实验五数字温度传感器实验

1、电子科技大学中山学院学生实验报告学院：机电工程 专业:课程名称： 单片机原理与接口技术实验班级：姓名： 学号： 组别:实验名称：实验五 数字温度传感器实验实验时间:注：实验报告应包括：实验目的、实验仪器、实验原理、实验内容、实验步骤、实验数据处理及结果分析等。、实验目的和任务1、熟悉单总线及DS18B20专感器的特性和工作原理。2、掌握DS18B20测温系统的硬件结构及程序实现方法。、实验原理简介温度传感器有热电阻、热电偶、PN结、数字温度传感器等类型。其中，数字温度传感器采 用集成电路技术，将温度传感元件、数字量转换电路、数据存储器、外部通信接口等部件集成在 一块芯片上，可在单片机控制下，通

2、过申行信号线输出数字形式的温度值。DS18B20是DALLAS公司生产的单总线（1-Wire）接口的数字温度传感器，数据传输仅需 一根信号线。温度测量范围为-55+125C,在-10+85C范围内，精度可达i0.5C ,有效数据 位数可通过程序设置为912位，12位时分辨率可达0.0625C。每个DS18B20具有唯一 64位 序列码，多个器件可并联在一根数据线上，实现多点测温。图5.1为实验DS18B20测温电路的原理图。DS18B20的数据线DQ外加4.7K上拉电阻并与2位）单片机P3.5相连，8位共阳极LED数码管用于显示DS18B20所测温度（实际只用.捻 1 *C- 让哂桃幅闺N:心

3、相 ai.T 1 4'.占- 加刑前R.HPJPNM-U-ptFIMpr叼prplw 三 rnnrn图5.1DS18B20测温电路原理图、实验内容1、在proteusk建立如图5-1所示的电路原理图。fWA EC 0S2、编写程序，利用DS18B20检测温度，并通过数码管显示。 在Keil中编写源程序。C语言参考程序参考实验报告里实验五第一个程序: /* 本程序利用 DS18B20检测温度，并通过数码管显示。*/*头文件声明 */#include <reg51.h>/*数据类型定义 */typedef unsigned char uchar;typedef char int

4、8;typedef unsigned int uint16;/*/O口 线分配 */#define SEGCODEPORT P0#define BITCODEPORT P2sbitCS1=P3A6;/LED 使能 sbit DQ=P3A5;/*常量数组（段码表）声明 */uchar code SegCodeTable尸0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90 ;/*函数原型声明 */void DS18B20Init();void WriteOneChar(uchar Byte);uchar ReadOneChar();void GetT

5、emperature();void DispTemperature();void Delay(int ms);void delay_18B20(unsigned int i);/*int Temperature=0;/*全局变量声明 */主函数 */void main() CS1=0;whileGetTemperature(); 获取当前温度 DispTemperature(); / 显示当前温度 /*DS18B20初始化函数 */void DS18B20Init()unsigned char x=0;DQ = 1; /DQ 复位delay_18B20(8); / 稍做延时DQ = 0; 单片

6、机将 DQ拉低delay_18B20(80); 精确延时 大于480usDQ = 1; 拉高总线delay_18B20(14);x=DQ; 稍做延时后如果x=0则初始化成功x=1则初始化失败delay_18B20(20);/*DS18B20 void WriteOneChar(uchar dat) unsigned char i=0;for (i=8; i>0; i-)DQ = 0;DQ = dat&0x01; / 取最低位 delay_18B20(5);DQ = 1;/上升沿将数据送入 dat>>=1;/*DS18B20字节写操作函数 */字节读操作函数 */uch

7、ar ReadOneChar() ucha门=0;uchar dat = 0;for (i=8;i>0;i-)DQ = 0;/给脉冲信号dat>>=1; /数据右移一位DQ = 1;/给脉冲信号if(DQ)dat|=0x80;/按位或，取最高位 delay_18B20(4);return(dat); 返回读到的 8位数温度获取函数 */* void GetTemperature() unsigned char a=0;unsigned char b=0;unsigned char t=0;DS18B20Init();WriteOneChar(0xCC); 跳过读序号列号的操作

8、WriteOneChar(0x44); / 启动温度转换delay_18B20(100); this message is wery importantDS18B20Init();WriteOneChar(0xCC); 跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0xBE); /读取温度寄存器等(共可读9个寄存器)前两个就是温度delay_18B20(100);a=ReadOneChar(); /读取温度值低位b=ReadOneChar();读取温度值高位Temperature=b<<4;/左移四位，扩大 16倍，变为一个字节的高四位Temperature+=(a&0xf

9、0)>>4;取温度值的低位的高四位，右移四位后与温度的高四位相加得到温度值 / Temperature=(b<<8)+a;/*void DispTemperature()显示温度值的十位(若为温度显示函数*/0则不显示）5位位置SEG_CODE_PORT=SegCodeTableTemperature/10; BIT_CODE_PORT=0xF6; 显示在8位数码管的第 Delay；BIT_CODE_PORT=0xFF;显示温度值的个位(带小数点)SEG_CODE_PORT=SegCodeTableTemperature%10;6位位置BIT_CODE_PORT=0xF

10、7; 显示在8位数码管的第 Delay(1);BIT_CODE_PORT=0xFF;/*软件延时函数*/41void Delay(int ms) uint16 i;do i=790;while(-i); 延时 1ms(STC12C5A60S2,11.0592MHzc51 代码优化级别设为5) while(-ms);/*ds18b20延迟子函数(晶振 12MHz ) */ void delay_18B20(unsigned int i) while(i-);程序结束 */*在Keil中创建工程，加入源程序文件，设置选项，进行汇编 /编译、连接、转换处理 成HEX文件。 将HEX文件导入到prot

11、eu颜目单片机模块里，仿真运行，成功运行后再进行以下操作 调整数字温度传感器里的温度数字，查看数码管显示是否正确。6而R ，由 t .；4工- O十 * *、二l<3平.i-E：-iWl3、在步骤2的基础上，设置警报数值，超过32C,蜂鸣器报警，并且在点阵管里显示警报图 案。将程序写到下方：/*本程序利用DS18B20检测温度，并通过数码管显示*/*头文件声明 */#include <reg51.h>/*数据类型定义 */typedef unsigned char uchar;typedef char int8;typedef unsigned int uint16;/*I/

12、O口 线分配 */#define SEGCODEPORT P0#define BIT_CODE_PORT P2 sbit CS1=P3A6; /微码管使能 sbit CS2=P3A7; /led® 能sbit BUZZER=P1A0;sbit DQ=P3A5;/*常量数组（段他表）声明*/uchar code SegCodeTable"0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90；uchar code ledcode"0xFF,0xE7,0xE7,0xE7,0xE7,0xFF,0xE7,0xFF;/*函数原型声

13、明 */void DS18B20Init();void WriteOneChar(uchar Byte);uchar ReadOneChar();void GetTemperature();void DispTemperature();void Delay(int ms);void delay_18B20(unsigned int i); uchar warming();void buzzer();void displed();/*全局变量声明 */int Temperature=0;/*主函数 */void main()while(1)GetTemperature(); /欧取当前温度 Di

14、spTemperature(); /显示当前温度 buzzer();displed();/*DS18B20初始化函数 */void DS18B20Init()unsigned char x=0;DQ = 1; DQ 复位delay_18B20(8); 稍做延时DQ = 0; /单片机将DQ拉低delay_18B20(80);/精确延时大于 480usDQ = 1; 拉高总线delay_18B20(14);x=DQ; 稍做延时后如果x=0则初始化成功x=1则初始化失败delay_18B20(20);字节写操作函数 */*DS18B20 void WriteOneChar(uchar dat) u

15、nsigned char i=0;for (i=8; i>0; i-)DQ = 0;DQ = dat&0x01; /取最低位 delay_18B20(5);DQ = 1;/上升沿将数据送入 dat>>=1;/*DS18B20字节读操作函数 */uchar ReadOneChar()uchar i=0;uchar dat = 0;for (i=8;i>0;i-)DQ = 0; /给脉冲信号 dat>>=1; /数据右移一位 DQ = 1; /给脉冲信号 if(DQ) dat|=0x80;/按位或，取最高位 delay_18B20(4);return(d

16、at);/返回读到的 8位数温度获取函数 */* void GetTemperature() unsigned char a=0;unsigned char b=0; unsigned char t=0;DS18B20Init();WriteOneChar(0xCC); /跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0x44); / 启动温度转换delay_18B20(100); /this message is wery importantDS18B20Init();WriteOneChar(0xCC);/跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0xBE); /读取温度寄存器等(共可

17、读9个寄存器)前两个就是温度delay_18B20(100);a=ReadOneChar(); /读取温度值低位b=ReadOneChar(); /犊取温度值高位Temperature=b<<4; /左移四位,扩大16倍，变为一个字节的高四位Temperature+=(a&0xf0)>>4;/取温度值的低位的高四位，右移四位后与温度的高四位 相加得到温度值/ Temperature=(b<<8)+a;温度显示函数 */* void DispTemperature()/显示温度值的十位(若为 0则不显示)CS1=0;SEG_CODE_PORT=SegC

18、odeTableTemperature/10;BIT_CODE_PORT=0xF6; 显示在8位数码管的第 5位位置Delay(1);BIT_CODE_PORT=0xFF;/显示温度值的个位(带小数点)SEG_CODE_PORT=SegCodeTableTemperature%10;BIT_CODE_PORT=0xF7; 显示在8位数码管的第 6位位置Delay(1);BIT_CODE_PORT=0xFF;CS1=1;/*软件延时函数 */ void Delay(int ms) uint16 i;do i=790;while(-i); while(-ms);/*ds18b20延迟子函数(晶振 12MHz )