单片机报告-数字温度计

单片机原理与应用
课程考试制作报告
作品名称：数字温度计
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目录
一、作品（功能）说明
二、硬件设计
三、软件设计
四、实例测试
五、经验总结
主要内容
一、功能说明:
使用单线数字温度传感器DS18B20，把温度信号直接转换成数字信号输入单片机，经单片机处理后，将实时温度显示在两个7段LED数码管上。

二、硬件设计：
电路设计图
单线数字温度传感器DS18B20的引脚2接单片机P2.5端口，用于串行数据通信。

引脚3接电源+5V，引脚3与电源+5V之间接有一个4.7KΩ的上拉电阻，传感器引脚1接地。

单片机的P0端口连接两个7段LED数码管，显示温度值。

三、程序设计：
程序开始首先对温度传感器DS18B20进行复位，检测是否正常工作；接着读取温度数据，主机发出CCH指令与在线的DS18B20联系，接着向DS18B20发出温度A/D转换44H指令，再发出读取温度寄存器的温度值BE指令，并反复调用复位、写入及读取数据字子程序，之后再继续数据转换，由数码管显示出来，不断循环。

1、流程图
2、汇编语言编写的数字温度计源程序AD14-4ASM代码如下：
01 A_BIT EQU 20H ;存放个位数变量
02 B_BIT EQU 21H ;存放十位数变量
03 FLAG EQU 38H ;DS18B20是否存在标志
04 DQ EQU P2.5 ;DQ引脚由P2.5控制
05 MAIN: ;
06 ACALL RE_TEMP ;调用读取温度子程序
07 ACALL TURN ;数据转化子程序
08 ACALL DISPLAY ;显示子程序
09 JMP MAIN ;循环主程序
10
11 RE_TEMP: ;初始化及读取温度值
12 SETB DQ
13 ACALL RESET_1820 ;调用复位子程序
14 JB FLAG, ST ;判断DS1820是否存在？
15 RET
16 ST: ;DS18B20存在
17 MOV A,#0CCH ;跳过ROM匹配
18 ACALL WRITE_1820 ;调用写入数据子程序
19 MOV A,#44H ;发出温度转换命令
20 ACALL WRITE_1820 ;调用写入数据子程序
21 ACALL RESET_1820 ;准备读温度前先复位
22 MOV A,#0CCH ;跳过ROM匹配
23 ACALL WRITE_1820 ;调用写入数据子程序
24 MOV A,#0BEH ;发出读温度命令
25 ACALL WRITE_1820 ;调用写入数据子程序
26 ACALL READ_1820 ;调用读取数据子程序设置传感器
27 RET 读取温度数据
28
29 RESET_1820: ;复位（有具体的时序要求）
30 SETB DQ
31 NOP
32 CLR DQ
33 ;――――――――――――
34 ;主机发出复位低脉冲
35 MOV R1,#3
36 DLY: MOV R0,#107
37 DJNZ R0,$
38 DJNZ R1,DLY
39 ;――――――――――――
40 ;然后拉高数据线
41 SETB DQ
42 NOP
43 NOP
44 NOP
45 ;――――――――――――
46 ;等待DS18B20回应
47 MOV R0,#25H
48 T2: JNB DQ ,T3
49 DJNZ R0, T2
50 JMP T4
51 ;――――――――――――
52 ;标志位FLAG＝1，表示DS1820存在
53 T3: SETB FLAG
54 JMP T5
55 ;――――――――――――
56;标志位FLAG＝0，表示DS1820不存在
57 T4: CLR FLAG
58 JMP T7
59 ;――――――――――――
60 ;时序要求延时一段时间
61 T5: MOV R0,#117
62 T6: DJNZ R0,T6
63 ;――――――――――――
64 T7: SETB DQ
65 RET 复位子程序
66
67 WRITE_1820: ;写入DS18B20（有具体的时序要求）
68 MOV R2,#8 ;一共8位数据
69 CLR C ;C=0
70 WR1:
71 CLR DQ ;总线低位，开始写入
72 MOV R3,#7
73 DJNZ R3,$ ;保持16微秒以上
74 RRC A ;把字节DATA分成8个BIT环移给C
75 MOV DQ, C ;写入一个BIT
76 MOV R3,#23
77 DJNZ R3,$ ;等待
78 SETB DQ ;重新释放总线
79 NOP
80 DJNZ R2,WR1 ;写入下一个BIT
81 SETB DQ
82 RET 写入子程序
83
84 READ_1820: ;将温度高位和低位读出
85 MOV R4,#2 ;读出两个字节的数据
86 MOV R1,#29H ;低位存入29H,高位存入28h
87 RE0:
88 MOV R2,#8 ;数据一共有8位
89 RE1:
90 CLR C
91 SETB DQ
92 NOP
93 NOP
94 CLR DQ ;读前总线保持为低
95 NOP
96 NOP
97 NOP
98 SETB DQ ;开始读总线释放
99 MOV R3,#9
100 RE2:
101 DJNZ R3,RE2 ;延时18微妙
102 MOV C, DQ ;从总线读到一个BIT
103 MOV R3,#23
104 RE3: ;
105 DJNZ R3,RE3 ;等待50微妙
106 RRC A ;把读得的位值环移给A
107 DJNZ R2,RE1 ;读下一个BIT
108 MOV @R1,A
109 DEC R1
110 DJNZ R4,RE0
111 RET 读取子程序
112
113 TURN:
114 MOV A,29H
115 MOV C,40H ;将28中的最低位移入C
116 RRC A
117 MOV C,41H
118 RRC A
119 MOV C,42H
120 RRC A
121 MOV C,43H
122 RRC A
123 MOV 29H,A
124 RET 数据转化子程序125
126 DISPLAY: ;将29H中的十六进制数成10进制
127 MOV A,29H
128 MOV B,#10 ;10进制/10=10进制
129 DIV AB
130 MOV B_BIT, A ;十位在A
131 MOV A_BIT, B ;个位在B
132 MOV DPTR,#TABLE ;指定查表启始地址
133 MOV R0,#4
134 DP1:
135 MOV R1,#250 ;显示1000次
136 LOOP:
137 MOV A,A_BIT ;取个位数
138 MOVC A,@A+DPTR ;查个位数的7段代码
139 MOV P0,A ;送出个位的7段代码
140 CLR P2.3 ;开个位显示
141 ACALL DELAY ;
142 SETB P2.3
143 MOV A,B_BIT ;取十位数
144 MOVC A,@A+DPTR ;查十位数的7段代码
145 MOV P0,A ;送出个十位的7段代码
146 CLR P2.2 ;开十位显示
147 ACALL DELAY ;显示1MS
148 SETB P2.2
149 DJNZ R1,LOOP ;250次没完循环
150 DJNZ R0,DP1 ;4个250次没完循环
151 RET 温度显示子程序152
153 DELAY: ;
154 MOV R7,#80
155 DJNZ R7,$
156 RET 延时子程序
157
158 TABLE: ;数码管共阳极0～9代码
159 DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H
160 DB 92H,82H,0F8H,80H,90H 代码表
161
162 END 程序结束
四、实例测试：
将写入程序的单片机插入实验板插座内，检查温度传感器DS18B20连接正常后接通电源，此时，在两位7段LED数码管上将会准确地显示环境温度，无需做任何调整。

为了观察温度传感器DS18B20对稳定变化的敏感度，可以用手捏住DS18B20管，会看到数码管上显示的温度很快上升至人体温度值，再将手离开DS18B20管，温度又会很快降到环境温度值。

温度传感器DS18B20的测温范围为-55℃~+125℃，在-10℃~85℃的精度为±0.5℃五、经验总结：
温度传感器DS18B20外形象一个小三极管，硬件连接非常简单，应用非常方便。

它不仅能测量温度，而且也是一个ADC转换器，它能将测得的温度信号直接转换成数字信号输入到单片机。

硬件开销较小，相对需要复杂的软件进行补偿，DS18B20软件编程比较复杂，但是可以把复位、读和写3个基本操作步骤的子程序看成是3个固定的基本模块，编写使用温度传感器DS18B20的程序可以参考本例。