《温度传感器实训报告》实训报告课程：信号检测与技术专业：应用电子技术班级：应电1131班小组成员：欧阳主、王雅志、朱知荣、周玙旋、周合昱指导老师：宋晓虹老师2013年4月23日一、实训目的了解18b20温度传感器的基本原理与应用2、实训过程+c o m1 2 3 4 5 6 7 8D 1D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 79 10 11 A B C D E F G D P P 1 P 2 P 332 110 97 gc o md p8 3 2 1V C C I /OG N DP 3.712M R1 GND 21 b 23 d 4 e 56 1、电路实现功能：由电脑 USB 接口供电，也可外接 6V —16V 的直流电源。
通过温度传感器 18B20 作为温度传感器件，测出改实际温度，再由芯片为ＤＩＰ封装 AT89C2051 单片机进行数据处理，通过数码管显示温度值。
温度显示（和控制）的范围为：-55ºC 到 125ºC 之间，精度为 1ºC，也就是 显示整数。
如果你设定报警的温度为 20ºC，则当环境温度达到 21ºC 时，报警 发光二极管发光，同时继电器动作。
如果你不需要对温度控制（报警），可以将报警温度值设置高些。
如果控制的是某局部的温度，可将 18B20 用引线引出， 但距离不宜过大，注意其引脚绝缘。
２.电路的构成该电路有电源、按键控制模块、信号处理、驱动模块、显示模块、检测。
３.电路原理图AN1 vccJ3C1AN2AN3C5 104+ C4 470UF 1 2 3 4 USBJ130P JZ C230PJDQ V11N4148P1 P2 P3 10K 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C3 10UF I C1 RST P3.0(RXD) P3.1(TXD) XTAL2 XTAL1 P3.2(INT0) P3.3(INT1) P3.4(T0) P3.5(T1) GND AT89C2051VCC 20 P1.7 19 P1.6 18P1.5 17 P1.4 16 P1.3 15P1.2 14 P1.1 13 P1.0 12P3.7 11 VCC R7 R8 R9 R10 R11 R12 R13 220*7 P3.7D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1LED2 LED -38.8.8.I C3L7805OUT 3 IN8.LED1 a 1 c fJ2 2 1Q1 8550LED3 R52KI C2 DS18B20 R14 470Q2 Q3Q4VCCR6 4.7KP1P2 R2 4.7K R3855085508550P34.7K R4 4.7KVCC４.电路仿真图五、元件清单及功能介绍6、程序：/*-------------------------------温度控制器V1.5显示为三个共阳极LED温度传感器用单总线DS18B20CPU为2051，四个按键，分别为UP，DOWN，SET温度调节上限为125度，下限为-55度只能用于单只18B20-------------------------------*/#include<AT89X051.H>#include<intrins.h>#define Key_UP P3_0//上调温度#define Key_DOWN P3_1//下调温度#define Key_SET P1_7//设定键（温度设定，长按开电源）#define RelayOutPort P3_5//继电器输出#define LEDPort P1//LED控制口#define LEDOneC P3_2//LED DS1控制（百位）#define LEDTwoC P3_3//LED DS2控制（十位）#define LEDThreeC P3_4//LED DS3控制（个位）#define TMPort P3_7//DS1820DataPortunsigned char code LEDDis[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xFF,0xBF};//0-9的LED 笔划,0xFF为空,0xF7为负号static unsigned char bdata StateREG;//可位寻址的状态寄存器sbit DS1820ON=StateREG^0;//DS1820是否存在sbit SetTF=StateREG^1;//是否是在温度设置状态sbit KeySETDown=StateREG^2;//是否已按过SET键标识sbit PowTF=StateREG^3;//电源电源标识sbit KeyTF=StateREG^4;//键盘是否允许//sbit KeySETDowning=StateREG^5;//SET是否正在按下static unsigned char bdata TLV_at_0x0029;//温度变量高低位static unsigned char bdata THV_at_0x0028;static signed char TMV;//转换后的温度值static unsigned char KeyV,TempKeyV;//键值static signed char TMRomV_at_0x0027;//高温限制static signed char TMSetV_at_0x0026;//温度设定值static unsigned char KSDNum;//SET键连按时的采集次数static unsigned char IntNum,IntNum2,IntNum3;//中断发生次数，IntNum用于SET长按检测，IntNum2用于设定状态时LED闪烁static signed char LED_One,LED_Two,LED_Three;//LED的显示位LED_One为十位，LED_Two为个位static unsigned char Sign;//负号标识void main(void){void InitDS1820(void);//定义函数void ROMDS1820(void);void TMVDS1820(void);void TMRDS1820(void);void TMWDS1820(void);void TMREDS1820(void);void TMERDS1820(void);void ReadDS1820(void);void WriteDS1820(void);void Delay_510(void);void Delay_110(void);void Delay_10ms(void);void Delay_4s(void);void V2ToV(void);StateREG=0;//初始化变量SetTF=1;PowTF=1;//关电源THV=0;TLV=0;TMV=0;KeyV=0;TempKeyV=0;KSDNum=0;IntNum=0;IntNum2=0;IntNum3=0;LED_One=0;LED_Two=0;InitDS1820();//初始化ROMDS1820();//跳过ROMTMERDS1820();//E2PRAM中温度上限值调入RAMInitDS1820();//初始化ROMDS1820();//跳过ROMTMRDS1820();//读出温度指令ReadDS1820();//读出温度值和上限值TMSetV=TMRomV;//拷贝保存在DS18B20ROM里的上限值到TMSetVEA=1;//允许CPU中断ET0=1;//定时器0中断打开TMOD=0x1;//设定时器0为模式1，16位模式TH0=0xB1;TL0=0xDF;//设定时值为20000us（20ms）TR0=1;//开始定时while(1);}//定时器0中断外理中键扫描和显示void KeyAndDis_Time0(void)interrupt1using2{TH0=0xB1;TL0=0xDF;//设定时值为20000us（20ms)LEDPort=0xFF;if(!Key_UP)KeyV=1;if(!Key_DOWN)KeyV=2;if(!Key_SET)KeyV=3;//KeySETDowning=0;//清除if(KeyV!=0)//有键按下{Delay_10ms();//延时防抖按下10ms再测if(!Key_UP)TempKeyV=1;if(!Key_DOWN)TempKeyV=2;if(!Key_SET)TempKeyV=3;if(KeyV==TempKeyV)//两次值相等为确定接下了键{if(KeyV==3)//按下SET键，如在SET状态就退出，否则进入{//KeySETDowning=1;//表明SET正在按下PowTF=0;//电源标识开if(!KeyTF)if(SetTF){SetTF=0;//标识位标识退出设定InitDS1820();//初始化ROMDS1820();//跳过ROMTMWDS1820();//写温度上限指令WriteDS1820();//写温度上限到DS18B20ROMWriteDS1820();//写温度上限到DS18B20ROMWriteDS1820();//写温度上限到DS18B20ROMInitDS1820();//初始化ROMDS1820();//跳过ROMTMREDS1820();//温度上限值COPY回E2PRAM}elseSetTF=1;if(!KeySETDown)//没有第一次按下SET时，KeySETDown标识置1KeySETDown=1;elseKSDNum=KSDNum+1;//前一秒内有按过SET则开始计数}if(SetTF)//在SET状态下{if((KeyV==1)&&(!KeyTF))TMSetV=TMSetV+1;//上调温度if((KeyV==2)&&(!KeyTF))TMSetV=TMSetV-1;//下调温度if(TMSetV<=-55)//限制温度上下限TMSetV=-55;if(TMSetV>=125)TMSetV=125;}if((!KeyTF)&&(IntNum3==0))KeyTF=1;//当键盘处于可用时，锁定}if(KeySETDown)//在2秒内按下了SET则计中断发生次数用于长按SET时计时用IntNum=IntNum+1;if(IntNum>55)//中断发生了55次时（大约1.2秒）75为1.5秒左右{IntNum=0;KeySETDown=0;if(KSDNum==55)//如一直长按了SET1.2秒左右{RelayOutPort=1;//关闭继电器输出PowTF=1;//电源标识关LEDOneC=0;LEDTwoC=0;LEDThreeC=0;LEDPort=0xBF;//显示"--"Delay_4s();//延时LEDOneC=1;LEDTwoC=1;//关显示LEDThreeC=1;Delay_4s();IntNum=0;IntNum2=0;IntNum3=0;}KSDNum=0;}}KeyV=0;TempKeyV=0;//清空变量准备下次键扫描if(!PowTF){InitDS1820();//初始化ROMDS1820();//跳过ROMTMVDS1820();//温度转换指令Delay_510();Delay_510();//延时等待转换完成InitDS1820();//初始化ROMDS1820();//跳过ROMTMRDS1820();//读出温度指令ReadDS1820();//读出温度值V2ToV();//转换显示值if(TMV>TMSetV)//根据采集到的温度值控制继电器{RelayOutPort=0;}else{RelayOutPort=1;}if(SetTF)IntNum2=IntNum2+1;//用于闪烁计数if(IntNum2>50)IntNum2=0;if(KeyTF)IntNum3=IntNum3+1;//用于防止按键连按if(IntNum3>25){IntNum3=0;KeyTF=0;}if((SetTF)&&(IntNum2<25))goto InitEnd;//计数在后半段时显示LEDPort=LED_One;LEDOneC=0;Delay_510();LEDOneC=1;//显示百位数LEDPort=LED_Two;LEDTwoC=0;Delay_510();LEDTwoC=1;//显示十位数LEDPort=LED_Three;LEDThreeC=0;Delay_510();LEDThreeC=1;//显示个位数}InitEnd:;}void V2ToV(void)//数值转换{TLV=TLV>>4;THV=THV<<4;//读出的高低位数值移位TMV=TLV|THV;//合并高低位放入TM为实际温度值Sign=0;if(SetTF||!Key_SET)Sign=TMSetV>>7;//取符号elseSign=TMV>>7;if(Sign){if(SetTF||!Key_SET){LED_One=(~(TMSetV-1))/100;//SET状态下显示设定值LED_Two=((~(TMSetV-1))-LED_One*100)/10;LED_Three=(~(TMSetV-1))-LED_One*100-LED_Two*10;}else{LED_One=(~TMV)/100;//转换百位值LED_Two=((~TMV)-LED_One*100)/10;LED_Three=(~TMV)-LED_One*100-LED_Two*10;}}else{if(SetTF||!Key_SET){LED_One=(TMSetV)/100;//SET状态下显示设定值LED_Two=(TMSetV-LED_One*100)/10;LED_Three=TMSetV-LED_One*100-LED_Two*10;}else{LED_One=(TMV)/100;//转换百位值LED_Two=(TMV-LED_One*100)/10;LED_Three=TMV-LED_One*100-LED_Two*10;}}//转LED字段if(LED_One)//超过百时十位的处理LED_Two=LEDDis[LED_Two];else{if(LED_Two==0)LED_Two=LEDDis[10];elseLED_Two=LEDDis[LED_Two];}if(Sign)LED_One=LEDDis[11];else{if(LED_One==0)LED_One=LEDDis[10];elseLED_One=LEDDis[LED_One];}LED_Three=LEDDis[LED_Three];}void InitDS1820(void)//初始化DS1820{TMPort=1;//拉高TMPort_nop_();//保持一个周期TMPort=0;//拉低TMPortDelay_510();//延时DS1820复位时间要500us的低电平TMPort=1;//拉高TMPort_nop_();//保持_nop_();_nop_();Delay_110();//延时110us等待DS1820回应if(!TMPort)//回应信号为低电平DS1820ON=1;elseDS1820ON=0;Delay_110();//延时Delay_110();TMPort=1;//拉高TMPort}void ROMDS1820(void)//跳过ROM匹配{#pragma asmMOV A,#0CCHMOV R2,#8CLR CWR1:CLR P3_7MOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV P3_7,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB P3_7NOPDJNZ R2,WR1SETB P3_7#pragma endasm}void TMVDS1820(void)//温度转换指令{#pragma asmMOV A,#44HMOV R2,#8CLR CWR2:CLR P3_7MOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV P3_7,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB P3_7NOPDJNZ R2,WR2SETB P3_7#pragma endasm}void TMRDS1820(void)//读出温度指令{#pragma asmMOV A,#0BEHMOV R2,#8CLR CWR3:CLR P3_7MOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV P3_7,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB P3_7NOPDJNZ R2,WR3SETB P3_7#pragma endasm}void TMWDS1820(void)//写入温度限制指令{#pragma asmMOV A,#04EHMOV R2,#8CLR CWR13:CLR P3_7MOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV P3_7,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB P3_7NOPDJNZ R2,WR13SETB P3_7#pragma endasm}void TMREDS1820(void)//COPY RAM to E2PRAM {#pragma asmMOV A,#48HMOV R2,#8CLR CWR33:CLR P3_7MOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV P3_7,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB P3_7NOPDJNZ R2,WR33SETB P3_7#pragma endasm}void TMERDS1820(void)//COPY E2PRAM to RAM {#pragma asmMOV A,#0B8HMOV R2,#8CLR CWR43:CLR P3_7MOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV P3_7,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB P3_7NOPDJNZ R2,WR43SETB P3_7#pragma endasm}void WriteDS1820(void)//写入温度限制值{#pragma asmMOV A,26H//发出4EH写ROM指令后连发两个字节分别为上下限MOV R2,#8CLR CWR23:CLR P3_7MOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV P3_7,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB P3_7NOPDJNZ R2,WR23SETB P3_7#pragma endasm}void ReadDS1820(void)//读出温度值{#pragma asmMOV R4,#3;将温度高位和低位，高温限制位从DS18B20中读出MOV R1,#29H;低位存入29H(TEMPER_L),高位存入28H(TEMPER_H)，高温限制位存入27H(TMRomV)RE00:MOV R2,#8RE01:CLR CSETB P3_7NOPNOPCLR P3_7NOPNOPNOPSETB P3_7MOV R3,#09RE10:DJNZ R3,RE10MOV C,P3_7MOV R3,#23RE20:DJNZ R3,RE20RRC ADJNZ R2,RE01MOV@R1,ADEC R1DJNZ R4,RE00#pragma endasm}void Delay_510(void)//延时510微秒{#pragma asmMOV R0,#7DHMOV R1,#02HTSR1:DJNZ R0,TSR1MOV R0,#7DHDJNZ R1,TSR1#pragma endasm}void Delay_110(void)//延时110微秒{#pragma asmMOV R0,#19HMOV R1,#02HTSR2:DJNZ R0,TSR2MOV R0,#19HDJNZ R1,TSR2#pragma endasm}void Delay_10ms(void)//延时10ms{#pragma asmMOV R0,#19HMOV R1,#0C8HTSR3:DJNZ R0,TSR3MOV R0,#19HDJNZ R1,TSR3#pragma endasm}void Delay_4s(void)//延时4s{#pragma asmMOV R2,#28HTSR5:MOV R0,#0FAHMOV R1,#0C8HTSR4:DJNZ R0,TSR4MOV R0,#0FAHDJNZ R1,TSR4DJNZ R2,TSR5#pragma endasm}7、心得体会通过在这次的温度传感器的实训。
