基于单片机时钟显示的温度传感系统

1、基于单片机时钟显示的温度传感系统摘要：详细介绍关于stc89c52与温度传感器ds18b20设计一个温度传感电路；包括时钟芯片ds1302、温度传感器ds18b20、反相器74ls240和七段数码管。组成智能数字温度功能系统。关键字：stc89c52；ds18b20;温度传感器一.原理概述1、stc89单片机具有在系统可编程（isp）特性，isp 的好处是：省去购买通用编程器，单片机在用户系统上即可下载/ 烧录用户程序，而无须将单片机从已生产好的产品上拆下，再用通用编程器将程序代码烧录进单片机内部。有些程序尚未定型的产品可以一边生产，一边完善，加快了产品进入市场的速度，减小了新产品由于软件缺陷

2、带来的风险。由于可以将程序直接下载进单片机看运行结果故也可以不用仿真器。引脚图如下： 2、ds1302的引脚排列,其中vcc1为后备电源，vcc2为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。ds1302由vcc1或vcc2两者中的较大者供电。当vcc2大于vcc10.2v时，vcc2给ds1302供电。当vcc2小于vcc1时，ds1302由vcc1供电。x1和x2是振荡源，外接32.768khz晶振。rst是复位/片选线，通过把rst输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。rst输入有两种功能：首先，rst接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，rst提供终止单字节或

3、多字节数据的传送手段。当rst为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对ds1302进行操作。如果在传送过程中rst置为低电平，则会终止此次数据传送，i/o引脚变为高阻态。上电运行时，在vcc2.5v之前，rst必须保持低电平。只有在sclk为低电平时，才能将rst置为高电平。i/o为串行数据输入输出端(双向)，后面有详细说明。sclk始终是输入端。 下图为ds1302的引脚功能图x1，x232.768khz晶振引脚gnd地rst复位i/o数据输入/输出sclk串行时钟vcc1电池引脚vcc2主电源引脚3、dallas最新单线数字温度传感器ds18b20简介新的“一线器件”体积更小、适用电压更

4、宽、更经济 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。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。ds18b20也 支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55c+125c，在-10+85c范围内,精度为0.5c。ds1822的精度较差为 2c 。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。ds18b20可以程序设定912位的分辨率，精度为0.5c。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在eeprom

5、中，掉电后依然保存。 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的管脚排列如右图:4、74ls240是一种芯片向eprom2764写入程序机器码，通过程序固化器将下列程序中对应的机器码，依次写入到eprom2764的0000h0015h地址单元中。 机器码 地址 程序 org 0000h ;表示程序从地址0000h存放 75 90 00 0000h start： mov p1,#00h 11 17 0003h acall delay ;延时一段时间,便于观察 75 90 ff 0005h mov p1,#0

6、ffh 11 17 0008h acall delay ;延时 80 e9 000ah sjmp start ;返回，从start开始重复 7b ff 000ch delay: mov r3,#0ffh ;一段延时子程序 7c ff 000eh del2: mov r4,#0ffh 00 0010h del1: nop dc fd 0011h djnz r4,del1 db f9 0013h djnz r3,del2 22 0015h ret ;子程序返回 end ;表示程序结束 由于单片机驱动能力太弱无法驱动七段数码管所以要用74ls240来增强其驱动能力。5、共阳管是指将所有发光二极管的阳

7、极接到一起形成公共阳极(com)的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极com接到+5v，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(com)的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极com接到地线gnd上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。二、实验电路图及功能介绍部分引脚连线如下：1、 p1.0p1.7分别接u2（74ls240）a1a4、b1b4；2、p2.2p2.7分别接u3（74ls240）a1a4、b1、b2；2、

8、u2（74ls240）的1y11y4、2y12y4分别接数码管a、b、c、d、e、f、g、dp。电路功能: 显示周围坏境温度；然后时钟显示小时、分、秒；再显示年、月、日最后显示星期。四个过程循环显示。 其中初始时钟设为09 02 28（09年02月28日）；23 59 30（23时59分30秒）；7（星期日）。三程序代码：#include /定义头文件#include /定义头文件#include /定义头文件sbit dula=p24;/定义dula代表p2.4口sbit wela=p25; sbit jj=p26;sbit kk=p22;sbit oo=p23;sbit pp=p27;sb

9、it ds=p21;#define uchar unsigned char#define unint unsigned intunint temp;/? / variable of temperature uchar flag1;/?/ sign of the result positive or negative /* 时钟程序*/sbit t_clk=p32; /实时时钟的时钟线引脚sbit t_io=p33; /* 实时时钟的数据线*/sbit t_rst=p34; /实时时钟的复位线引脚sbit gw=p22; /个位sbit sw=p23; /十位sbit bw=p24; /百位sb

10、it qw=p25; /千位sbit ww=p26; /数码管选通位sbit yt=p32; sbit sww=p27; /数码管选通位unint a6;/=0,0,0,0; /*位段的数字*/uchar code ledk10=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99 ,0x92,0x82,0xf8, 0x80,0x90;/不加小数点 uchar code ledk110=0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10;/加了小数点unint uccurtime7=30,59,23,28,2,0x07,0x09; / 秒 分 时 日

11、 月 星期 年 unint temp,dfdf,dwdw;uchar data buffer1=0; p2_0=0;/选通74ls240unsigned char code table= 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0, 0x99 ,0x92,0x82,0xf8, 0x80,0x90,0x88,0x83, 0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0x00; /温度传感器位段的数字unsigned char code table1=0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10 ;/加了小数点温度传感器位段的数字void delay(u

12、nint count)/定义延时子函数 unint i; /初始化while(count) i=200; while(i0) i-; count-; void init_com(void) /温度传感器初始化程序 tmod = 0x20; /定时器1工作在模式2的方式下 pcon = 0x00; /初始化电源管理寄存器 scon = 0x50; /串口工作在模式1的方式下 th1 = 0xfd;/定时器高位寄存器初始化 tl1 = 0xfd; /定时器低位寄存器初始化 tr1 = 1;/启动定时器 void dsreset(void)/ ds18b20发送命令和初始化函数 unint i; /

13、初始化ds=0; /产生秒冲，用于初始化i=103; /用于延时使用while(i0)i-; /产生精确的延时大于470usds=1; /产生脉冲。这期间可以用于数据的采集和发送命令等i=4; while(i0)i-; /稍微延时一下 bit tmpreadbit(void) / 读一位数据 unint i; bit dat; /读取到的数据值 ds=0;i+;/产生脉冲并延时 ds=1;i+;i+; /产生脉冲延时 dat=ds; /将总线上的数据存入到dat中 i=8;while(i0)i-;/依次读8位数据 return (dat); /返回数据 uchar tmpread(void)/

14、 读取一个字节的数据 uchar i,j,dat; dat=0; for(i=1;i=8;i+) /读8位数据 j=tmpreadbit(); /将读取到每一位的数据存储在j中dat=(j1); /读出的数据最低位在最前面,这样刚好一个字节在dat里 return(dat); /返回读取到的数据 void tmpwritebyte(uchar dat)/ 写一个字节到ds18b20里 unint i; uchar j; bit testb; /定义一位变量for(j=1;j1; /数据左移一位继续写一位数据if(testb) /写1 ds=0; i+;i+; ds=1; i=8;while(i

15、0)i-; else ds=0; /写0 i=8;while(i0)i-; ds=1; i+;i+; void tmpchange(void)/ 温度转变函数 dsreset();/初始化ds18b20delay(1); /延时tmpwritebyte(0xcc); /跳过序列号命令tmpwritebyte(0x44); /发送温度转换命令 unint tmp()获得温度 float tt; uchar a,b; dsreset(); delay(1); tmpwritebyte(0xcc); tmpwritebyte(0xbe); /发送读取数据命令a=tmpread(); b=tmprea

16、d();/连续读两个字节数据temp=b; temp0;a-) for(b=60;b0;b-); void display8(unint temp)/显示程序 uchar a1,a2,a2t,a3,ser; /定于局部变量 kk=0; oo=0; pp=0; ser=temp/10; /取温度值的整数部分 sbuf=ser; a1=temp/100; /整数部分取百位整数 a2t=temp%100; /取整数部分对100的余数部分 a2=a2t/10; /取十位数据 a3=a2t%10; /取个位数据 dula=0; /数码管位锁存器位选信号有效 p1=tablea3;/显示百位 dula=1

17、; /所存数据，位选信号置高delay(1); dula=0; p1=table1a2;/显示十位 wela=1; /所存数据delay(1); /延时函数 wela=0; /数码管段锁存器位选信号有效 p1=tablea1;/显示个位 jj=1; delay(1);jj=0; void delay4() /延时uchar m,n;for(m=5;m0;m-)for(n=100;n0;n-);void v_rtinputbyte(uchar ucda) /写1个字节的数据uchar i;acc=ucda;for(i=8;i0;i-) if(acc&0x01)=1) /t_io=acc0; /相

18、当于汇编中的rrc t_io=1; else t_io=0;/if(acc&0x01)=0) t_clk=1; t_clk=0; acc=acc1; uchar uc_rtoutputbyte(void)/输出一个字节uchar i,acc;acc=0;for(i=0;i1; / 相当于汇编中的rrc if(t_io=1) acc=acc|0x80; t_clk=1; t_clk=0;return(acc);/返回值void v_w1302(uchar ucaddr,uchar ucda)/向时钟寄存器写数据t_rst=0;t_clk=0;t_rst=1;v_rtinputbyte(ucadd

19、r); /地址,命令v_rtinputbyte(ucda); /写1byte数据t_clk=1;t_rst=0;uchar uc_r1302(uchar ucaddr)/读出数据unsigned char ucda,k;t_rst=0;t_clk=0;t_rst=1;v_rtinputbyte(ucaddr); /地址命令 ,输入一个字节的数据。 写入读地址的控制命令。ucda=uc_rtoutputbyte();/ 读取1byte数据t_clk=1;t_rst=0;k=ucda/16; /在将10进制的数转化为16进制的数。ucda=ucda%16;ucda=ucda+k*10;return

20、(ucda);void v_set1302()/时钟初始化uchar i,j;uchar ucaddr=0x80; v_w1302(0x8e,0x00); /控制命令,wp=0,写操作for(i=0;i7;i+)j=uccurtimei; v_w1302(ucaddr,j); /秒 分 时 日 月 星期 年 ucaddr +=2;v_w1302(0x8e,0x80); /控制命令,wp=1,写保护void v_get1302() /读1302里的数据。uchar i;uchar ucaddr=0x81;for (i=0;i7;i+)uccurtimei=uc_r1302(ucaddr);/格式

21、为: 秒 分 时 日 月 星期 年 ucaddr +=2;void t2_10()unint k; a5=dfdf/10; a4=dfdf%10; a3=temp/1000; k=temp%1000; a2=k/100; k=k%100; a1=k/10; a0=k%10; void t2_11()unint k; a0=dwdw%10; /*显示*/void display1() uchar c; t2_10(); c=a0; p1=ledkc;/不带小数点的共阴数码管的码值 gw=1; delay4(); gw=0; c=a1; p1=ledkc; sw=1; delay4(); sw=0

22、; c=a2; p1=ledk1c; /带小数点的共阴数码管的码值 bw=1; delay4(); bw=0; c=a3; p1=ledkc; qw=1; delay4(); qw=0; c=a4; p1=ledkc; ww=1; delay4(); ww=0; c=a5; p1=ledkc; sww=1; delay4(); sww=0;void display2() uchar c; t2_10(); c=a0; p1=ledkc; gw=1; delay4(); gw=0; c=a1; p1=ledkc; sw=1; delay4(); sw=0; c=a2; p1=ledkc; bw=

23、1; delay4(); bw=0; c=a3; p1=ledkc; qw=1; delay4(); qw=0; c=a4; p1=ledkc; ww=1; delay4(); ww=0; c=a5; p1=ledkc; sww=1; delay4(); sww=0;void display3() uchar c; t2_11(); c=a0; p1=ledkc; gw=1; delay4(); gw=0; void main1(void) v_get1302();temp=uccurtime1*100+uccurtime0; dfdf=uccurtime2; /temp里的值是为了显示到数码

24、管里而设定的值.display1();void main2(void) v_get1302();temp=uccurtime1*100+uccurtime0;dfdf=uccurtime2;display2();void main3(void) v_get1302();temp=uccurtime4*100+uccurtime3; dfdf=uccurtime6; /temp里的值是为了显示到数码管里而设定的值.display1();void main4(void) v_get1302();temp=uccurtime4*100+uccurtime3; dfdf=uccurtime6; /te

25、mp里的值是为了显示到数码管里而设定的值.display2();void main5(void) v_get1302(); dwdw=uccurtime5; /temp里的值是为了显示到数码管里而设定的值.display3();void main()unint k,i; for(i=0;i0;a-) / 调整亮度 display8(tmp();/七段数码管显示 while(a); m-; while(q)/显示时间小时、分、秒 buffer0=buffer0+1; if(buffer0=55) /小数点每隔一秒闪动一次 main1();/带小数点的数字亮 buffer0=0; else main2();/不带小数点亮