DS18B20温度测量、报警系统的设计
首页 > 硬件电路 > DS18B20温度测量、报警系统的设计     2018-11-14

  最近帮他人设计了一下毕业设计,就是温度检测、报警系统,具体的题目就不贴出来了。公开这个设计的缘由也在于最近有良多人都在问我类似的课题,说明这个课题之普遍。其实以前就给朋友做过一个DS18B20温度计,大同小异,这次加之了报警系统就会更加实用了。

        功能简介:温度丈量范围0~99.9摄氏度,可设置上限报警温度、下限报警温度(即高于上限值或低于下限值时蜂鸣器报警),默认上限报警温度为38℃、默认下限报警温度为5℃。报警值可设置范围:最低上限报警值等于当前下限报警值,最高下限报警值等于当前上限报警值。将下限报警值调为0时为关闭下限报警功能。他的毕业设计对比简单,以上这些功能就已超额完成基本要求了。

视频演示:

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硬件设计:

        电源电压VCC为5V,可以焊一只USB座到板上,然后用相应的USB线连接至电脑,通过电脑USB口供电;数码管选用四位共阳红色数码管;DS18B20也可以依据需要用屏蔽电缆引出来。K1为进入/退出设置键;K2为增添键;K3为减少键。电路原理图点击放大。

DS18B20温度丈量、报警系统的设计原理图
 

软件设计:

        有两个文件,DS18B20.c和DS18B20.h,将这两个文件添加到工程里便可。

DS18B20.c:

/******************************************************************
程序名称:DS18B20温度丈量、报警系统
扼要说明:DS18B20温度计,温度丈量范围0~99.9摄氏度
    可设置上限报警温度、下限报警温度
    即高于上限值或低于下限值时蜂鸣器报警
    默认上限报警温度为38℃、默认下限报警温度为5℃
    报警值可设置范围:最低上限报警值等于当前下限报警值
    最高下限报警值等于当前上限报警值
    将下限报警值调为0时为关闭下限报警功能    
编    写:JiangX.net
最后更新:09/04/16晚于寝室
******************************************************************/
#include <AT89X52.h>
#include "DS18B20.h"   
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char   //宏定义
#define SET  P3_1    //定义调整键
#define DEC  P3_2    //定义减少键
#define ADD  P3_3    //定义增添键
#define BEEP P3_7    //定义蜂鸣器
bit shanshuo_st;    //闪烁间隔标志
bit beep_st;     //蜂鸣器间隔标志
sbit DIAN = P2^7;        //小数点
uchar x=0;      //计数器
signed char m;     //温度值全局变量
uchar n;      //温度值全局变量
uchar set_st=0;     //状态标志
signed char shangxian=38;  //上限报警温度,默认值为38
signed char xiaxian=5;   //下限报警温度,默认值为38
uchar code  LEDData[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xff};

/*****延时子程序*****/
void Delay(uint num)
{
 while( --num );
}

/*****初始化定时器0*****/
void InitTimer(void)
{
  TMOD=0x1;
  TH0=0x3c;
  TL0=0xb0;     //50ms(晶振12M)
}

/*****定时器0中断服务程序*****/
void timer0(void) interrupt 1
{
 TH0=0x3c;
 TL0=0xb0;
 x++;
}

/*****外部中断0服务程序*****/
void int0(void) interrupt 0
{
 
 EX0=0;      //关外部中断0
 if(DEC==0&&set_st==1)
 {
  shangxian--;
  if(shangxian<xiaxian)shangxian=xiaxian;
 }
 else if(DEC==0&&set_st==2)
 {
  xiaxian--;
  if(xiaxian<0)xiaxian=0;
 }
}

/*****外部中断1服务程序*****/
void int1(void) interrupt 2
{
 EX1=0;      //关外部中断1
 if(ADD==0&&set_st==1)
 {
  shangxian++;
  if(shangxian>99)shangxian=99;
 }
 else if(ADD==0&&set_st==2)
 {
  xiaxian++;
  if(xiaxian>shangxian)xiaxian=shangxian;
 }  
}

/*****读取温度*****/
void check_wendu(void)
{
 uint a,b,c;
 c=ReadTemperature()-5;  //获取温度值并减去DS18B20的温漂误差
 a=c/100;     //计算得到十位数字
 b=c/10-a*10;    //计算得到个位数字
 m=c/10;      //计算得到整数位
 n=c-a*100-b*10;    //计算得到小数位
 if(m<0){m=0;n=0;}   //设置温度显示上限
 if(m>99){m=99;n=9;}   //设置温度显示上限    
}

/*****显示开机初始化等待画面*****/
Disp_init()    
{
 P2 = 0xbf;      //显示-
 P1 = 0xf7;
 Delay(200);
 P1 = 0xfb;
 Delay(200);   
 P1 = 0xfd;
 Delay(200);
 P1 = 0xfe;
 Delay(200);

 P1 = 0xff;         //关闭显示
}

/*****显示温度子程序*****/
Disp_Temperature()     //显示温度
{
 P2 =0xc6;      //显示C
 P1 = 0xf7;
 Delay(300);

 P2 =LEDData[n];    //显示个位
 P1 = 0xfb;
 Delay(300);

 P2 =LEDData[m%10];    //显示十位
 DIAN = 0;         //显示小数点
 P1 = 0xfd;
 Delay(300);

 P2 =LEDData[m/10];    //显示百位
 P1 = 0xfe;
 Delay(300);

 P1 = 0xff;         //关闭显示
}

/*****显示报警温度子程序*****/
Disp_alarm(uchar baojing)
{
 P2 =0xc6;      //显示C
 P1 = 0xf7;
 Delay(200);

 P2 =LEDData[baojing%10]; //显示十位
 P1 = 0xfb;
 Delay(200);

 P2 =LEDData[baojing/10]; //显示百位
 P1 = 0xfd;
 Delay(200);

 if(set_st==1)P2 =0x89;
 else if(set_st==2)P2 =0xc7; //上限H、下限L标示
 P1 = 0xfe;
 Delay(200);

 P1 = 0xff;         //关闭显示
}

/*****报警子程序*****/
void Alarm()
{
 if(x>=10){beep_st=~beep_st;x=0;}
 if((m>=shangxian&&beep_st==1)||(m<xiaxian&&beep_st==1))BEEP=0;
 else BEEP=1;
}

/*****主函数*****/
void main(void)
{
    uint z;
 InitTimer();    //初始化定时器
 EA=1;      //全局中断开关
 TR0=1;
 ET0=1;      //开启定时器0
 IT0=1;        
 IT1=1;
 check_wendu();
 check_wendu();
 for(z=0;z<300;z++)
 {
  Disp_init();        
  }
 while(1)
  {
  if(SET==0)
  {
   Delay(2000);
   do{}while(SET==0);
   set_st++;x=0;shanshuo_st=1;
   if(set_st>2)set_st=0;
  }
  if(set_st==0)
  {
   EX0=0;    //关闭外部中断0
   EX1=0;    //关闭外部中断1
    check_wendu();
      Disp_Temperature();
   Alarm();   //报警检测
  }
  else if(set_st==1)
  {
   BEEP=1;    //关闭蜂鸣器
   EX0=1;    //开启外部中断0
   EX1=1;    //开启外部中断1
   if(x>=10){shanshuo_st=~shanshuo_st;x=0;}
   if(shanshuo_st) {Disp_alarm(shangxian);}
  }
  else if(set_st==2)
  {
   BEEP=1;    //关闭蜂鸣器
   EX0=1;    //开启外部中断0
   EX1=1;    //开启外部中断1
   if(x>=10){shanshuo_st=~shanshuo_st;x=0;}
   if(shanshuo_st) {Disp_alarm(xiaxian);}
  }
    }
}

/*****END*****/

DS18B20.h:

#include <AT89X52.h>
#define  DQ  P3_6     //定义DS18B20总线I/O

/*****延时子程序*****/
void Delay_DS18B20(int num)
{
  while(num--) ;
}

/*****初始化DS18B20*****/
void Init_DS18B20(void)
{
  unsigned char x=0;
  DQ = 1;         //DQ复位
  Delay_DS18B20(8);    //稍做延时
  DQ = 0;         //单片机将DQ拉低
  Delay_DS18B20(80);   //精确延时,大于480us
  DQ = 1;         //拉高总线
  Delay_DS18B20(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_DS18B20(20);
}

/*****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_DS18B20(4);
  }
  return(dat);
}

/*****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_DS18B20(5);
    DQ = 1;
    dat>>=1;
  }
}

/*****读取温度*****/
unsigned int ReadTemperature(void)
{
  unsigned char a=0;
  unsigned char b=0;
  unsigned int t=0;
  float tt=0;
  Init_DS18B20();
  WriteOneChar(0xCC);  //跳过读序号列号的操作
  WriteOneChar(0x44);  //启动温度转换
  Init_DS18B20();
  WriteOneChar(0xCC);  //跳过读序号列号的操作
  WriteOneChar(0xBE);  //读取温度存放器
  a=ReadOneChar();     //读低8位
  b=ReadOneChar();    //读高8位
  t=b;
  t<<=8;
  t=t|a;
  tt=t*0.0625;
  t= tt*10+0.5;     //放大10倍输出并四舍五入
  return(t);
}

/*****END*****/

 

 

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