传感器proteus虚拟实验教案资料

《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 <at89x51.h>//用A T89C51时就用这个头文件//#include <reg52.h>//用华邦W78E58B时必须用这个头文件#include <intrins.h>//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 Definitions**********************************************************sbit LcdRs = P2^0;sbit LcdRw = P2^1;sbit LcdEn = P2^2;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句LcdEn=0;return DBPort;}//向LCD写入命令或数据************************************************************#define LCD_COMMAND 0 // Command#define LCD_DATA 1 // Data#define LCD_CLEAR_SCREEN 0x01 // 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_();LCD_Wait();}//设置显示模式************************************************************#define LCD_SHOW 0x04 //显示开#define LCD_HIDE 0x00 //显示关#define LCD_CURSOR 0x02 //显示光标#define LCD_NO_CURSOR 0x00 //无光标#define LCD_FLASH 0x01 //光标闪动#define LCD_NO_FLASH 0x00 //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_UP 0x02#define LCD_AC_DOWN 0x00 // default#define LCD_MOVE 0x01 // 画面可平移#define LCD_NO_MOVE 0x00 //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(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'){LCD_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 <at89x51.h>//用A T89C51时就用这个头文件//#include <reg52.h>//用华邦W78E58B时必须用这个头文件sbit DQ = P3^4; //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_18B20(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读一个字节**************/unsigned char ReadOneChar(void){unsigned char i=0;unsigned char dat = 0;for (i=8;i>0;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; i>0; i--){DQ = 0;DQ = dat&0x01;delay_18B20(5);DQ = 1;dat>>=1;}}/**************读取ds18b20当前温度************/unsigned char *ReadTemperature(char TH,char TL,unsigned char RS){ unsigned char tt[2];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 1,1 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）前两个就是温度delay_18B20(80);tt[0]=ReadOneChar(); //读取温度值低位tt[1]=ReadOneChar(); //读取温度值高位return(tt);}LCD_18b20.c#include <at89x51.h>//用A T89C51时就用这个头文件//#include <reg52.h>//用华邦W78E58B时必须用这个头文件#include <absacc.h>#include <ctype.h>#include <math.h>#include <stdio.h>#include <string.h>#include <DS18B20.h>#include "LCD1602.h" ////液晶显示头文件//sbit DQ = P3^4; //定义DQ引脚为P3.4unsigned char t[2],*pt; //用来存放温度值,测温程序就是通过这个数组与主函unsigned char TempBuffer1[9]={0x2b,0x31,0x32,0x32,0x2e,0x30,0x30,0x43,'\0'};//显示实时温度,上电时显示+125.00Cunsigned char TempBuffer0[17]={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 dotcode[4]={0,25,50,75};/***因显示分辨率为0.25,但小数运算比较麻烦,故采用查表的方法*******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(TH>0x7F) //判断正负,如果为负温,将其转化为其绝对值{TempBuffer0[3]=0x2d; //0x2d为"-"的ASCII码TH=~TH;TH++;}else TempBuffer0[3]=0x2b; //0x2B为"+"的ASCII码if(TL>0x7f){TempBuffer0[11]=0x2d; //0x2d为"-"的ASCII码TL=~TL+1;}else TempBuffer0[11]=0x2b; //0x2B为"+"的ASCII码TempBuffer0[4]=TH/100+0x30; //分离出TH的百十个位if( TempBuffer0[4]==0x30) TempBuffer0[4]=0xfe; //百位数消隐TempBuffer0[5]=(TH%100)/10+0x30; //分离出十位TempBuffer0[6]=(TH%100)%10+0x30; //分离出个位TempBuffer0[12]=TL/100+0x30; //分离出TL的百十个位if( TempBuffer0[12]==0x30) TempBuffer0[12]=0xfe; //百位数消隐TempBuffer0[13]=(TL%100)/10+0x30; //分离出十位TempBuffer0[14]=(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;t[0]=*pt;t[1]=*pt;if(t[1]>0x07) //判断正负温度{TempBuffer1[0]=0x2d; //0x2d为"-"的ASCII码t[1]=~t[1]; /*下面几句把负数的补码*/t[0]=~t[0]; /* 换算成绝对值*********/x=t[0]+1; /***********************/t[0]=x; /***********************/if(x>255) /**********************/t[1]++; /*********************/}else TempBuffer1[0]=0x2b; //0xfe为变"+"的ASCII码t[1]<<=4; //将高字节左移4位t[1]=t[1]&0x70; //取出高字节的3个有效数字位x=t[0]; //将t[0]暂存到X,因为取小数部分还要用到它x>>=4; //右移4位x=x&0x0f; //和前面两句就是取出t[0]的高四位t[1]=t[1]|x; //将高低字节的有效值的整数部分拼成一个字节TempBuffer1[1]=t[1]/100+0x30; //+0x30 为变0~9 ASCII码if( TempBuffer1[1]==0x30) TempBuffer1[1]=0xfe; //百位数消隐TempBuffer1[2]=(t[1]%100)/10+0x30; //分离出十位TempBuffer1[3]=(t[1]%100)%10+0x30; //分离出个位t[0]=t[0]&0x0c; //取有效的两位小数t[0]>>=2; //左移两位,以便查表x=t[0];y=dotcode[x]; //查表换算成实际的小数TempBuffer1[5]=y/10+0x30; //分离出十分位TempBuffer1[6]=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);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。