【单片机】辉光管时钟系列<四>温度芯片DS18B20显示

在辉光管时钟里，我们还加入了温度显示功能。这里，我们采用简单易用的温度芯片DS18B20来测量环境温度。DS18B20是常用的数字温度传感器，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。

本文主要是通过STC89C52单片机与温度芯片DS18B20通信，让LCD1602来显示温度，其电路原理图如下：

注意：DS18B20有字一面朝我们，管脚朝下，依次接入地、单片机管脚、以及5V，其中还需要接一个上拉电阻如图中的10k电阻。在图1中，关于单片机和1602液晶部分我们已经在前面文章《辉光管时钟系列<二>LCD液晶显示》中介绍过了。下面首先给出了温度芯片DS18B20的实物图，如图2所示：

下面给出简单的测试程序：

/********************************************

读取DS18B20温度，通过LCD1602显示出来
第一行: 实时温度值
第二行: 最大值和最小值
********************************************/



/*头文件*/
#include <reg52.h>      
#include <intrins.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define _Nop() _nop_()


sbit DQ =P2^3;  //定义DS18B20通信端口
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

sbit lcden=P2^7;

sbit lcdrs=P2^5;

/*定义数字ascii编码*/
unsigned char mun_char_table[]={"0123456789abcdef"};

unsigned char temp_table[] ={"  Temp:   . 'C"};
unsigned char temp_high_low[]={"H:  .     L:  . "};

void delay(uint z)
{
	uint x,y;
	for(x=z;x>0;x--)
		for(y=110;y>0;y--);
}

//////////////////////////////////////


//////////////以下是LCD1602驱动程序////////////////

void write_com(uchar com)
{
	lcdrs=0;
	P0=com;
	delay(15);
	lcden=1;
	delay(15);
	lcden=0;
	
}

void write_date(uchar dat)
{
	lcdrs=1;
	P0=dat;
	delay(15);
	lcden=1;
	delay(15);
	lcden=0;
}


void init()
{
	uchar num;

	lcden=0;

	write_com(0x38);
	write_com(0x0c);
	write_com(0x06);
	write_com(0x01);
	write_com(0x80);

	for(num=0;num<14;num++)
	{
		write_date(temp_table[num]);
		delay(5);
	}	
	write_com(0x80+0x40);
	for(num=0;num<16;num++)
		{
			write_date(temp_high_low[num]);
			delay(5);
		}
}

//////////////////以上是LCD1602驱动程序////////////////



//////////////////以下是DS18B20驱动程序////////////////
//延时函数
void delay_ds(unsigned int i)
{
	while(i--);
}

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

//读一个字节
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_ds(4);
		}
	return(dat);
}

//写一个字节
WriteOneChar(unsigned char dat)
{
	unsigned char i=0;
	for (i=8; i>0; i--){
		DQ = 0;
		DQ = dat&0x01;
		delay_ds(5);
		DQ = 1;
		dat>>=1;
		}
}

//读取温度
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); //读取温度寄存器等（共可读9个寄存器） 前两个就是温度
	a=ReadOneChar();
	b=ReadOneChar();
	t=b;
	t<<=8;
	t=t|a;
	tt=t*0.0625; //将温度的高位与低位合并
	t= tt*10+0.5; //对结果进行4舍5入
	return(t);
}
//////////////////以上是DS18B20驱动程序////////////////

/*1MS为单位的延时程序*/
void delay_1ms(uchar x)
{
    uchar j;
    while(x--){
        for(j=0;j<125;j++)
            {;}
        }   
}

void main()
{	
	
	unsigned int i=0;
	unsigned int temp_high;
	unsigned int temp_low;
    int num;
    ReadTemperature(); //读取当前温度,会读取初始数据85，舍去?
	init();
	i=ReadTemperature(); /*读取当前温度*/
	temp_high = i;
	temp_low = i;
     
	while(1){
			i=ReadTemperature(); //读取当前温度
			if(temp_high<i)	temp_high=i;
			if(temp_low>i)	temp_low=i;
	        write_com(0x88);
			write_date(mun_char_table[i/100]);  /*把温度显示出来*/
	        delay(5);
			write_date(mun_char_table[i%100/10]);
			delay(5);
	        write_com(0x80+11);
			write_date(mun_char_table[i%10]);
			delay_1ms(10);
			write_com(0x80+0x40+2);	
			write_date(mun_char_table[temp_high/100]);
			delay(5);
			write_date(mun_char_table[temp_high%100/10]);
			delay(5);
	        write_com(0x80+0x40+5);
			write_date(mun_char_table[temp_high%10]);
			delay(5);	
			write_com(0x80+0x40+12);	
			write_date(mun_char_table[temp_low/100]);
			delay(5);
			write_date(mun_char_table[temp_low%100/10]);
			delay(5);
	        write_com(0x80+0x40+15);
			write_date(mun_char_table[temp_low%10]);
			delay(5);
		}
}

最后，给出测试结果图：