传感器proteus虚拟实验

1、传感器原理与应用实验指导书Proteus-V1.0版本实验1：基于DS18B20传感器温度测量实验 步骤：（1）在Proteus软件画出电路图 （2）用keil C 软件写出C程序，并生成.hex文件，导入到单片机当中，进行仿真，观察结果。包括：2个头文件LCD1602.h和DS18B20.h; 1个源文件LCD_18b20.c;代码如下LCD1602.h：#include /用AT89C51时就用这个头文件/#include /用华邦W78E58B时必须用这个头文件#include /注意那个LCD_Wait()函数,它是判忙标志的,在实际硬件要把注掉的那种打开/Port Definitio

2、ns*sbit LcdRs= P20;sbit LcdRw= P21;sbit LcdEn = P22;sfr DBPort = 0x80;/P0=0x80,P1=0x90,P2=0xA0,P3=0xB0.数据端口/内部等待函数*unsigned char LCD_Wait(void)LcdRs=0;LcdRw=1;_nop_();LcdEn=1;_nop_();/while(DBPort&0x80);/在用Proteus仿真时，注意用屏蔽此语句，在调用GotoXY()时，会进入死循环， /可能在写该控制字时，该模块没有返回写入完备命令，即DBPort&0x80=0x80 /实际硬件时打开此语

3、句LcdEn=0;return DBPort;/向LCD写入命令或数据*#define LCD_COMMAND0 / Command#define LCD_DATA1 / Data#define LCD_CLEAR_SCREEN0x01 / 清屏#define LCD_HOMING 0x02 / 光标返回原点void LCD_Write(bit style, unsigned char input)LcdEn=0;LcdRs=style;LcdRw=0;_nop_();DBPort=input;_nop_();/注意顺序LcdEn=1;_nop_();/注意顺序LcdEn=0;_nop_();

4、LCD_Wait();/设置显示模式*#define LCD_SHOW0x04 /显示开#define LCD_HIDE0x00 /显示关 #define LCD_CURSOR0x02 /显示光标#define LCD_NO_CURSOR0x00 /无光标 #define LCD_FLASH0x01 /光标闪动#define LCD_NO_FLASH0x00 /光标不闪动void LCD_SetDisplay(unsigned char DisplayMode)LCD_Write(LCD_COMMAND, 0x08|DisplayMode);/设置输入模式*#define LCD_AC_UP0

5、x02#define LCD_AC_DOWN0x00 / default#define LCD_MOVE0x01 / 画面可平移#define LCD_NO_MOVE0x00 /defaultvoid LCD_SetInput(unsigned char InputMode)LCD_Write(LCD_COMMAND, 0x04|InputMode);/初始化LCD*void LCD_Initial()LcdEn=0;LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38); /8位数据端口,2行显示,5*7点阵LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38);LCD_SetDisplay

6、(LCD_SHOW|LCD_NO_CURSOR); /开启显示, 无光标LCD_Write(LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN); /清屏LCD_SetInput(LCD_AC_UP|LCD_NO_MOVE); /AC递增, 画面不动/*void GotoXY(unsigned char x, unsigned char y)if(y=0)LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|x);if(y=1)LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|(x-0x40);void Print(unsigned char *str)while(*str!=0)L

7、CD_Write(LCD_DATA,*str);str+;void LCD_Print(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str) GotoXY(x,y); Print(str);DS18b20.h#include /用AT89C51时就用这个头文件/#include /用华邦W78E58B时必须用这个头文件sbit DQ = P34;/定义DQ引脚为P3.4/*ds18b20延迟子函数（晶振12MHz ）*/ /*DS18B20对时间要求很严,但只能长不能短*在11.0592M下也行,因为时间长些*/void delay_18B

8、20(unsigned int i)while(i-);/*ds18b20初始化函数*/void Init_DS18B20(void) 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 480us DQ = 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读一个字节*/ unsigned char ReadOneChar(vo

9、id)unsigned char i=0;unsigned char dat = 0;for (i=8;i0;i-) DQ = 0; / 给脉冲信号 dat=1; DQ = 1; / 给脉冲信号 if(DQ) dat|=0x80; delay_18B20(4); return(dat);/*ds18b20写一个字节*/ void WriteOneChar(unsigned char dat) unsigned char i=0; for (i=8; i0; i-) DQ = 0; DQ = dat&0x01; delay_18B20(5); DQ = 1; dat=1; /*读取ds18b20

10、当前温度*/unsigned char *ReadTemperature(char TH,char TL,unsigned char RS)unsigned char tt2;Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); / 跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0x4E); / /写入写暂存器命令,修改TH和TL和分辩率配置寄存器/先写TH,再写TL,最后写配置寄存器WriteOneChar(TH);/写入想设定的温度报警上限WriteOneChar(TL);/写入想设定的温度报警下限WriteOneChar(RS);/写配置寄存器,格式为0 R1 R0 1,

11、1 1 1 1/R1R0=00分辨率娄9位,R1R0=11分辨率为12位delay_18B20(80); / this message is wery importantInit_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); / 跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0x44); / 启动温度转换delay_18B20(80); / this message is wery importantInit_DS18B20();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

12、温度delay_18B20(80);tt0=ReadOneChar(); /读取温度值低位tt1=ReadOneChar(); /读取温度值高位return(tt);LCD_18b20.c#include /用AT89C51时就用这个头文件/#include /用华邦W78E58B时必须用这个头文件#include #include #include #include #include #include #include LCD1602.h/液晶显示头文件/sbit DQ = P34;/定义DQ引脚为P3.4unsigned char t2,*pt;/用来存放温度值,测温程序就是通过这个数组与

13、主函数通信的unsigned char TempBuffer19=0x2b,0x31,0x32,0x32,0x2e,0x30,0x30,0x43,0;/显示实时温度,上电时显示+125.00Cunsigned char TempBuffer017=0x54,0x48,0x3a,0x2b,0x31,0x32,0x35,0x20,0x54,0x4c,0x3a,0x2b,0x31,0x32,0x34,0x43,0;/显示温度上下限,上电时显示TH:+125 TL:+124Cunsigned char code dotcode4=0,25,50,75;/*因显示分辨率为0.25,但小数运算比较麻烦,故

14、采用查表的方法*再将表值分离出十位和个位后送到十分位和百分位*/void covert0( unsigned char TH, unsigned char TL)/将温度上下限转换为LCD显示的数据 if(TH0x7F) /判断正负,如果为负温,将其转化为其绝对值 TempBuffer03=0x2d; /0x2d为-的ASCII码TH=TH;TH+; else TempBuffer03=0x2b;/0x2B为+的ASCII码 if(TL0x7f) TempBuffer011=0x2d; /0x2d为-的ASCII码 TL=TL+1; else TempBuffer011=0x2b;/0x2B为

15、+的ASCII码 TempBuffer04=TH/100+0x30; /分离出TH的百十个位 if( TempBuffer04=0x30) TempBuffer04=0xfe; /百位数消隐 TempBuffer05=(TH%100)/10+0x30;/分离出十位 TempBuffer06=(TH%100)%10+0x30; /分离出个位 TempBuffer012=TL/100+0x30; /分离出TL的百十个位 if( TempBuffer012=0x30) TempBuffer012=0xfe; /百位数消隐 TempBuffer013=(TL%100)/10+0x30;/分离出十位 T

16、empBuffer014=(TL%100)%10+0x30; /分离出个位void covert1(void)/将温度转换为LCD显示的数据 unsigned char x=0x00,y=0x00; t0=*pt; pt+; t1=*pt; if(t10x07) /判断正负温度 TempBuffer10=0x2d; /0x2d为-的ASCII码t1=t1; /*下面几句把负数的补码*/t0=t0; /* 换算成绝对值*/x=t0+1; /*/t0=x; /*/if(x255) /*/t1+; /*/ else TempBuffer10=0x2b;/0xfe为变+的ASCII码 t1=4;/右移

17、4位 x=x&0x0f;/和前面两句就是取出t0的高四位 t1=t1|x;/将高低字节的有效值的整数部分拼成一个字节 TempBuffer11=t1/100+0x30; /+0x30 为变 09 ASCII码 if( TempBuffer11=0x30) TempBuffer11=0xfe; /百位数消隐 TempBuffer12=(t1%100)/10+0x30;/分离出十位 TempBuffer13=(t1%100)%10+0x30; /分离出个位 t0=t0&0x0c;/取有效的两位小数 t0=2;/左移两位,以便查表 x=t0; y=dotcodex;/查表换算成实际的小数 TempB

18、uffer15=y/10+0x30;/分离出十分位 TempBuffer16=y%10+0x30;/分离出百分位void delay(unsigned char i)while(i-);main() unsigned char TH=110,TL=-20; /下一步扩展时可能通过这两个变量,调节上下限 /测温函数返回这个数组的头地址 while(1) pt=ReadTemperature(TH,TL,0x3f); /上限温度-22,下限-24,分辨率10位,也就是0.25C /读取温度,温度值存放在一个两个字节的数组中,delay(100); covert1();covert0(TH,TL);

19、LCD_Initial();/第一个参数列号,第二个为行号,为0表示第一行/为1表示第二行,第三个参数为显示数据的首地址LCD_Print(0,0,TempBuffer0);LCD_Print(0,1,TempBuffer1); 实验2：基于MPX4115传感器温度测量实验 步骤：（1）在Proteus软件画出电路图 （2）用keil C 软件写出C程序，并生成.hex文件，导入到单片机当中，进行仿真，观察结果。 压力测试仪系统描述;输入 15-115kPA压力信号 输出 00h-ffh数字信号（adc0832） 在LCD上显示实际的压力值，如果超限则报警线性区间标度变换公式： y=(115-

20、15)/(243-13)*X+15kpa 作者：单位：*/#include #include intrins.h#define uint unsigned int#define uchar unsigned char/ADC0832的引脚sbit ADCS =P20; /ADC0832 chip seclectsbit ADDI =P37; /ADC0832 k insbit ADDO =P37; /ADC0832 k outsbit ADCLK =P36; /ADC0832 clock signalunsigned char dispbitcode8=0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,

21、0xef,0xdf,0xbf,0x7f; /位扫描unsigned char dispcode11=0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xff; /共阳数码管字段码unsigned char dispbuf4;uint temp;uchar getdata; /获取ADC转换回来的值void delay_1ms(void) /12mhz delay 1.01ms unsigned char x,y; x=3; while(x-) y=40; while(y-); void display(void) /数码管显示函数 char

22、k; for(k=0;k1)&0x1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;/拉低CLK端,形成下降沿3 ADDI=1;/控制命令结束 _nop_(); _nop_(); dat=0; for(i=0;i8;i+) dat|=ADDO;/收数据 ADCLK=1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;/形成一次时钟脉冲 _nop_(); _nop_(); dat=1; if(i=7)dat|=ADDO; for(i=0;i8;i+) j=0; j=j|ADDO;/收数据 ADCLK=1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;/形成一次时钟脉冲 _n

23、op_(); _nop_(); j=j7; ndat=ndat|j; if(i=1; ADCS=1;/拉低CS端 ADCLK=0;/拉低CLK端 ADDO=1;/拉高数据端,回到初始状态 dat=8; dat|=ndat; return(dat); /return ad kvoid main(void) while(1) unsigned int temp; float press; getdata=Adc0832(0); if(14getdata243) /当压力值介于15kpa到115kpa之间时，遵循线性变换 int vary=getdata;/y=(115-15)/(243-13)*X

24、+15kpapress=(10.0/23.0)*vary)+9.3;/测试时补偿值为9.3temp=(int)(press*10); /放大10倍，便于后面的计算dispbuf3=temp/1000; /取压力值百位dispbuf2=(temp%1000)/100; /取压力值十位dispbuf1=(temp%1000)%100)/10; /取压力值个位dispbuf0=(temp%1000)%100)%10;/取压力值十分位display(); 试验三：基于SHT11温湿度传感器测量实验步骤：（1）在Proteus软件画出电路图 （2）用keil C 软件写出C程序，并生成.hex文件，导入

25、到单片机当中，进行仿真，观察结果。#include /头文件#include #include /#include /Keil library /*#define uchar unsigned char /定义一下方便使用#define uint unsigned int /定义一下方便使用#define ulong unsigned long /定义一下方便使用#define TEMP_ML 0x03 /000 0001 1 温度命令#define HUMI_ML 0x05 /000 0010 1 温度命令unsigned char error ;/全局错误变量unsigned char a

26、ck ;/全局应答变量/float temp_zi ;/全局应答变量/float humi_zi ;/全局应答变量unsigned char temp_h ;/全局应答变量unsigned char temp_LL ;/全局应答变量unsigned int xianzhi_t=0;/温度显值unsigned int xianzhi_h=0;/湿度显值uchar setzhi_h,setzhi_l;bit setbz_h,setbz_l,setkey; sbit DATA =P26;/数据 sbit SCK=P27;/时钟 sbit hot =P20;/ 加热 sbit motor =P21;/

27、 电机 sbit speek =P22;/ 声音 sbit set =P00;/ 设置 sbit setup =P01;/ 设置+ sbit setdown =P02;/ 设置- sbitgwei =P34;/个位 sbitswei =P33;/十位 sbitbwei =P32;/百位 sbitqwei =P31;/千位unsigned char code dispcode=0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90;/共阳/*基本驱动程char read() /读一个字节 返回应答信号/ reads a byte form the Se

28、nsibus and gives an acknowledge in case of ack=1 unsigned char i,val=0; temp_LL=0; temp_h=0; DATA=1; /释放数据总线 for (i=0x80;i0;i/=2) /位移8位 SCK=1; /上升沿读入 if (DATA) val=(val | i); /确定值 SCK=0; DATA=0; /读应答信号，有应答为1，为应答为0 通过CPU下拉为应答 SCK=1; /第9个脉冲 _nop_(); _nop_(); _nop_(); /pulswith approx. 5 us SCK=0; DATA

29、=1; /释放数据总线 temp_h=val; val=0; /低8位/ DATA=1; /释放数据总线 for (i=0x80;i0;i/=2) /位移8位 SCK=1; /上升沿读入 if (DATA) val=(val | i); /确定值 SCK=0; DATA=1;/0; /不需要应答 通过CPU下拉为应答 SCK=1; /第9个脉冲 _nop_(); _nop_(); _nop_(); /pulswith approx. 5 us SCK=0; DATA=1; /释放数据总线 temp_LL=val; char write(unsigned char value) /写一个字节 返

30、回应答信号 unsigned char i ; ack=0; for (i=0x80;i0;i/=2) /释放数据总线 if (i & value) DATA=1; /写入值 else DATA=0; SCK=1; /上升沿写入 _nop_(); _nop_(); _nop_(); /延时 SCK=0; DATA=1; /释放数据总线 SCK=1; /第9个脉冲 if (DATA=1) ack=1; /读应答信号 SCK=0; return ack; /error=1 表示没有应答void start_sht11(void) /启动 DATA=1; SCK=0; /数据为1，SCK=0 _no

31、p_(); SCK=1; /第一个脉冲 _nop_(); DATA=0; /数据跌落 _nop_ (); SCK=0; /完成一个脉冲 _nop_(); _nop_(); _nop_(); SCK=1; /再一个脉冲 _nop_(); DATA=1; /数据变为1 _nop_(); SCK=0; /完成该脉冲 void sht_rest(void) /复位 unsigned char i; DATA=1; SCK=0; /数据为1 时钟为0 for(i=0;i9;i+) /9 个脉冲为 复位 SCK=1; SCK=0; start_sht11(); /启动/测量温度或者是温度，返回校验值 te

32、xt_a(unsigned char ml) unsigned int i; start_sht11(); /启动 write(ml);/写入测温度 if (ack=1) sht_rest() ;/复位 write(ml);/写入测温度 /判断是否处于忙/ DATA=1;/释放数据总线 /for (i=0;i65535;i+) if(DATA=0) break; for (i=0;i55535;i+) if(DATA=0) break;else xianshi(); read();/读温度 /温湿度处理/ text_jishuan_temp11() error=0; ack=0; sht_re

33、st() ;/复位 text_a(TEMP_ML); text_jishuan_temp(); key(); text_a(HUMI_ML); text_jishuan_humi(); /计算温度/ text_jishuan_temp() float aa=0,bb=0,temp_zi;int abcd=0; aa=(float)temp_h*256+(float)temp_LL; temp_zi=0.01*aa-40; if (temp_zi0) temp_zi=0; temp_zi=temp_zi*10; xianzhi_t=(int)temp_zi;/给显示值 /计算湿度/ text_jishuan_humi() float aa=0,bb=0,humi_zi;int abcd=0; aa=(float)temp_h*256+(float)temp_LL; bb=aa*aa*2.8/1000000; aa=0.0405*aa; aa=aa-4-bb; humi_zi=aa; humi_zi=humi_zi*10; xianzhi_h=(int)humi_zi; /延时/delay(int i) while(-i); /显示处理/xianshi() int abcd=0; int i; for (i=0;i1;i+) abcd=xianzhi_h;