温度传感器DS18B及LCD1602的使用

《温度传感器DS18B及LCD1602的使用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《温度传感器DS18B及LCD1602的使用（16页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、西南科技大学实验报告课程名称： 单片机原理及其应用 A实验名称：LCD1602及DS18B2C的应用姓 名： XX学 号：XXXXXXXXXX班 级：XXXX指导教师：XXX西南科技大学信息工程学院制实验题目一、实验目的1. 学习和理解液晶显示的原理，并且能够读懂液晶显示的时序图，学会编写有关LCD1602 的读、写等的程序。2. 学习和理解温度传感器的原理，并尝试着应用，能够根据DS18B2冲存储的十六进制 数来计算温度，理解原码和补码的转换。3. 在实验中，每次出现问题时，能够冷静地面对，通过改正实验中的错误，逐渐积累经 验。二、实验原理1. 1602液晶内部自带80个字节的DDRAM用来

2、存储待显示的字符代码，如下图所示：LCD16字X2行000102030405060708090A0Boc0D0EOF1027404142434445464748494A4B4C4D4E4F5067图1 1602的DDRA腑构图第一行的地址是0x00到0x27，第二行的地址从0x40到0x67，其中第一行0x00到0x0F 是与液晶上第一行16个字符显示位置相对应的，第二行 0x40到0x4F是与第二行16个 字符显示位置相对应的。而每行都多出来一部分，是为了显示移动字幕设置的。1602字符液晶是显示字符的，因此它跟 ASCII字符表是对应的。2. 1602基本的读写时序有4 个: (1)读状态

3、；(2)读数据(较少使用)；(3)写命令； 写数据o (1)读状态:1602液晶有一个状态字字节，通过读取这个状态字的内容，就可知道1602 液晶的一些内部情况，如下表所示：bit0-bit6当前数据的指针的值bit?读写操作使能1：禁止 0：允许图2 1602读状态 写命令：时序要求：RS=L R/W=L，D0D7=f令码，E=高脉冲(E使能引脚先从低拉高， 再从高拉低，形成一个高脉冲)。(4)写数据：时序要求：RS=H R/W=L，D0D7=t据，E= 高脉冲3. 1 -Wire总线开始需要检测这条总线上是否存在DS18B20这个器件。如果这条总线上存在DS18B20总线会根据时序要求返回

4、一个低电平脉冲，如果不存在的话，也就不会返回 脉冲，即总线保持为高电平，所以习惯上称之为检测存在脉冲。此外，获取存在脉冲不仅仅是检测是否存在DS18B20还要通过这个脉冲过程通知 DS18B20准备好，单片机要对它进行 操作了。4. DS18B20芯片通过达拉斯公司的单总线协议依靠一个单线端口通讯，如何区分不同的 器件呢？在每个 DS18B20内部都有一个唯一的 64位长的序列号，这个序列号值就存在 DS18B2呐部的ROM中。开始的8位是产品类型编码(DS18B20是0x10)，接着的48位 是每个器件唯一的序号，最后的 8位是CRC校验码。这里只讲一条总线上只接一个器件的 指令和程序，可以

5、跳过 ROM不进行ROM检测(0xCC)。三、实验步骤1. 打开protues，新建一个文件，根据实验内容和实验要求，画出原理图并保存。2. 打开keil，新建工程和文件，根据protues中已经画好的原理图的连线方式和实验内 容及其要求，编写程序并进行编译。3. 当在keil中的程序经编译没有语法错误时，生成hex文件，将它导入到protues的单片机中，进行仿真。根据实验内容和要求对实验结果进行检测，若实验结果正确，则进行下一个实验，若实验结果和实验要求不同，则分别查找可能存在于程序和原理图中的问题， 改正并直到结果正确为止。四、实验结果及分析1.在protues中运行编写的第一个程序，结

6、果如下图所示：图3 1602显示字符运行之后，屏幕上显示“ Hello ”和“Welcome to Swust”，其中“ Hello ”位于第一行，从 第五位开始显示，此处的 程序为 un sig ned char str = Hello;I nitLcd1602();LcdShowStr(5, 0, str);而“ Welcomdo Swust” 显示在第二行，此处的程序为 LcdShowStr(0, 1, Welcome to SWUST!)。2.运行第二个程序，结果如下所示：图4 DS18B20和1602的应用结果实验时，通过手动调节温度传感器上面的值，进行升温或者降温，LCD1602将

7、会显示对应的温度值，通过计算温度传感器的储存器内的值，可得到与液晶显示屏上相同的值。图5 DS18B20寄存器内容其中DS18B2C主要寄存器数据格式如下所示：图6 DS18B寄存器格式由此可计算出温度传感器的值。五、体会这次实验，主要是对于单片机的应用，所以基本上是对于之前所学习的知识的应用。对 于LCD1602和温度传感器来说，它们的硬件电路的连线都比较简单，但是这也意味着在软件 编程方面的复杂。1602和DS18B20勺时序都比较复杂，所以程序也比较复杂。在写第二个温 度传感器的程序的时候，会用到第一个LCD1602的程序，所以在编程的时候，可以把1602的读、写以及初始化等单独写成一个

8、程序，这样更有利于功能的实现。和前面一样，实验不可能都是一开始就成功的，总会有各种各样的错误，有的或许是粗 心，有的或许是不懂，但无论怎么样，经过自己细心地查找和学习并改正之后，这些都会成 为宝贵的经验，这是单独看书找不到的。这虽然是最后一次的单片机实验了，但学习并没有 结束，在未来的日子里，我们依旧要多动手，编写程序，要用到单片机的地方很多，只有不 停地实践和练习，我们才能够学习得更好。六、附录1. LCD显示字符程序(keil编写)#in elude sbit LCD1602_RS = P2A0;sbit LCD1602_RW =卩2人1； sbit LCD1602_E =卩2人2;/*等

9、待液晶准备好 */void LcdWaitReady()un sig ned char sta;P0 = OxFF;LCD1602_RS = 0;LCD1602_RW = 1;do LCD1602_E = 1;sta = PO; II读取状态字LCD1602_E = 0; while (sta & 0x80); bit7 等于1表示液晶正忙，重复检测直到其等于0为止/*向LCD1602液晶写入一字节命令，cmd-待写入命令值 */void LcdWriteCmd( un sig ned char cmd)LcdWaitReady();LCD1602_RS = 0;LCD1602_RW = 0;

10、P0 = cmd;LCD1602_E = 1;LCD1602_E = 0;/*向LCD1602液晶写入一字节数据，dat-待写入数据值 */void LcdWriteDat( un sig ned char dat)LcdWaitReady();LCD1602_RS = 1;LCD1602_RW = 0;P0 = dat;LCD1602_E = 1;LCD1602_E = 0;/*设置显示 RAM 起始地址，亦即光标位置，(x,y)-对应屏幕上的字符坐标*/void LcdSetCurs or(un sig ned char x, un sig ned char y)un sig ned ch

11、ar addr;if (y :=0) /由输入的屏幕坐标计算显示RAM的地址addr = 0x00 + x; /第一行字符地址从0x00起始elseaddr = 0x40 + x; /第二行字符地址从0x40起始LcdWriteCmd(addr | 0x80); / 设置 RAM地址/*在液晶上显示字符串，(x,y)-对应屏幕上的起始坐标，str-字符串指针*/void LcdShowStr( un sig ned char x, un sig ned char y, un sig ned char *str)LcdSetCursor(x, y); / 设置起始地址while (*str !=

12、 0) /连续写入字符串数据，直到检测到结束符LcdWriteDat(*str+); /先取str指向的数据，然后 str自加1/*初始化1602液晶*/void In itLcd1602()LcdWriteCmd(0x38); 16*2 显示， 5*7 点阵， 8 位数据接口LcdWriteCmd(OxOC); /显示器开，光标关闭LcdWriteCmd(0x06); /文字不动，地址自动 +1LcdWriteCmd(OxOI); / 清屏extern void InitLcd1602();exter n void LcdShowStr( un sig ned char x, un sig

13、ned char y, un sig ned char *str); void mai n()un sig ned char str = Hello;In itLcd1602();LcdShowStr(5, 0, str);LcdShowStr(0, 1, Welcome to SWUST!);while (1);2. 温度传感器的液晶显示程序#in clude #in clude vintrin s.hsbit IO_18B20 = P3A1; /DS18B20通信引脚/*软件延时函数，延时时间(t*10)us */sbit LCD1602_RS =卩2人0;sbit LCD1602_RW

14、=卩2人1;sbit LCD1602_E =卩2人2;void DelayX10us( un sig ned char t)do _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); while (-t);*/*复位总线，获取存在脉冲，以启动一次读写操作/*等待液晶准备好*/ void LcdWaitReady()un sig ned char sta;P0 = OxFF;LCD1602_RS = 0;LCD1602_RW = 1;do LCD1602_E = 1;sta = P0; /读取状态字LCD1602_E =

15、 0; while (sta & 0x80); bit7等于 1/*向LCD1602液晶写入一字节命令，void LcdWriteCmd( un sig ned char cmd)LcdWaitReady();LCD1602_RS = 0;LCD1602_RW = 0;P0 = cmd;LCD1602_E = 1;LCD1602_E = 0;/*向LCD1602液晶写入一字节数据，表示液晶正忙，重复检测直到其等于cmd-待写入命令值 */dat-待写入数据值*/0为止void LcdWriteDat( un sig ned char dat) LcdWaitReady();LCD1602_RS

16、 = 1;LCD1602_RW = 0;P0 = dat;LCD1602_E = 1;LCD1602_E = 0;/*设置显示 RAM 起始地址，亦即光标位置，(x,y)-对应屏幕上的字符坐标*/void LcdSetCurs or(un sig ned char x, un sig ned char y)un sig ned char addr;if (y = 0) /由输入的屏幕坐标计算显示RAM 的地址addr = 0x00 + x; /第一行字符地址从0x00起始elseaddr = 0x40 + x; /第二行字符地址从0x40起始LcdWriteCmd(addr | 0x80);

17、/ 设置 RAM 地址/*在液晶上显示字符串，(x,y)-对应屏幕上的起始坐标，str-字符串指针*/void LcdShowStr( un sig ned char x, un sig ned char y, un sig ned char *str)LcdSetCursor(x, y); / 设置起始地址while (*str != 0) /连续写入字符串数据，直到检测到结束符LcdWriteDat(*str+); /先取str指向的数据，然后 str自加1/*初始化1602液晶*/ void In itLcd1602() LcdWriteCmd(0x38); 16*2 显示， 5*7 点

18、阵， 8 位数据接口LcdWriteCmd(OxOC); /显示器开，光标关闭LcdWriteCmd(0x06); /文字不动，地址自动 +1LcdWriteCmd(0x01); / 清屏bit Get18B20Ack()bit ack;EA = 0; /禁止总中断IO_18B20 = 0; /产生 500us复位脉冲DelayX10us(50);IO_18B20 = 1;DelayX10us(6); / 延时 60usack = IO_18B20; /读取存在脉冲while(!IO_18B2O); /等待存在脉冲结束EA = 1; /重新使能总中断return ack;/*向DS18B20写

19、入一个字节，dat-待写入字节 */void Write18B20(u nsig ned char dat)un sig ned char mask;EA = 0; /禁止总中断for (mask=0x01; mask!=0; mask=1) / 低位在先，依次移出8 个 bitIO_18B20 = 0; /产生 2us低电平脉冲_nop_();_nop_();if (mask&dat) = 0) / 输出该 bit 值IO_18B20 = 0;elseIO_18B20 = 1;DelayX10us(6); / 延时 60usIO_18B20 = 1; /拉高通信引脚EA = 1; /重新使能

20、总中断/*从DS18B20读取一个字节，返回值 -读到的字节 */un sig ned char Read18B20()un sig ned char dat;un sig ned char mask;EA = 0; /禁止总中断for (mask=0x01; mask!=0; mask=1) / 低位在先，依次采集8 个 bitIO_18B20 = 0; /产生 2us低电平脉冲_nop_();_nop_();IO_18B20 = 1; /结束低电平脉冲，等待18B20输出数据_nop_(); / 延时 2us_nop_();if (!IO_18B20) /读取通信引脚上的值dat &= m

21、ask;elsedat |= mask;DelayX10us(6); / 再延时 60usEA = 1; /重新使能总中断return dat;/*启动一次18B20温度转换，返回值-表示是否启动成功*/bit Start18B20()bit ack;ack = Get18B20Ack(); /执行总线复位，并获取18B20应答if (ack = 0) /女口 18B20正确应答，则启动一次转换Write18B20(0xCC); / 跳过 ROM 操作Write18B20(0x44); II启动一次温度转换return ack; ack=O表示操作成功，所以返回值对其取反I*读取DS18B20

22、转换的温度值，返回值-表示是否读取成功*/bit Get18B20Temp( int *temp)bit ack;un sig ned char LSB, MSB; 16bit 温度值的低字节和高字节ack = Get18B20Ack(); /执行总线复位，并获取18B20应答if (ack = 0) /女口 18B20正确应答，则读取温度值Write18B20(0xCC); / 跳过 ROM 操作Write18B20(0xBE); / 发送读命令LSB = Read18B20(); /读温度值的低字节MSB = Read18B20(); II读温度值的高字节*temp = (int)MSB

23、8) + LSB; II 合成为 16bit 整型数return ack; IIack=0表示操作应答，所以返回值为其取反值bit flagls = 0; II1s 定时标志un sig ned char TORH = 0; /ITO 重载值的高字节un sig ned char TORL = 0; IIT0 重载值的低字节I*整型数转换为字符串，str-字符串指针，dat彳寺转换数，返回值-字符串长度*Iunsigned char IntToString(unsigned char *str, int dat)sig ned char i = 0;un sig ned char len =

24、0;un sig ned char buf6;if (dat 0);len += i; /i最后的值就是有效字符的个数while (i- 0) /将数组值转换为ASCII码反向拷贝到接收指针上*str+ = bufi + 0;*str = 0; /添加字符串结束符return len; /返回字符串长度 /*配置并启动 TO，ms-TO定时时间*/void Con figTimerO (un sig ned int ms)un sig ned long tmp; 临时变量tmp =:11059200 I 12; II定时器计数频率tmp =:(tmp * ms) I 1000; II计算所需的

25、计数值tmp =:65536 - tmp; II计算定时器重载值tmp =:tmp + 12; II补偿中断响应延时造成的误差T0RH = (unsigned char)(tmp8); II定时器重载值拆分为高低字节T0RL = (un sig ned char)tmp;TMOD &= OxFO; II清零 T0的控制位TMOD |= 0x01; II 配置 T0 为模式 1TH0 = T0RH; II力口载 T0重载值TL0 = T0RL;ETO = 1; /使能TO中断TRO = 1; / 启动 TO/* TO中断服务函数，完成1秒定时*/void In terruptTimerO() i

26、n terrupt 1static un sig ned char tmr1s = O;THO = TORH; /重新加载重载值TLO = TORL;tmr1s+;if (tmr1s = 100) / 定时 1stmr1s = 0;flag1s = 1;void mai n()bit res;int temp; /读取到的当前温度值int intT, decT; /温度值的整数和小数部分un sig ned char len;un sig ned char str12;EA = 1; /开总中断Con figTimerO(1O); /TO 定时 10msStart18B20(); / 启动 D

27、S18B20InitLcd1602(); / 初始化液晶while (1)if (flag1s) /每秒更新一次温度flagls = 0;res = Get18B20Temp(&temp); / 读取当前温度if (res) /读取成功时，刷新当前温度显示intT = temp 4; /分离出温度值整数部分decT = temp & OxF; /分离出温度值小数部分len = IntToString(str, intT); II整数部分转换为字符串strlen+ = .; II 添加小数点decT = (decT*10) I 16; II二进制的小数部分转换为1位十进制位strlen+ = decT + O; II十进制小数位再转换为ASCII字符while (len 6) II用空格补齐到6个字符长度strle n+=;strlen = 0; II添加字符串结束符LcdShowStr(0, 0, Temperature:); II 显示到液晶屏上LcdShowStr(0, 1, str); II 显示到液晶屏上else 读取失败时，提示错误信息LcdShowStr(0, 0, error!);Start18B20(); II重新启动下一次转换【本文档内容可以自由复制内容或自由编辑修改内容期待你的好评和关注，我们将会做得更好】