基于51單片機-單總線高精度溫度采集系統(tǒng)(共15頁)

1、大連理工大學本科設(shè)計報告題目： 單總線高精度溫度采集系統(tǒng) 題目：單總線高精度溫度采集系統(tǒng)1 設(shè)計要求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：1）由DS18B20實現(xiàn)對溫度的采集； 2）由數(shù)碼管實現(xiàn)溫度顯示系統(tǒng)。設(shè)計要求 ：1）啟動DS18B20進行12位高精度環(huán)境溫度采集；2）利用數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)；3）具有溫度上限聲光報警；4）可以通過鍵盤設(shè)定報警上限值。擴展功能： 1）報警頻率隨實測溫度與報警溫度的差值變化，相差越大頻率越高；2）鍵盤設(shè)定上限值時十位，個位的閃爍，并且在輸入后停止閃爍。2 設(shè)計分析及系統(tǒng)方案設(shè)計程序采用無限循環(huán)結(jié)構(gòu)。一次循環(huán)中，完成對溫度的采集和顯示，判斷超過設(shè)定值時報警。鍵盤設(shè)定用外中斷/INT1完成，T

2、1產(chǎn)生方波驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲，初值賦為采集溫度與設(shè)定值的差值。3.系統(tǒng)電路圖K1-K16鍵盤矩陣電路8位數(shù)碼管顯示4 外圍接口模塊硬件電路功能描述ZLG7290B：數(shù)碼管動態(tài)顯示驅(qū)動、鍵盤掃描芯片。通過按鍵進行上限溫度的設(shè)定及溫度的顯示模塊。蜂鳴器模塊：當溫度超過上限則報警。DS18B20：智能溫度傳感器。對環(huán)境溫度進行12位精度的采集。 5 主程序中主要變量定義變量名稱RAM單元/寄存器功能TEMPER_L36H讀出溫度值低8位數(shù)據(jù)TEMPER_H35H讀出溫度值高4位數(shù)據(jù)TEMPER34H轉(zhuǎn)換溫度整數(shù)部分TEMPER-NUM60H轉(zhuǎn)換溫度整數(shù)部分的緩沖單元TEMPER_XS33H轉(zhuǎn)換溫度小數(shù)部

3、分TEMPER-NUM-XS61H轉(zhuǎn)換溫度小數(shù)部分的緩沖單元LIMIT14H鍵盤輸入的溫度上限值6系統(tǒng)軟件中各個子程序的功能描述子程序名稱入口參數(shù)出口參數(shù)功能 描述GET_TEMPER無溫度值高四位TEMPER_L、溫度值低8位TEMPER_H從DS18B20中讀出12位溫度數(shù)據(jù)TEMPER_COVTEMPER_LTEMPER_HTEMPERTEMPER_XS將讀出的12位溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并保存INT_1820無FLAG1初始化DS18B20WRITE_1820A無向DS18B20中寫入數(shù)據(jù)INT_T1TH1TL1定時器T1中斷。裝定時初值，初值為溫度差值，并對P3.5取反驅(qū)動蜂鳴器。DISPLA

4、YTEMPERTEMPER_XS無將溫度通過數(shù)碼管顯示出來READ_18200無TEMPER_LTEMPER_H從DS18B20中讀出數(shù)據(jù)并儲存7主程序程序流程圖轉(zhuǎn)換溫度子程序讀溫度子程序開T1中斷并賦初值開鍵盤中斷INT07290復位開始把數(shù)據(jù)通過數(shù)碼管顯示出來采集溫度值是否大于設(shè)定值 N開T1中斷，把設(shè)定值與溫度差值賦給T1初值，并驅(qū)動蜂鳴器報警 Y Y8程序清單TEMPER_L EQU 36H;存放讀出溫度低位數(shù)據(jù)TEMPER_H EQU 35H;存放讀出溫度高位數(shù)據(jù)TEMPER EQU34H ;存放轉(zhuǎn)換后的8位溫度值TEMPER_XS EQU 33H;存放轉(zhuǎn)換溫度的小數(shù)部分TEMPER

5、_NUM EQU 60H;緩沖單元TEMPER_NUM_XS EQU61HFLAG1 BIT00H DQ BITP3.3;一線總線控制端口LIMIT EQU 14HWSLA EQU 070HRSLA EQU 071HSDA BIT P1.0SCL BIT P1.1ORG 8000HLJMP MAINORG 8003H;外中斷Int0的入口地址LJMP INT_7290ORG 801BH;定時器T1的入口地址LJMP INT_T1ORG 8100HMAIN:MOV SP,#70HCLR P1.2;7290復位LCALL DELAYSETB P1.2MOV LIMIT,#0FFHLP1:SETB

6、EX0;開外中斷0SETB EAMOV TCON,#00HSETBET1;開T1中斷SETBEAMOV TMOD,#10H;T1初值MOV TL1,#33HMOV TH1,#0FEHLCALL GET_TEMPER;從DS18B20讀出溫度數(shù)據(jù)LCALL TEMPER_COV;轉(zhuǎn)換讀出的溫度數(shù)據(jù)并保存MOV A,TEMPERCJNE A,LIMIT,NEXTNEXT:JNC NEXT1;TEMPER>=LIMITJMP NEXT2NEXT1:SETBTR1LJMPNEXT3NEXT2:CLRTR1NEXT3:MOV 31H,#00H；顯示整數(shù)部分MOV 30H,#01HMOV B,#10

7、 DIV ABADD A,#02HMOV 37H,AMOV A,BADD A,#0CHMOV 36H,AMOV A,TEMPER_XS；顯示小數(shù)部分MOV B,#4MUL ABADD A,#16HMOV 35H,AINC AMOV 34H,AINC AMOV 33H,AINC AMOV 32H,AMOV DPTR,#LEDSEG1CLR AMOV R7,#08HMOV R0,#20HMOV R1,#30HLOOP1:MOV A,R1MOVC A,A+DPTRMOV R0,AINC R1INC R0DJNZ R7,LOOP1MOV R7,#08HMOV R0,#20HMOV R2,#10HMOV

8、 R3,#WSLALCALL WRNBYTLCALL DELAY2MOV A,TEMPERSJMP LP1;T1中斷服務程序INT_T1:PUSHACCPUSHPSWCLR TF1MOVA,TEMPERSUBB A,LIMITMOVB,#2MULABADD A,#33HMOV TL1,A ;賦定時器t1初值MOV TH1,#0FEHCPL P3.5POP PSWPOPACCRETILEDSEG1: DB 0C6H,9CH；查表 DB 0FCH,60H,0DAH,0F2H,66H,0B6H,0BEH,0E4H,0FEH,0F6H DB 0FDH,61H,0DBH,0F3H,67H,0B7H,0B

9、FH,0E5H,0FFH,0F7H DB 0FCH,0FCH,0FCH,0FCH,0FCH,0BEH,0DAH,0B6H,60H,0DAH,0B6H,0FCH,60H,0FEH,0E4H,0B6H DB 0DAH,0B6H,0FCH,0FCH,0F2H,60H,0DAH,0B6H,0F2H,0E4H,0B6H,0FCH DB 66H,0F2H,0E4H,0B6H DB 0B6H,0FCH,0FCH,0FCH DB 0B6H,0BEH,0DAH,0B6H DB 0BEH,0DAH,0B6H,0FCH DB 0BEH,0FEH,0E4H,0B6H DB 0E4H,0B6H,0FCH,0FCH DB

10、 0FEH,60H,0DAH,0B6H DB 0FEH,0E4H,0B6H,0FCH DB 0F6H,0F2H,0E4H,0B6H DB 00H,0EEH,10HDELAY2:PUSH 00HPUSH 01HMOV R0,#00HDELAY3:MOV R1,#00HDJNZ R1,$DJNZ R0,DELAY3POP 01HPOP 00HRET ;*讀取溫度值GET_TEMPER:;讀出轉(zhuǎn)換后的溫度值SETB DQ ;定時入口BCD:LCALL INIT_1820JB FLAG1,S22LJMP BCD ; 若DS18B20不存在則返回S22:LCALL DELAY1MOV A,#0CCH ;

11、 跳過ROM匹配 0CCHLCALL WRITE_1820MOV A,#44H ; 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令LCALL WRITE_1820LCALL DELAYCBA:LCALL INIT_1820JB FLAG1,ABCLJMP CBAABC:LCALL DELAY1MOV A,#0CCH ; 跳過ROM匹配LCALL WRITE_1820MOV A,#0BEH ; 發(fā)出讀溫度命令LCALL WRITE_1820LCALL READ_18200 ;READ_1820RET WRITE_1820:;寫DS18B20的程序MOV R2,#8CLR CWR1:CLR DQMOV R3,#6;延時24us

12、DJNZ R3,$RRC AMOV DQ,CMOV R3,#23;延時60usDJNZ R3,$SETB DQ;一個寫周期至少要維持60us以上NOP;離下一個寫周期至少要有1us間隔DJNZ R2,WR1SETB DQRETREAD_18200:; 讀DS18B20的程序,從DS18B20中讀出兩個字節(jié)的溫度數(shù)據(jù)MOV R4,#2 ; 將溫度高位和低位從DS18B20中讀出MOV R1,#36H ; 低位存入36H(TEMPER_L),高位存入35H(TEMPER_H)RE00:MOV R2,#8RE01:CLR CSETB DQNOPCLR DQ;DQ;DQ=0 15US內(nèi)NOP;18B2

13、0送數(shù),主控器NOP;必須完成DQ的采樣SETB DQ;主控器釋放DQMOV R3,#2DJNZ R3,$;延時10usMOV C,DQ;取dq數(shù)據(jù)位MOV R3,#23;延時60usDJNZ R3,$RRC ADJNZ R2,RE01MOV R1,ADEC R1DJNZ R4,RE00RETTEMPER_COV:；將讀出的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換MOV A,#0F0HANL A,TEMPER_LSWAP AMOV TEMPER_NUM,AMOV A,TEMPER_LANL A,#0FHMOV TEMPER_NUM_XS,AMOV TEMPER_XS,TEMPER_NUM_XSTEMPER_COV1:MO

14、V A,TEMPER_H ANL A,#07HSWAP AADD A,TEMPER_NUMMOV TEMPER_NUM,AMOV TEMPER,TEMPER_NUMRETINIT_1820:; DS18B20初始化程序SETB DQNOPCLR DQMOV R0,#80HTSR1:DJNZ R0,TSR1SETB DQMOV R0,#25HTSR2:DJNZ R0,TSR2JNB DQ,TSR3LJMP TSR4TSR3:SETB FLAG1LJMP TSR5TSR4:CLR FLAG1LJMP TSR7TSR5:MOV R0,#06BHTSR6:DJNZ R0,TSR6TSR7:SETB D

15、QRETDELAY1:MOV R7,#20HDJNZ R7,$RETDELAY:PUSH 00HPUSH 01HMOV R0,#00LP:MOV R1,#00HDJNZ R1,$DJNZ R0,LPPOP 01HPOP 00HRET;*鍵盤設(shè)定溫度上限值INT_7290:PUSH 00HPUSH 02HPUSH 03HPUSH 04HPUSH 07HPUSH ACCPUSH PSWLCALL RDKEYCJNE A,#0AH,DOWN1LJMPAKEYDOWN1:LJMP DOWNAKEY:LCALL DISPLAYA;閃爍控制PUSH05HPUSH06HMOVR5,#70HMOVR6,#08

16、HMOVR7,#02HMOVR0,#05HMOVR2,#07HMOVR3,#WSLALCALLWRNBYTLCALLDELAYPOP06HPOP05HCXUN:JB P3.2,$LCALL RDKEYCJNE A,#0AH,NEXT4；查詢輸入值是否為數(shù)字NEXT4: JNC CXUNNEXT5:MOV 40H,ALCALL DISPLAY1MOV A,40HMOV B,#10MUL ABMOV 14H,A;存十位;閃爍控制PUSH05HPUSH06HMOVR5,#70HMOVR6,#04HMOVR7,#02HMOVR0,#05HMOVR2,#07HMOVR3,#WSLALCALLWRNBYT

17、LCALLDELAYPOP06HPOP05HCXUN1:JB P3.2,$LCALL RDKEYCJNE A,#0AH,NEXT6；查詢輸入值是否為數(shù)字 NEXT6: JNC CXUN1;閃爍控制NEXT7:PUSH05HPUSH06HMOVR5,#70HMOVR6,#00HMOVR7,#02HMOVR0,#05HMOVR2,#07HMOVR3,#WSLALCALLWRNBYTLCALLDELAYPOP06HPOP05HMOV 41H,A;存?zhèn)€位LCALL DISPLAY2；顯示個位數(shù)MOV A,41HADD A,14HMOV LIMIT,A;設(shè)定報警值JB P3.2,$FH1:LCALL R

18、DKEYCJNE A,#0BH,FH1DOWN:CLR IE0POP PSWPOP ACCPOP 07HPOP 04HPOP 03HPOP 02HPOP 00HRETIRDKEY:MOVR0,#1FH;鍵值緩沖單元MOVR7,#01H;取一個數(shù)據(jù)（鍵值）MOVR2,#01H ;指向內(nèi)部數(shù)據(jù)鍵值寄存器地址MOVR3,#WSLA_7290;取器件地址（寫）MOVR4,#RSLA_7290;取器件地址（讀） LCALLRDADD;讀出7290的01H單元中的鍵值MOVA,1FH;取健值送緩沖單元DECARETDISPLAY2:；顯示輸入的個位數(shù)MOV 30H,#01HMOV 31H,#00HPUSH

19、ACCMOVA,40HADDA,#02HMOV 33H,APOPACCADD A,#02HMOV 32H,AMOV 34H,#56HMOV 35H,#56HMOV 36H,#56HMOV 37H,#57HMOV DPTR,#LEDSEG1CLR AMOV R7,#08HMOV R0,#20HMOV R1,#30HLOOP2:MOV A,R1MOVC A,A+DPTRMOV R0,AINC R1INC R0DJNZ R7,LOOP2MOV R7,#08HMOV R0,#20HMOV R2,#10HMOV R3,#WSLALCALL WRNBYTLCALL DELAY2RETDISPLAYA:；顯

20、示AMOV 30H,#01HMOV 31H,#00HMOV 32H,#58HMOV 33H,#58HMOV 34H,#56HMOV 35H,#56HMOV 36H,#56HMOV 37H,#57HMOV DPTR,#LEDSEG1CLR AMOV R7,#08HMOV R0,#20HMOV R1,#30HLOOP3:MOV A,R1MOVC A,A+DPTRMOV R0,AINC R1INC R0DJNZ R7,LOOP3MOV R7,#08HMOV R0,#20HMOV R2,#10HMOV R3,#WSLALCALL WRNBYTLCALL DELAY2RETDISPLAY1:；顯示輸入的

21、十位數(shù)MOV 30H,#01HMOV 31H,#00HMOV 32H,#58HADD A,#02HMOV 33H,AMOV 34H,#56HMOV 35H,#56HMOV 36H,#56HMOV 37H,#57HMOV DPTR,#LEDSEG1CLR AMOV R7,#08HMOV R0,#20HMOV R1,#30HLOOP4:MOV A,R1MOVC A,A+DPTRMOV R0,AINC R1INC R0DJNZ R7,LOOP4MOV R7,#08HMOV R0,#20HMOV R2,#10HMOV R3,#WSLALCALL WRNBYTLCALL DELAY2RET;【附錄一】由

22、匯編語言編制的I2C通訊子程序;（1）帶有內(nèi)部單元地址的多字節(jié)寫操作子程序 WRNBYT;*;通用的I2C通訊子程序（多字節(jié)寫操作）;入口參數(shù)R7字節(jié)數(shù),R0:源數(shù)據(jù)塊首地址;R0原數(shù)據(jù)塊首地址；R2從器件內(nèi)部子地址;R3:外圍器件地址（寫）;相關(guān)子程序WRBYT、STOP、CACK、STA;*WRNBYT:PUSHPSWPUSHACCWRADD:MOVA,R3;取外圍器件地地址（包含r/w=0）LCALLSTA;發(fā)送起始信號S LCALLWRBYT;發(fā)送外圍地址LCALLCACK;檢測外圍器件的應答信號JBF0,WRADD;如果應MOVA,R2LCALLWRBYT;發(fā)送內(nèi)部寄存器首地址LCA

23、LLCACK;檢測外圍器件的應答信號JBF0,WRADD;如果應答不正確返回重來 WRDA:MOVA,R0LCALLWRBYT;發(fā)送外圍地址LCALLCACK;檢測外圍器件的應答信號JBF0,WRADD;如果應答不正確返回重來INCR0DJNZ R7,WRDALCALLSTOP POPACCPOPPSWRET ;*;（2）帶有內(nèi)部單元地址的多字節(jié)讀操作子程序 RDADD ;*;入口參數(shù)R7字節(jié)數(shù)；;R0目標數(shù)據(jù)塊首地址；R2從器件內(nèi)部子地址；;R3器件地址（寫）；R4器件地址（讀）;相關(guān)子程序WRBYT、STOP、CACK、STA、MNACK ;*RDADD: PUSHPSW;從PCF8563

24、的02H單元讀入7個參數(shù)PUSHACC;存放于20H-26H單元RDADD1:LCALLSTA MOVA,R3;取器件地址（寫）LCALLWRBYT;發(fā)送外圍地址LCALLCACK;檢測外圍器件的應答信號JBF0,RDADD1;如果應答不正確返回重來MOVA,R2;取內(nèi)部地址LCALLWRBYT;發(fā)送外圍地址LCALLCACK;檢測外圍器件的應答信號JBF0,RDADD1;如果應答不正確返回重來LCALLSTAMOVA,R4;取器件地址（讀）LCALLWRBYT;發(fā)送外圍地址LCALLCACK;檢測外圍器件的應答信號JBF0,RDADD1;如果應答不正確返回重來RDN:LCALLRDBYT M

25、OVR0,ADJNZR7,ACKLCALLMNACKLCALLSTOPPOPACCPOPPSWRETACK:LCALLMACKINCR0SJMPRDN ;（3）I2C各個信號子程序;*;啟動信號子程序S ;*STA:SETBSDA;啟動信號SSETBSCLNOP;產(chǎn)生4.7US延時NOPNOPNOPNOPCLRSDANOP;產(chǎn)生4.7US延時NOPNOPNOPNOP CLRSCLRET ;*;停止信號子程序P ;*STOP:CLRSDA ;停止信號PSETBSCLNOP;產(chǎn)生4.7US延時NOPNOPNOPNOPSETBSDANOP;產(chǎn)生4.7US延時NOPNOPNOPNOPCLRSCLCLR

26、SDARET ;*;應答信號子程序 MACK;*MACK:CLRSDA;發(fā)送應答信號ACKSETBSCLNOP;產(chǎn)生4.7US延時NOPNOPNOPNOPCLRSCLSETBSDARET;*;非應答法信號子程序MNACK;*MNACK:SETBSDA;發(fā)送非應答信號NACKSETBSCLNOP;產(chǎn)生4.7US延時NOPNOPNOPNOPCLRSCLCLRSDARET;*;應答檢測子程序CACK;*CACK:SETBSDA;應答位檢測子程序SETBSCL CLRF0MOVC,SDA;采樣SDAJNCCEND;應答正確時轉(zhuǎn)CENDSETBF0;應答錯誤時F0置一CEND:CLRSCLRET;*;發(fā)送一個字節(jié)子程序WRBYT;*WRBYT:PUSH06HMOVR6,#08H;發(fā)送一個字節(jié)子程序 WLP:RLCA ;(入口參數(shù)A)MOVSDA,CSETBSCLNOP;產(chǎn)生4.7US延時NOPNOPNOPNOPCLRSCLDJNZR6,WLPPOP06HRET;*;接收一個字節(jié)子程序RDBYT ;*RDBYT: PUSH06HMOVR6,#08H;接收一個字節(jié)子程序RLP:SETBSDASETBSCL; *NOP;!產(chǎn)