51单片机温度检测及LCD1602显示

#前一段时间帮一位朋友完成他的作业弄的，分享给大家，有什么问题可以留言交流。

1 设计目标

通过DS18B20芯片获取温度，然后用LCD1602显示温度。

2 主要目标

实现温度测量并显示。

3 仿真设计（proteus 8.6版本）

4 程序

#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(){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resultE=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=P1^7;
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480~960usfor(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datelsedat|=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LCDi++;                 //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LCDi++;                 //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LCDi++;                 //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LCDdelaynms(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LCDi++;                 //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LCDWriteData(digit[k]);    //将十位数字的字符常量写入LCDWriteData(digit[l]);    //将个位数字的字符常量写入LCDdelaynms(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LCDdelaynms(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);               }			  }