單片機(jī)DS18B20智能溫度控制器設(shè)計(jì)-匯編語言源程序帶詳細(xì)注釋

ID:600123 · 發(fā)表于 2019-9-13 14:32

以前做了一個(gè)設(shè)計(jì)，抽到的題目是智能溫度控制器，要求是匯編語言實(shí)現(xiàn)，
并且要在開發(fā)板上進(jìn)行實(shí)物驗(yàn)證。
（本代碼已在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，一定可行）
具體程序代碼、內(nèi)容、要求等都在word里面。
該系統(tǒng)在超過設(shè)定的溫度上限或者低于其下限的時(shí)候會(huì)亮燈報(bào)警。
此設(shè)計(jì)為原創(chuàng)設(shè)計(jì)。
仿真圖如圖所示。
希望大家多多鼓勵(lì)。謝謝。

設(shè)計(jì)任務(wù)：采用DS18B20溫度傳感器和AT89S52單片機(jī)及顯示電路完成環(huán)境溫度的實(shí)時(shí)顯示。
⒈ 數(shù)字溫度計(jì)的總體方案設(shè)計(jì)
⑴系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
數(shù)字溫度計(jì)的系統(tǒng)框圖。
⑵芯片選擇
⑶DS18B20主要性能指標(biāo)
⒉硬件電路設(shè)計(jì)
⑴AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)
⑵DS18B20與AT89S52單片機(jī)接口電路設(shè)計(jì)
⑶顯示電路與AT89S52單片機(jī)接口電路設(shè)計(jì)
⒊軟件設(shè)計(jì)
⑴主程序框圖
⑵DS18B20溫度采集程序框圖
⑶顯示程序框圖
⒋調(diào)試與測(cè)試結(jié)果分析
⑴實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)連線圖
⑵程序調(diào)試
⑶實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
⒌程序清單和系統(tǒng)原理圖

附錄：單片機(jī)程序及設(shè)計(jì)電路(有比較詳細(xì)的中文注釋)
DQ    BIT       P1.0             ;DS18B20數(shù)據(jù)位
FLAG1  BIT       00H                ;DS18B20是否存在的標(biāo)志位
SIGN    BIT       01H                ;符號(hào)位
MSB    EQU       30H             ;轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)高位字節(jié)
LSB EQU       31H                ;轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)低位字節(jié)
INTEG EQU       32H             ;轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)整數(shù)部分
DECIM EQU       33H             ;轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)小數(shù)部分
SEG_S EQU       34H             ;符號(hào)位段碼
SEG_I3 EQU       35H             ;整數(shù)部分的百位段碼
SEG_I2 EQU       36H             ;整數(shù)部分的十位段碼
SEG_I1 EQU       37H             ;整數(shù)部分的個(gè)位段碼
SEG_D1 EQU       38H             ;小數(shù)部分的段碼
         ORG 0000H
MAIN:       CLR P1.1             ;正常運(yùn)行指示燈亮
         LCALL INIT_1820    ;DS18B20初始化
         LCALL GET_TEMPER  ;讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)
         LCALL COMPARE    ;判斷是否超出設(shè)定溫度范圍
         LCALL DATA_PROC ;數(shù)據(jù)處理
         LCALL SEG_GEN    ;生成顯示碼
         LCALL DISPLAY    ;數(shù)碼顯示
         SJMP MAIN
;DS18B20復(fù)位初始化子程序（單總線）
INIT_1820:  SETB    DQ
         NOP
         CLR       DQ             ;主機(jī)發(fā)出延時(shí)復(fù)位低脈沖
         MOV    R1,#3
TSR1:       MOV    R0,#107
         DJNZ    R0,$
         DJNZ    R1,TSR1       ;延時(shí)651微秒
         SETB    DQ             ;拉高數(shù)據(jù)線
         NOP
         NOP
         NOP                ;延時(shí)3微秒
         MOV    R0,#25H
TSR2:    JNB    DQ,TSR3    ;等待DS18B20回應(yīng)
         DJNZ    R0,TSR2          ;延時(shí)并檢測(cè)應(yīng)答信號(hào)，148微秒
         LJMP    TSR4
TSR3:    SETB    FLAG1          ;置標(biāo)志位,表示DS1820存在
         LJMP    TSR5
TSR4:       CLR    FLAG1          ;清標(biāo)志位,表示DS1820不存在
         LJMP    TSR6
TSR5:       MOV    R0,#117
         DJNZ    R0,$          ;時(shí)序要求延時(shí)一段時(shí)間，234微秒
TSR6:       SETB    DQ
         RET
;讀出轉(zhuǎn)換后的溫度值
GET_TEMPER:
SETB    DQ
LCALL    INIT_1820       ;先復(fù)位DS18B20
JB    FLAG1,TSS2
RET                   ;判斷DS1820是否存在
TSS2:    MOV    A,#0CCH       ;跳過ROM匹配
LCALL    WRITE_1820
MOV    A,#44H          ;發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令
LCALL    WRITE_1820
LCALL    DELAY          ;等待AD轉(zhuǎn)換結(jié)束,12位轉(zhuǎn)換需750微秒
LCALL    INIT_1820       ;準(zhǔn)備讀溫度前先復(fù)位
MOV    A,#0CCH       ;跳過ROM匹配
LCALL    WRITE_1820
MOV    A,#0BEH       ;發(fā)出讀溫度命令
LCALL    WRITE_1820
LCALL    READ_18200    ;將讀出的溫度數(shù)據(jù)保存到35H/36H
RET
;寫DS18B20的子程序（有具體的時(shí)序要求）
WRITE_1820:MOV    R2,#8             ;一共8位數(shù)據(jù)
         CLR    C
WR1:       CLR    DQ
         MOV    R3,#6
         DJNZ    R3,$
         RRC    A
         MOV    DQ,C
         MOV    R3,#23
         DJNZ    R3,$
         SETB    DQ
         NOP                      ;兩個(gè)寫周期至少需要1微秒的恢復(fù)時(shí)間
         DJNZ    R2,WR1
         SETB    DQ
         RET
; 讀DS18B20的程序,從DS18B20中讀出兩個(gè)字節(jié)的溫度數(shù)據(jù)
READ_18200:MOV    R4,#2             ;將溫度高位和低位從DS18B20中讀出
MOV    R1,#31H          ;低位存入31H,高位存入30H
RE00:    MOV    R2,#8             ;數(shù)據(jù)一共有8位
RE01:       CLR    C
         SETB    DQ
         NOP
         NOP
         CLR    DQ
         NOP
         NOP
         NOP
         SETB    DQ
         MOV    R3,#9
RE10:    DJNZ    R3,RE10
         MOV    C,DQ
         MOV    R3,#23
         DJNZ    R3,$
         RRC    A
         DJNZ    R2,RE01
         MOV    @R1,A
         DEC    R1
         DJNZ    R4,RE00
         RET
;數(shù)據(jù)處理子程序,判斷正負(fù),并分離轉(zhuǎn)換值的整數(shù)和小數(shù)部分
;符號(hào)位為SIGN,0為正,1為負(fù)
;整數(shù)部分存放在INTEG(32H)中,小數(shù)部分存放在DECIM(33H)中
;先判斷轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的正負(fù)
DATA_PROC: CLR C          ;清零進(jìn)位位
         CLR SIGN       ;清零符號(hào)位
         MOV A,MSB    ;將DS18B20轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的高位字節(jié)給8位累加器
         RLC A          ;將累加器A帶進(jìn)位的左移，把MSB的最高位給C
         JC NEG       ;判斷符號(hào)位，C=1說明為負(fù)數(shù)，跳轉(zhuǎn)到NEG
         LJMP PROC ;C=0說明為正數(shù)，跳轉(zhuǎn)到PROC
;下面對(duì)負(fù)數(shù)進(jìn)行取補(bǔ)碼
NEG:       CLR C          ;清零進(jìn)位位
         SETB SIGN ;將符號(hào)位置1，表示負(fù)數(shù)
         MOV A,LSB    ;將DS18B20轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的低位字節(jié)給8位累加器
         CPL A          ;累加器A的8位取反
         ADD A,#1       ;取反后加1
         MOV LSB,A    ;再將取反后的補(bǔ)碼給LSB
         MOV A,MSB    ;同理將MSB進(jìn)行取補(bǔ)碼
         CPL A
         ADDC A,#0    ;此處應(yīng)注意LSB是否向MSB進(jìn)位
         MOV MSB,A
;下面分離轉(zhuǎn)換值的整數(shù)和小數(shù)部分
;DS18B20為轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)為16位，其中，高字節(jié)的高5位為溫度符號(hào)位，
;高字節(jié)的低3位+低字節(jié)的高4位為溫度的整數(shù)部分，低字節(jié)的低4位為溫度的小數(shù)部分
PROC:    MOV A,LSB
         ANL A,#0FH    ;保留低字節(jié)的低4位
         MOV DECIM,A ;將小數(shù)部分存儲(chǔ)在DECIM
         MOV A,MSB
         SWAP A       ;累加器A中高低4位互換
         ANL A,#0F0H    ;保留高字節(jié)的低4位
         MOV INTEG,A
         MOV A,LSB
         SWAP A
         ANL A,#0FH    ;保留低字節(jié)的高4位
         MOV R0,INTEG
         ORL A,R0    ;高字節(jié)的低4位加上低字節(jié)的高4位
         MOV INTEG,A    ;得到的整數(shù)部分存儲(chǔ)在INTEG
         RET
;下面對(duì)設(shè)置溫度上限與下限，超過范圍將點(diǎn)亮報(bào)警燈
COMPARE:  PUSH ACC
         CLR C
         MOV A, #28       ;設(shè)置溫度上限
         SUBB A,INTEG ;溫度上限減去整數(shù)部分
         JC Z1             ;若超過溫度上限，則跳轉(zhuǎn)到Z1
            MOV A,#26       ;設(shè)置溫度下限
         SUBB A,INTEG ;溫度下限減去整數(shù)部分
         JNC Z1          ;若低于溫度下限，則跳轉(zhuǎn)到Z1
         CLR C
         SETB P1.2       ;若在上下限之間，則不點(diǎn)亮報(bào)警燈
         POP ACC
         RET
Z1:       CLR C
         CLR P1.2       ;點(diǎn)亮報(bào)警燈
         POP ACC
         RET
;生成顯示碼子程序
;符號(hào)位段碼存放在SEG_S中,整數(shù)段碼存放在SEG_I3到SEG_I1中
;小數(shù)部分段碼存放在SEG_D1中
SEG_GEN: MOV DPTR,#TABLE    ;將0到9的數(shù)碼段的段首地址給DPTR
         JB SIGN,S_NEG          ;判斷符號(hào)位，若為負(fù)數(shù)，跳轉(zhuǎn)至S_NEG
         MOV SEG_S,#0FFH    ;若為正數(shù)，則符號(hào)位數(shù)碼段都不亮
         SJMP S_INT
S_NEG:       MOV SEG_S,#0BFH    ;若為負(fù)數(shù)，則符號(hào)位數(shù)碼段顯示“-”
S_INT:       MOV A,INTEG
         MOV B,#100
         DIV AB                ;A除以B，商放在A中，商即為整數(shù)部分的百位數(shù)
         MOVC A,@A+DPTR    ;將百位數(shù)的段碼給A
         MOV SEG_I3,A       ;得到百位數(shù)段碼，存儲(chǔ)在SEG_I3
;下面同理得到十位數(shù)的段碼
         MOV A,B
         MOV B,#10
         DIV AB
         MOVC A,@A+DPTR
         MOV SEG_I2,A
         MOV A,B
         MOVC A,@A+DPTR
         ANL  A,#7FH          ;加上小數(shù)點(diǎn)
         MOV SEG_I1,A    ;得到十位數(shù)的段碼
;下面通過散轉(zhuǎn)程序得到小數(shù)的段碼
         MOV DPTR,#SWITCH
         MOV A,DECIM
         MOV B,DECIM
         ADD A,B             ;AJMP指令占用2個(gè)字節(jié)
         JMP @A+DPTR       ;間接轉(zhuǎn)移指令，根據(jù)小數(shù)值查表,求段碼
SWITCH: AJMP K0
         AJMP K1
         AJMP K2
         AJMP K3
         AJMP K4
         AJMP K5
         AJMP K6
         AJMP K7
         AJMP K8
         AJMP K9
         AJMP K10
         AJMP K11
         AJMP K12
         AJMP K13
         AJMP K14
         AJMP K15
K0:          MOV SEG_D1,#0C0H
         AJMP RETURN
K1:          MOV SEG_D1,#0F9H
         AJMP RETURN
K2:          MOV SEG_D1,#0F9H
         AJMP RETURN
K3:          MOV SEG_D1,#0A4H
         AJMP RETURN
K4:          MOV SEG_D1,#0B0H
         AJMP RETURN
K5:          MOV SEG_D1,#0B0H
         AJMP RETURN
K6:          MOV SEG_D1,#99H
         AJMP RETURN
K7:          MOV SEG_D1,#99H
         AJMP RETURN
K8:          MOV SEG_D1,#92H
         AJMP RETURN
K9:          MOV SEG_D1,#82H
         AJMP RETURN
K10:       MOV SEG_D1,#82H
         AJMP RETURN
K11:          MOV SEG_D1,#0F8H
         AJMP RETURN
K12:       MOV SEG_D1,#80H
         AJMP RETURN
K13:       MOV SEG_D1,#80H
         AJMP RETURN
K14:       MOV SEG_D1,#90H
         AJMP RETURN
K15:       MOV SEG_D1,#90H
         AJMP RETURN
RETURN:       JNB SIGN,RETURN1  ;若為正數(shù)則跳轉(zhuǎn)至RETURN1
         MOV SEG_I3,#0BFH  ;若為負(fù)數(shù)，則百位數(shù)將顯示“-”
RETURN1:    RET
;顯示子程序,首位為符號(hào)位,三位整數(shù),1位小數(shù)
DISPLAY: MOV    SP,#80H
         MOV    P2,#0FFH
         MOV    DPTR,#0FF23H ;指向8255的控制字寄存器
         MOV    A,#81H       ;設(shè)置8255的PA、PB為輸出，PC為輸入
         MOVX @DPTR,A       ;寫8255控制字寄存器
XS1:       MOV    DPTR,#0FF21H ;指向8255的PB口（七段碼）
         MOV    A,SEG_I3       ;百位的七段碼
         MOVX @DPTR,A       ;通過8255的PB口送出七段碼
         MOV    DPTR,#0FF20H ;位選地址（PA）
         MOV    A,#0DFH       ;左邊第1個(gè)數(shù)碼管的位選
         MOVX @DPTR,A          ;點(diǎn)亮選擇左邊第一個(gè)數(shù)碼管
         CALL DELAY          ;調(diào)用延時(shí)子程序
;下面相同原理進(jìn)行位選數(shù)碼管
XS2:       MOV    DPTR,#0FF21H
         MOV    A,SEG_I2    ;十位的七段碼
         MOVX @DPTR,A
         MOV    DPTR,#0FF20H
         MOV    A,#0EFH       ;左邊第2個(gè)數(shù)碼管的位選
         MOVX @DPTR,A
         CALL DELAY
XS3:       MOV    DPTR,#0FF21H
         MOV    A,SEG_I1    ;個(gè)位的七段碼
         MOVX @DPTR,A
         MOV    DPTR,#0FF20H
         MOV    A,#0F7H       ;左邊第3個(gè)數(shù)碼管的位選
         MOVX @DPTR,A
         CALL DELAY
XS4:       MOV    DPTR,#0FF21H
         MOV    A,SEG_D1    ;小數(shù)的七段碼
         MOVX @DPTR,A
         MOV    DPTR,#0FF20H
         MOV    A,#0FBH       ;左邊第4個(gè)數(shù)碼管的位選
         MOVX @DPTR,A
         CALL DELAY
XS5:       MOV    DPTR,#0FF21H
         MOV    A,#9CH       ;"℃"的小圓圈的七段碼
         MOVX @DPTR,A
         MOV    DPTR,#0FF20H
         MOV    A,#0FDH       ;左邊第5個(gè)數(shù)碼管的位選
         MOVX @DPTR,A
         CALL DELAY
XS6:       MOV    DPTR,#0FF21H
         MOV    A,#0C6H       ;"℃"的“C“的七段碼
         MOVX @DPTR,A
         MOV    DPTR,#0FF20H
         MOV    A,#0FEH       ;左邊第6個(gè)數(shù)碼管的位選
         MOVX @DPTR,A
         CALL DELAY
;延時(shí)子程序
DELAY:
         MOV R1,#5
D2:       MOV R2,#120
         DJNZ R2,$
         DJNZ R1,D2
         RET
;0到9數(shù)字的數(shù)碼段段碼
TABLE:       DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H
         DB 92H,82H,0F8H,80H,90H
END

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