綜合實(shí)訓(xùn)1 實(shí)時(shí)溫度測(cè)量2課件

1、綜合實(shí)訓(xùn) 基于AT89C51單片機(jī)的實(shí)時(shí)溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一、實(shí)訓(xùn)目的 1、通過測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)溫度，了解單片機(jī)的基本工作過程。 2、掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的基本組成及功能。 3、更加深入地熟悉單片機(jī)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)以及各部分工作過程。 4、熟悉單片機(jī)的系統(tǒng)開發(fā)方法與步驟。二、實(shí)訓(xùn)器材 計(jì)算機(jī)、編程器、單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)、耗材和焊接工具實(shí)時(shí)溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)三、實(shí)訓(xùn)任務(wù)分解 1、LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示電路的設(shè)計(jì)及仿真 2、數(shù)字溫度傳感器與單片機(jī)接口硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì) 3、實(shí)時(shí)溫度測(cè)量系統(tǒng)的仿真 4、實(shí)時(shí)溫度測(cè)量系統(tǒng)的制作 5、實(shí)時(shí)溫度測(cè)量系統(tǒng)的檢測(cè)與總結(jié)(一)、數(shù)字溫度傳感器DS18B20DS1

2、8B20數(shù)字溫度傳感器是美國(guó)Dallas半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的總線式智能數(shù)字溫度傳感器。功能和特點(diǎn)：獨(dú)特的單線接口方式，它將地址線、數(shù)據(jù)線、控制線合為一根，在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。測(cè)溫范圍55125，固有測(cè)溫分辨率0.5。支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫。工作電源：35V/DC數(shù)字溫度傳感器DS18B20：功能特點(diǎn)(一)、數(shù)字溫度傳感器DS18B20功能和特點(diǎn)：在使用中不需要任何外圍元件。測(cè)量結(jié)果以912位數(shù)字量方式串行傳送。用戶可自設(shè)定非易失性的報(bào)警上下限值，報(bào)警搜索命令可以識(shí)別哪片DS18B20溫度超限。

3、序號(hào)名稱引腳功能描述1GND地信號(hào)。2DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。3VDD可選擇的VDD引腳。一般接3V-5V數(shù)字溫度傳感器DS18B20：功能特點(diǎn)四、硬件設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(三)、溫度傳感器DS18B20通信協(xié)議和時(shí)序圖DS18B20是可編程器件，它是利用一根I/O口線讀寫數(shù)據(jù)，因此，對(duì)讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴(yán)格的時(shí)序要求。DS18B20采用一根數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向傳輸?shù)?-Wire單總線協(xié)議方式，該協(xié)議有三種通信時(shí)序，即初始化時(shí)序、讀時(shí)序和寫時(shí)序。數(shù)字溫度傳感器DS18B20：時(shí)序圖 復(fù)位要求：主CPU將數(shù)據(jù)線下拉480960微秒，然后釋放，DS18B20收到信號(hào)后等待1660微秒左右，后發(fā)出

4、60240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。INIT_1820: SETB DQ NOP CLR DQ ;主機(jī)發(fā)出延時(shí)642微秒的復(fù)位低脈沖 MOV R1，#3TSR1: MOV R0，#107 DJNZ R0，$ DJNZ R1，TSR1；下拉642微秒 SETB DQ ；然后拉高數(shù)據(jù)線 NOP NOP NOP ；等待3微秒 MOV R0，#25H；（#37D）TSR2: JNB DQ，TSR3 ;4微秒查詢一次，0表示收到信號(hào)轉(zhuǎn) DJNZ R0，TSR2 ;等待148微秒 LJMP TSR4TSR3: SETB FLAG1 ;置標(biāo)志位,表示DS1820存在 LJMP TSR

5、5TSR4: CLR FLAG1 ;清標(biāo)志位,表示DS1820不存在 LJMP TSR7TSR5: MOV R0,#117TSR6: DJNZ R0,TSR6 ;發(fā)237微秒的存在低脈沖TSR7: SETB DQ RET 數(shù)字溫度傳感器DS18B20：初始化時(shí)序2、執(zhí)行某一指令（單片機(jī)向測(cè)量元件發(fā)信號(hào)，寫入）-寫時(shí)序（1）將指令的約定代碼輸送到累加器A；（2）將A中的代碼按位（低位到高位）寫到DS18B20中。 在寫數(shù)據(jù)時(shí),寫0時(shí)單總線至少被拉低60s,寫1時(shí), 15s內(nèi)就得釋放總線。數(shù)字溫度傳感器DS18B20：寫時(shí)序2、寫時(shí)序:在寫數(shù)據(jù)時(shí),寫0時(shí)單總線至少被拉低60s,寫1時(shí), 15s內(nèi)就

6、得釋放總線。WRITE_1820: MOV R2,#8；1字節(jié)8位 CLR CWR1: CLR DQ MOV R3,#6 DJNZ R3,$；延時(shí)13s RRC A MOV DQ,C MOV R3,#23 DJNZ R3,$；延時(shí)56s SETB DQ NOP DJNZ R2,WR1 SETB DQ RETMOVA，#0CCH；0CCH意思為DS18B20已經(jīng)被檢測(cè)到!；跳過ROM匹配 LCALL WRITE_1820數(shù)字溫度傳感器DS18B20：寫時(shí)序3、讀時(shí)序要求 （1）發(fā)出啟動(dòng)讀時(shí)序脈沖，即在DQ總線保持高電平1s以上的情況下，將DQ總線設(shè)置為低電平，并保持1s以上； （2）將其設(shè)置為高

7、電平。啟動(dòng)后等待15s，以便DS18B20能可靠地將測(cè)試結(jié)果送至DQ總線上； （3）單片機(jī)讀取DQ總線上的結(jié)果。單片機(jī)要在發(fā)出啟動(dòng)脈沖后的60s時(shí)間之內(nèi)，完成取數(shù)操作。讀完每位數(shù)據(jù)后至少要保持1s以上的恢復(fù)時(shí)間。數(shù)字溫度傳感器DS18B20：讀時(shí)序3、讀時(shí)序:READ_18200:MOV R4，#2 MOV R1，#29HRE00：MOV R2，#8;數(shù)據(jù)一共有8位RE01：CLR C SETB DQ NOP NOP CLR DQ NOP NOP NOP；啟動(dòng)脈沖 SETB DQ MOV R3，#9RE10：DJNZ R3，RE10；延時(shí)15s以上 MOV C，DQ ；采樣數(shù)據(jù) MOV R3，

8、#23RE20：DJNZ R3，RE20 RRC A；移進(jìn)新的位 DJNZ R2，RE01 MOV R1，A；數(shù)據(jù)送到29H（28H）單元 DEC R1；指向下一個(gè)28H單元 DJNZ R4，RE00 RET將溫度數(shù)據(jù)讀到單片機(jī)的某二個(gè)單元（低位29H，高位28H）中。數(shù)字溫度傳感器DS18B20：讀時(shí)序18B20復(fù)位寫時(shí)序：?jiǎn)纹瑱C(jī)發(fā)命令給18B20讀時(shí)序：18B20將溫度值送給單片機(jī)讀取溫度值子程序開始初始值設(shè)置讀取溫度值顯示溫度值結(jié)束單片機(jī)處理數(shù)據(jù)：溫度值轉(zhuǎn)換實(shí)時(shí)溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)五、軟件設(shè)計(jì) 流程圖五、軟件設(shè)計(jì);單片機(jī)內(nèi)存分配申明!ORG0000HTEMPER_LEQU29H;用于保存讀

9、出溫度的低8位TEMPER_HEQU28H;用于保存讀出溫度的高8位FLAG1EQU38H;是否檢測(cè)到DS18B20標(biāo)志位A_BITEQU20H;數(shù)碼管個(gè)位數(shù)存放內(nèi)存位置B_BITEQU21H;數(shù)碼管十位數(shù)存放內(nèi)存位置TJEQU70H;閃燈標(biāo)志位DQEQUP2.7;DQ為DS18B20數(shù)據(jù)位實(shí)時(shí)溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)五、軟件設(shè)計(jì)MAIN1:LCALL GET_TEMPER;調(diào)用讀溫度子程序GET_TEMPER:SETBDQ;讀出轉(zhuǎn)換后的溫度值LCALLINIT_1820;先復(fù)位DS18B20JBFLAG1，TSS2RET；判斷DS1820是否存在?若DS18B20不存在則返回；存在，調(diào)用TSS2進(jìn)

10、行溫度值的讀取。INIT_1820:SETBDQ;這是DS18B20復(fù)位初始化子程序 。TSR6:DJNZR0,TSR6;時(shí)序要求延時(shí)一段時(shí)間TSR7:SETBDQRET實(shí)時(shí)溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)五、軟件設(shè)計(jì);調(diào)用溫度值讀取子程序TSS2:MOVA，#0CCH；DS18B20已經(jīng)被檢測(cè)到! 跳過ROM匹配LCALLWRITE_1820；命令字寫入MOVA,#44H；發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令LCALLWRITE_1820LCALLDISPLAY；這里通過調(diào)用顯示子程序?qū)崿F(xiàn)延時(shí)一段時(shí)間, ；等待AD轉(zhuǎn)換結(jié)束，2位的話750微秒LCALLINIT_1820；準(zhǔn)備讀溫度前先復(fù)位MOVA,#0CCH；跳過ROM匹配

11、LCALLWRITE_1820MOVA,#0BEH；發(fā)出讀溫度命令LCALLWRITE_1820LCALLREAD_18200；將讀出的溫度數(shù)據(jù)保存到35H/36HRET實(shí)時(shí)溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)五、軟件設(shè)計(jì)MAIN1:LCALL GET_TEMPER;調(diào)用讀溫度子程序 溫度測(cè)量值轉(zhuǎn)換；置閃光標(biāo)志MOVA，TJ ；TJ為閃光標(biāo)注位CJNEA，#0，MAIN2； TJ不為0，去判定是否為1CLR P1.7 ; TJ為0表示正在讀數(shù)據(jù)，工作指示燈閃爍MOVTJ，#1 ；TJ改為1 AJMP MAIN3 ；轉(zhuǎn)數(shù)碼管顯示MAIN2:CJNEA，#1,MAIN3； TJ不為1，轉(zhuǎn)數(shù)碼管顯示 SETBP1.7

12、 ； TJ為1表示不工作工作，工作指示燈不閃爍 MOVTJ，#0 ； TJ改為0，轉(zhuǎn)數(shù)碼管顯示AIN3:LCALLDISPLAY;調(diào)用數(shù)碼管顯示子程序AJMPMAIN1實(shí)時(shí)溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)五、軟件設(shè)計(jì)；溫度顯示子程序DISPLAY:MOVA，29H;將29H中的十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制MOVB，#10;10進(jìn)制/10=10進(jìn)制DIVAB;顯示子程序MOVB_BIT，A;十位在AMOVA_BIT，B;個(gè)位在BMOVDPTR，#NUMTAB；指定查表啟始地址MOVR0，#4DPL1:MOVR1，#250；顯示1000次（250X4）DPLOP:MOVA，A_BIT;取個(gè)位數(shù)MOVCA，A+DPT

13、R;查個(gè)位數(shù)的7段代碼MOVP0，A;送出個(gè)位的7段代碼CLRP2.1;開個(gè)位顯示ACALLD1MS;顯示1MSSETBP2.1;關(guān)個(gè)位顯示實(shí)時(shí)溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)五、軟件設(shè)計(jì)；溫度顯示子程序MOVP0，#80H;送出。的代碼CLRP2.2ACALLD1MS ;顯示1MSSETBP2.2DJNZR1，DPLOP;100次沒完循環(huán)DJNZR0，DPL1;4個(gè)100次沒完循環(huán)RET實(shí)時(shí)溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)五、軟件設(shè)計(jì)；延時(shí)子程序D1MS:MOVR6，#2LP:MOVR7，#250;1MS延時(shí)DJNZR7，$DJNZR6，LPRETDELAY10:MOVR6，#20;10MS延時(shí)D3:MOVR5，#255DJNZR5，$DJNZR6，D3RET實(shí)時(shí)溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)五、軟件設(shè)計(jì)；LED數(shù)碼管對(duì)應(yīng)的代碼表NUMTAB:DB3FH,06H,5BH,4FHDB66H,6DH,7