延时1ms给硬件一点反应时间?? ??? ?
}
/*****************************************************
函数功能：显示温度的单位(Cent)
***************************************************/ ??
void ?? ?display_cent(void)
{
? ? ? ? ? ?unsigned char i; ? ?
?? ? ?? ? ? ? WriteAddress(0x4c); ? ? ? ?//写显示地址，将在第2行第13列开始显示?? ?
?? ??? ??? ? ? i = 0; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//从第一个字符开始显示?
?? ??? ??? ??? ?while(Cent[i] != '\0') ? ? //只要没有写到结束标志，就继续写
?? ??? ??? ??? ?{?? ??? ??? ??? ??? ?
?? ??? ??? ??? ??? ?WriteData(Cent[i]); ? ? //将字符常量写入LCD
?? ??? ??? ??? ??? ?i++; ? ? ? ? ? ? ? ? //指向下一个字符
?? ??? ??? ??? ??? ?delaynms(50); ? ? ? ?//延时1ms给硬件一点反应时间
?? ??? ??? ??? ?}?? ?
}
/*****************************************************
函数功能：显示温度的整数部分
入口参数：x
***************************************************/?
void display_temp1(unsigned char x)
{
?unsigned char j,k,l; ? ? //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位
?? ?j=x/100; ? ? ? ? ? ? ?//取百位
?? ?k=(x%100)/10; ? ?//取十位
?? ?l=x%10; ? ? ? ? ? ? //取个位 ?
?? ?WriteAddress(0x46); ? ?//写显示地址,将在第2行第7列开始显示
?? ?WriteData(digit[j]); ? ?//将百位数字的字符常量写入LCD
?? ?WriteData(digit[k]); ? ?//将十位数字的字符常量写入LCD
?? ?WriteData(digit[l]); ? ?//将个位数字的字符常量写入LCD
?? ?delaynms(50); ? ? ? ? //延时1ms给硬件一点反应时间 ? ??
?}
?/*****************************************************
函数功能：显示温度的小数数部分
入口参数：x
***************************************************/?
?void display_temp2(unsigned char x)
{
??? ?WriteAddress(0x4a); ? ? ?//写显示地址,将在第2行第11列开始显示
?? ?WriteData(digit[x]); ? ? //将小数部分的第一位数字字符常量写入LCD
?? ?delaynms(50); ? ? ? ? ?//延时1ms给硬件一点反应时间
}
/*****************************************************
函数功能：做好读温度的准备
***************************************************/?
void ReadyReadTemp(void)
{
? ? ? Init_DS18B20(); ? ? //将DS18B20初始化
?? ??? ?WriteOneChar(0xCC); // 跳过读序号列号的操作
?? ??? ?WriteOneChar(0x44); // 启动温度转换?? ? ?
?? ? ? for(time=0;time<100;time++)
?? ? ? ? ? ? ? ?;?? ? //温度转换需要一点时间
?? ??? ?Init_DS18B20(); ? ? //将DS18B20初始化
?? ??? ?WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作
?? ??? ?WriteOneChar(0xBE); //读取温度寄存器,前两个分别是温度的低位和高位?? ?
}

/*****************************************************
函数功能：主函数
***************************************************/?

?void main(void)
?{?? ? ?
?? ? ?unsigned char TL; ? ? //储存暂存器的温度低位
? ? ?unsigned char TH; ? ?//储存暂存器的温度高位
? ? ?unsigned char TN; ? ? ?//储存温度的整数部分
?? ? ?unsigned char TD; ? ? ? //储存温度的小数部分
?? ? ?LcdInitiate(); ? ? ? ? //将液晶初始化
?? ? ? delaynms(5); ? ? ? ?//延时5ms给硬件一点反应时间?? ?
?? ??? ?if(Init_DS18B20()==1)
?? ? ? ?display_error();
?? ??? ?display_explain();
? ??? ?display_symbol(); ? ?//显示温度说明
? ? ? display_dot(); ? ? ? //显示温度的小数点
? ? ? display_cent(); ? ? ?//显示温度的单位
? ?while(1) ? ? ? ? ? ? ? ?//不断检测并显示温度
?? ? {?? ?
?? ??? ?ReadyReadTemp(); ? ? //读温度准备
?? ? ? TL=ReadOneChar(); ? ?//先读的是温度值低位
?? ??? ?TH=ReadOneChar(); ? ?//接着读的是温度值高位
?? ??? ?TN=TH*16+TL/16; ? ? ?//实际温度值=(TH*256+TL)/16,即：TH*16+TL/16
?? ??? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//这样得出的是温度的整数部分,小数部分被丢弃了
?? ? ? TD=(TL%16)*10/16; ? ?//计算温度的小数部分,将余数乘以10再除以16取整，
?? ??? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//这样得到的是温度小数部分的第一位数字(保留1位小数)
?? ? ? display_temp1(TN); ? ?//显示温度的整数部分
?? ? ? display_temp2(TD); ? ?//显示温度的小数部分
? ? ? delaynms(10); ? ? ? ? ? ? ??
? ? }?? ?
?? ??? ??? ? ?
}