單片機顯示接口實(shí)驗報告范文
一、實(shí)驗目的
1.了解溫度傳感器電路的工作原理
2. 了解溫度控制的基本原理
3. 掌握一線(xiàn)總線(xiàn)接口的使用
二、實(shí)驗說(shuō)明
這是一個(gè)綜合硬件實(shí)驗，分兩大功能：溫度的測量和溫度的控制。 1.DALLAS最新單線(xiàn)數字溫度傳感器DS18B20簡(jiǎn)介
Dallas 半導體公司的數字化溫度傳感器DS1820是世界上第一片支持 “一線(xiàn)總線(xiàn)”接口的溫度傳感器�，F場(chǎng)溫度直接以“一線(xiàn)總線(xiàn)”的數字方式傳輸，大大提高了系統的抗干擾性。適合于惡劣環(huán)境的現場(chǎng)溫度測量，如：環(huán)境控制、設備或過(guò)程控制、測溫類(lèi)消費電子產(chǎn)品等。與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持3V～5.5V的電壓范圍，使系統設計更靈活、方便。
DS18B20測量溫度范圍為 -55°C～+125°C，在-10～+85°C范圍內,精度為±0.5°C。DS18B20可以程序設定9～12位的分辨率，及用戶(hù)設定的報警溫度存儲在EEPROM中，掉電后依然保存。
DS18B20內部結構
DS18B20內部結構主要由四部分組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管腳排列如下:
DQ為數字信號輸入/輸出端；GND為電源地；VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線(xiàn)方式時(shí)接地）。
光刻ROM中的64位序列號是出廠(chǎng)前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是：開(kāi)始8位（28H）是產(chǎn)品類(lèi)型標號，接著(zhù)的48位是該DS18B20自身的序列號，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗碼（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一個(gè)DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現一根總線(xiàn)上掛接多個(gè)DS18B20的目的。
DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以12位轉化為例:用16位符號擴展的二進(jìn)制補碼讀數形式提供，以0.0625℃/LSB形式表達，其中S為符號位。
這是12位轉化后得到的12位數據，存儲在18B20的兩個(gè)8比特的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位是符號位，如果測得的溫度大于0，這5位為0，只要將測到的數值乘以0.0625
即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測到的數值需要取反加1再乘以0.0625即可得到實(shí)際溫度。
例如+125℃的數字輸出為07D0H，+25.0625℃的數字輸出為0191H，-25.0625℃的數字輸出為
DS18B20溫度傳感器的存儲器
DS18B20溫度傳感器的內部存儲器包括一個(gè)高速暫存RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的E2RAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、TL和結構寄存器。
暫存存儲器包含了8個(gè)連續字節，前兩個(gè)字節是測得的溫度信息，第一個(gè)字節的內容是溫度的低八位，第二個(gè)字節是溫度的高八位。第三個(gè)和第四個(gè)字節是TH、TL的易失性拷貝，第五個(gè)字節是結構寄存器的易失性拷貝，這三個(gè)字節的內容在每一次上電復位時(shí)被刷新。第六、七、八個(gè)字節用于內部計算。第九個(gè)字節是冗余檢驗字節。
低五位一直都是1 ，TM是測試模式位，用于設置DS18B20在工作模式還是在測試模式。在DS18B20出廠(chǎng)時(shí)該位被設置為0，用戶(hù)不要去改動(dòng)。R1和R0用來(lái)設置分辨率，如下表所示：（DS18B20出廠(chǎng)時(shí)被設置為12位）
根據DS18B20的通訊協(xié)議，主機控制DS18B20完成溫度轉換必須經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟：每一次讀寫(xiě)之前都要對DS18B20進(jìn)行復位，復位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DS18B20進(jìn)行預定的操作。復位要求主CPU將數據線(xiàn)下拉500微秒，然后釋放，DS18B20收到信號后等待16～60微秒左右，后發(fā)出60～240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號表示復位成功。
2.本實(shí)驗在讀取溫度的基礎上，完成類(lèi)似空調恒溫控制的實(shí)驗。用加熱電阻代替加熱電機。溫度值通過(guò)LED靜態(tài)顯示電路以十進(jìn)制形式顯示出來(lái)，制冷采用自然冷卻。
三、實(shí)驗內容及步驟
本實(shí)驗需要用到單片機最小應用系統（F1區）、串行靜態(tài)顯示（I3區）和溫度傳感器模塊（C3區）。
1.DS18B20的'CONTROL接最小應用系統P1.4，OUT接最小應用系統P2.0，最小系統的P1.0，P1.1接串行靜態(tài)顯示的DIN，CLK端。
2.用串行數據通信線(xiàn)連接計算機與仿真器，然后將仿真器插到模塊的鎖緊插座中，請注意仿真器的方向：缺口朝上。
3.打開(kāi)Keil uVision2仿真軟件，首先建立本實(shí)驗的項目文件，接著(zhù)添加TH44_ DS18B20.ASM源程序，進(jìn)行編譯，直到編譯無(wú)誤。
4.編譯無(wú)誤后，全速運行程序。程序正常運行后，按下自鎖開(kāi)關(guān)‘控制’SIC。LED數顯為 “XX”為十進(jìn)制溫度測量值， “XX”為十進(jìn)制溫度設定值，按下自鎖開(kāi)關(guān)“控制”SIC則加熱源開(kāi)始加熱，溫度也隨著(zhù)變化，當加熱到設定的控制溫度時(shí)如40度時(shí)，停止加熱。
5.也可以把源程序編譯成可執行文件，用ISP燒錄器燒錄到89S52/89S51芯片中。（ISP燒錄器的使用查看附錄二） 四、源程序
;單片機內存分配申明!
TEMPER_L EQU 29H ;用于保存讀出溫度的低8位TEMPER_H EQU 28H ;用于保存讀出溫度的高8位FLAG1 EQU 38H ;是否檢測到DS18B20標志位A_BIT EQU 20H ;數碼管個(gè)位數存放內存位置B_BIT EQU 21H ;數碼管十位數存放內存位置LEDBUF EQU 30HTEMPEQU 55HDIN BIT P1.0CLK BIT P1.1
ORG 0000HLJMP STARTORG 0100H START: SETBP1.4 MAIN:
LCALL GET_TEMPER;調用讀溫度子程序
;進(jìn)行溫度顯示,這里我們考慮用網(wǎng)站提供的兩位數碼管來(lái)顯示溫度 ;顯示范圍00到99度,顯示精度為1度
;因為12位轉化時(shí)每一位的精度為0.0625度,我們不要求顯示小數所以可以?huà)仐?9H的低4位
;將28H中的低4位移入29H中的高4位,這樣獲得一個(gè)新字節,這個(gè)字節就是實(shí)際測量獲得的溫度
;這個(gè)轉化溫度的方法可是我想出來(lái)的哦~~非常簡(jiǎn)潔無(wú)需乘于0.0625系數
MOV A,29H
MOV C,40H;將28H中的最低位移入CRRC AMOV C,41HRRC AMOV C,42HRRC AMOV C,43HRRC AMOV 29H,A
LCALL DISPLAYRESULT
LCALL DISPLAYLED;調用數碼管顯示子程序LCALL DELAY1 AJMP MAIN
; 這是DS18B20復位初始化子程序 INIT_1820:SETB P2.0NOPCLR P2.0
;主機發(fā)出延時(shí)537微秒的復位低脈沖MOV R1,#3 TSR1:MOV R0,#107DJNZ R0,$DJNZ R1,TSR1
SETB P2.0;然后拉高數據線(xiàn)NOPNOPNOPMOV R0,#25H TSR2:
JNB P2.0,TSR3;等待DS18B20回應DJNZ R0,TSR2
LJMP TSR4 ; 延時(shí) TSR3:
SETB FLAG1; 置標志位,表示DS1820存在LJMP TSR5 TSR4:
CLR FLAG1 ; 清標志位,表示DS1820不存在
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