目錄

一．引言...

二．設計目的...

三．系統功能...

四．系統設備...

五．溫度控制總體方案與原理...

1．系統模塊圖...

2．系統模塊總關系圖...

六．溫度轉換核心及其算法...

1.溫度傳感器DS18B20原理與特性...

DSl8B20的管腳及特點...

DS18B20的內部結構...

DS18B20的內存結構...

DS18B20的測溫功能...

DSl820工作過程中的協議...

溫度傳感器與單片機通訊時序...

2.溫度轉換算法及分析...

七．硬件設計說明...

1．系統總體電路圖...

2．各個模塊電路圖...

輸入系統...

輸出系統...

芯片系統...

八．軟件設計說明...

1．總模塊的流程圖...

2．各個模塊的流程圖...

讀取溫度DS18B20模塊的流程...

鍵盤掃描處理流程...

九．操作指引...

按鍵功能...

顯示溫度...

設定溫度...

十．參考文獻...

程序源代碼...

二．設計目的

設計并制作一個水溫自動控制系統，控制對象為1升凈水，容器為搪瓷器皿。水溫可以在一定范圍內由人工設定，并能在環境溫度降低時實現自動控制，以保持設定的溫度基本不變。

利用單片機AT89S52實現水溫的智能控制，使水溫能夠在40-90 度之間實現控制溫度調節。利用儀器讀出水溫，并在此基礎上將水溫調節到我們通過鍵盤輸入的溫度（其方式是加熱或降溫），而且能夠將溫度顯示在我們的七段發光二極管板上。

三．系統功能

1. 可以對溫度進行自由設定，到那時必須在0－100攝氏度單位內，設定時可以適時的顯示說設定的溫度值，溫度是可以自由設置的，傳感器的檢測值與設定的溫度比較，可以顯示在七段發光二極管上。

2. 溫度由1臺1000w電爐來實現，如果溫度不在40－90度之間，則在LED上顯示“8888”,表示錯誤。

3. 能夠保持不間斷顯示水溫，顯示位數4位，分別為百位，個位，十位，和小數位。（但由于規定不超過90度，所以百位也就沒有實現，默認的百位是不顯示的）

四．系統設備

ME300B 最小系統板
DS18B20 數字溫度傳感器（集成了A/D轉換功能）
1000W 電爐
溫度計
繼電器
風扇
盛水器皿

六．溫度轉換核心及其算法 1.溫度傳感器DS18B20原理與特性本系統采用了DS18B20單總線可編程溫度傳感器,來實現對溫度的采集和轉換，極大簡化了電路的復雜度，以及算法的要求。首先先來介紹一下DS18B20這塊傳感器的特性及其功能: DSl8B20的管腳及特點 DS18B20可編程溫度傳感器有3個管腳。(如圖：1) GND為接地線，DQ為數據輸入輸出接口，通過一個較弱的上拉電阻與單片機相連。VDD為電源接口，既可由數據線提供電源，又可由外部提供電源，范圍3．O～5．5 V。本文使用外部電源供電。主要特點有： 1. 用戶可自設定報警上下限溫度值。 2. 不需要外部組件，能測量－55～+125℃ 范圍內的溫度。 3. －10℃ ~ +85℃ 范圍內的測溫準確度為±0．5℃ 。 4. 通過編程可實現9～l2位的數字讀數方式，可在至多750 ms內將溫度轉換成12 位的數字，測溫分辨率可達0．0625℃ 。 5. 獨特的單總線接口方式，與微處理器連接時僅需要一條線即可實現與微處理器雙向通訊。 DS18B20的內部結構 DS18B20內部功能模塊如圖2所示，主要由4部分組成：64位光刻R0M（圖3）、溫度傳感器、非易失性的溫度報警觸發器TH和TL、配置寄存器。R0M 中的64位序列號是出廠前被光刻好的，他可以看作是該DSISB20的地址序列碼，每個DSI8B20的64位序列號均不相同。高低溫報警觸發器TH 和TL，配置寄存器均由一個字節的E2PROM組成，使用一個存儲器功能命令可對 TH，TL或配置寄存器寫入。配置寄存器中R1，R0決定溫度轉換的精度位數：R1R0＝’00’,9位精度，最大轉換時間為93.75 ms；R1R0 = ‘01’,10位精度，最大轉換時間為187.5 ms；R1R0 = ‘10’,11位精度，最大轉換時間為375 ms；R1R0 =’11’,12位精度，最大轉換時間為750 ms；未編程時默認為12位精度。本系統采用的也是12位的精度。 DS18B20的內存結構 DSI8B20溫度傳感器的內部存儲器包括一個高速暫存RAM （便箋式的內部存儲器）和一個非易失性的可電擦除的EEPROM，后者存放高溫和低溫觸發器TH，TL和結構寄存器。便箋存儲器包含了9個連續字節（0～8），前兩個字節是測得的溫度信息（圖4），字節0的內容是溫度的低8位，字節1是溫度的高8位，字節2是TH（溫度上限報警），字節3是TL（溫度下限報警），字節4是配置寄存器（圖5），用于確定輸出分辨率9到12位。第5、6、7個字節是預留寄存器，用于內部計算。字節8是冗余檢驗字節，校驗前面所有8個字節的CRC碼，可用來保證通信正確。 DS18B20的測溫功能當DSI8B20接收到溫度轉換命令后，開始啟動轉換。轉換完成后的溫度值就以16位帶符號擴展的二進制補碼形式存儲在高速暫存存儲器的0，1字節。單片機可通過單線接口讀到該數據，讀取時低位在前，高位在后，數據格式以0．062 5℃／LSB形式表示。溫度值格式如圖4所示，其中“S”為標志位，對應的溫度計算：當符號位S=0時，直接將二進制位轉換為十進制；當S=1時，先將補碼變換為原碼，再計算十進制值。圖4下面的表是對應的一部分溫度值。DSI8B20完成溫度轉換后，就把測得的溫度值與 TH做比較，若T>TH或T RoM操作命令 -> 存儲器操作命令-> 處理數據 1 初始化 單總線上的所有處理均從初始化開始 2 ROM操作品令 總線主機檢測到DSl820的存在便可以發出ROM操作命令之一這些命令如 指令 代碼 Read ROM(讀ROM) [33H] Match ROM(匹配ROM) [55H] Skip ROM(跳過ROM] [CCH] Search ROM(搜索ROM) [F0H] Alarm search(告警搜索) [ECH] 3 存儲器操作命令 指令 代碼 Write Scratchpad(寫暫存存儲器) [4EH] Read Scratchpad(讀暫存存儲器) [BEH] Copy Scratchpad(復制暫存存儲器) [48H] Convert Temperature(溫度變換) [44H] Recall EPROM(重新調出) [B8H] Read Power supply(讀電源) [B4H] 溫度傳感器與單片機通訊時序 2.溫度轉換算法及分析由于DS18B20轉換后的代碼并不是實際的溫度值，所以要進行計算轉換。溫度高字節（MS Byte）高5位是用來保存溫度的正負（標志為S的bit11～bit15），高字節（MS Byte）低3位和低字節來保存溫度值（bit0 ~ bit10）。其中低字節（LS Byte）的低4位來保存溫度的小數位（bit0 ~ bit 3）。由于本程序采用的是0.0625的精度，小數部分的值，可以用后四位代表的實際數值乘以0.0625，得到真正的數值，數值可能帶幾個小數位，所以采取小數舍入，保留一位小數即可。也就說，本系統的溫度精確到了0.1度。 算法核心：首先程序判斷溫度是否是零下，如果是，則DS18B20保存的是溫度的補碼值，需要對其低8位（LS Byte）取反加一變成原碼。處理過后把DS18B20的溫度Copy到單片機的RAM中，里面已經是溫度值的Hex碼了，然后轉換Hex碼到BCD碼，分別把小數位，個位，十位，百位的BCD碼存入RAM中。由于百位沒有用，默認情況是置為0A，在顯示屏上沒有任何顯示。溫度算法核心代碼 DATA_DEAL: MOV A,TEMPERATURE_H ；TEMPERATURE_H存放的是DS18B20轉換后的高8位的值（上圖的MS Byte）ANL A,#80H ；判溫度是否零下 JZ TEMPC1 ；A為0，說明是正數，跳往TEMPC1,如果是負數，則對低8為進行補碼處理 CLR C MOV A,TEMPERATURE_L ；為負數，對低8 位（上圖的LS Byte）求補 CPL A ；取反加1 ADD A,#01H MOV TEMPERATURE_L,A ；取補碼后存回TEMPERATURE_L，此時TEMPERATURE_L里面的值就可以表示溫度了 MOV A,TEMPERATURE_H CPL A ADDC A,#00H ；高位TEMPERATURE_H取反，加上從低位TEMPERATURE_L進來的位 MOV TEMPERATURE_H,A ；寫回TEMPERATURE_H MOV TEMPERATURE_HC,#0BH SJMP TEMPC11 TEMPC1: MOV TEMPERATURE_HC,#0AH TEMPC11:MOV A,TEMPERATURE_HC SWAP A MOV TEMPERATURE_HC,A MOV A,TEMPERATURE_L ANL A,#0FH ；取A低4位(小數位，單位是0.0625),得出來的數要乘以0.0625,通過查表來算出值 MOV DPTR,#TEMPDOTTAB MOVC A,@A+DPTR ；查表 MOV TEMPERATURE_LC,A ；TEMPERATURE_LC的低四位保存 小數部分 BCD MOV DIS_BUF_X,A ；小數位的BCD碼送入顯示buffer中 MOV A,TEMPERATURE_L ；整數部分 ANL A,#0F0H ；得到個位單個數值 SWAP A ；SWAP后就得到個位真正的個位 MOV TEMPERATURE_L,A MOV A,TEMPERATURE_H ANL A,#0FH SWAP A ORL A,TEMPERATURE_L MOV TEMPERATURE_ZH,A ；組合后的值存入TEMPERATURE_ZH LCALL HtoB ；轉換HEx值成為BCD碼 MOV TEMPERATURE_L,A ；TEMPERATURE_L目前存入的是十位和個位的BCD編碼 ANL A,#0F0H SWAP A ORL A,TEMPERATURE_HC ；TEMPERATURE_HC 低4位 存放 十位數 BCD MOV TEMPERATURE_HC,A MOV A,TEMPERATURE_L ANL A,#0FH SWAP A ；TEMPERATURE_LC高4位 存放 個位數 BCD ORL A,TEMPERATURE_LC MOV TEMPERATURE_LC,A MOV A,R7 JZ TEMPC12 ANL A,#0FH SWAP A MOV R7,A MOV A,TEMPERATURE_HC ；TEMPERATURE_HC高4位 存放 百位數 BCD ANL A,#0FH ORL A,R7 MOV TEMPERATURE_HC,A TEMPC12:RET ；小數部分碼表 TEMPDOTTAB: DB 00H,01H,01H,02H,03H,03H,04H,04H,05H,06H,06H,07H,08H,08H,09H,09H 結果溫度值的BCD碼存放到TEMPERATURE_HC(百位和十位)，TEMPERATURE_LC(個位和小數位)中七．硬件設計說明 1．系統總體電路圖 2．各個模塊電路圖輸入系統 1． 鍵盤模塊我們用的下面四個獨立鍵盤中的三個，分別是：K2，K3，K4。 1． 溫度測量模塊 DS18B20通過P3.3口和AT89S52進行通訊。

1． 繼電器模塊

下圖是一個蜂鳴器和一個繼電器的圖，我們只用到了繼電器的圖，繼電器和單片機的P1.3口進行通訊。

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2024-5-13 08:21 上傳

單片機DS18B20水溫控制系統設計程序源碼

        TEMPERATURE_L DATA 31H ;DS18B20低8位Buffer
        TEMPERATURE_H DATA 30H ;DS18B20高8位Buffer
           
        TEMPERATURE_HC DATA 32H   ;計算后的百位和十位的BCD碼存放BUFFER
        TEMPERATURE_LC DATA 33H   ;計算后的個位和小數位的BCD碼存放BUFFER
        TEMPERATURE_ZH DATA 34H   ;計算后十位和個位HEX碼的存放BUFFER
   
        DIS_BUF_X DATA 35H ;數碼管小數位Buffer
        DIS_BUF_G DATA 36H  ;數碼管個位Buffer
        DIS_BUF_S DATA 37H  ;數碼管十位Buffer
        DIS_BUF_B DATA 38H  ;數碼管百位Buffer
      
        KEY_BUF_G DATA 39H ;鍵盤輸入后，的個位值
        KEY_BUF_S DATA 49H ;鍵盤輸入后，的十位值
        KEY_BUF_B DATA 41H ;鍵盤輸入后，的百位值
      
        K_UP EQU P1.5     ;上調按鈕
        K_DOWN EQU P1.6   ;下調按鈕
        K_ENTER EQU P1.7  ;輸入數據確認按鈕

        P_DS18B20 EQU P3.3  ;讀取DS18B20的輸入端口
        P_SWITCH EQU P1.3   ;繼電器控制端口,1－風扇，0－電爐
      
        FLAG EQU 20H.0        ;標志位,確定是否存在DS18B20
        ENTER_FLAG EQU 20H.1  ;鍵盤輸入的標志位,為0說明鍵盤正在輸入，為1說明鍵盤輸入退出

;程序開始執行
        ORG 0000H
        LJMP MAIN
        ORG 0100H
MAIN:  MOV SP,#60H           ;初始化
        MOV KEY_BUF_G,#00H   ;由于KEY_BUF是由用戶輸入的，所以先賦值初始化
        MOV KEY_BUF_S,#00H
        MOV KEY_BUF_B,#00H
   
NEXT:
        LCALL   READ_TEMP ;調用讀溫度子程序
        JB FLAG,NORMAL    ;判斷是否有DS18B20的存在
        CALL ERR              ;不存在時顯示錯誤信息
AJMP    NEXT
NORMAL: LCALL DATA_DEA      ;處理從DS18B20得到的數據
        LCALL SET_DIS_BUF       ;賦值給DIS_BUF_X,G,S,B
        LCALL DISPLAY       ;調用數碼管顯示子程序
        LCALL SCAN_KEY      ;掃描鍵盤
        LCALL SWITCH            ;處理繼電器
        AJMP    NEXT

;程序名稱:ERR
;功能:程序出錯處理，顯示四個8，即8888
;入口參數:無
;出口參數:DIS_BUF_X,DIS_BUF_G, DIS_BUF_S, DIS_BUF_B
ERR:    MOV DIS_BUF_X,#08H ;如果沒有找到DS18B20，那么就顯示錯誤，錯誤顯示為888
        MOV DIS_BUF_G,#08H     
        MOV DIS_BUF_S,#08H
        MOV DIS_BUF_B,#08H
        LCALL DISPLAY
        RET

;程序名稱:DATA_DEAL
;功能:處理采集后的的數據
;入口參數:TEMPERATURE_L
;出口參數:DIS_BUF_G, DIS_BUF_S, DIS_BUF_B
DATA_DEAL:
        MOV  A,TEMPERATURE_H    ;判溫度是否零下
        ANL  A,#80H
        JZ  TEMPC1          ;A為0，說明是正數，跳往TEMPC1,如果是負數，則對低8為進行補碼處理
        CLR  C
        MOV  A,TEMPERATURE_L    ;二進制數求補（雙字節）
        CPL  A              ;取反加1
        ADD  A,#01H
        MOV  TEMPERATURE_L,A    ;取補碼后存回TEMPERATURE_L，此時TEMPERATURE_L里面的值就能表示溫
;度了，不過還要繼續處理一下。
        MOV  A,TEMPERATURE_H
        CPL  A
        ADDC  A,#00H               ;高位TEMPERATURE_H取反，加上從低位TEMPERATURE_L進來的位
        MOV  TEMPERATURE_H,A       ;寫回TEMPERATURE_H
        MOV  TEMPERATURE_HC,#0BH
        SJMP  TEMPC11

TEMPC1: MOV  TEMPERATURE_HC,#0AH   
TEMPC11:MOV  A,TEMPERATURE_HC
        SWAP  A
        MOV  TEMPERATURE_HC,A
        MOV  A,TEMPERATURE_L
        ANL  A,#0FH              ;取A低4位(小數位，單位是0.0625),得出來的數要乘以0.0625,通過查表來算出值
        MOV  DPTR,#TEMPDOTTAB
        MOVC  A,@A+DPTR          ;查表
        MOV  TEMPERATURE_LC,A    ;TEMPERATURE_LC  LOW=小數部分 BCD
        MOV  DIS_BUF_X,A         ;小數位的BCD碼送入顯示buffer中

        MOV  A,TEMPERATURE_L     ;整數部分
        ANL  A,#0F0H             ;得到個位‘單個數值
        SWAP  A                  ;SWAP后就得到個位真正的個位
        MOV  TEMPERATURE_L,A
        MOV  A,TEMPERATURE_H
        ANL  A,#0FH
        SWAP  A
        ORL  A,TEMPERATURE_L
        MOV  TEMPERATURE_ZH,A     ;組合后的值存入TEMPERATURE_ZH
        LCALL  HtoB               ;轉換HEx值成為BCD碼
        MOV  TEMPERATURE_L,A      ;TEMPERATURE_L目前存入的是十位和個位的BCD編碼
        ANL  A,#0F0H
        SWAP  A
        ORL  A,TEMPERATURE_HC     ;TEMPERATURE_HC LOW位 = 十位數 BCD
        MOV  TEMPERATURE_HC,A
        MOV  A,TEMPERATURE_L
        ANL  A,#0FH
        SWAP  A                   ;TEMPERATURE_LC HI位 = 個位數 BCD
        ORL  A,TEMPERATURE_LC
        MOV  TEMPERATURE_LC,A
        MOV  A,R7
        JZ  TEMPC12
        ANL  A,#0FH
        SWAP  A
        MOV  R7,A
        MOV  A,TEMPERATURE_HC      ;TEMPERATURE_HC HI = 百位數 BCD
        ANL  A,#0FH

        ORL  A,R7
        MOV  TEMPERATURE_HC,A
TEMPC12:RET
;  小數部分碼表
TEMPDOTTAB:  DB   00H,01H,01H,02H,03H,03H,04H,04H,05H,06H,06H,07H,08H,08H,09H,09H
;0.0625->00H
;0.0625*2 = 0.125->01H
;0.0625*3 = 0.1875->01H
;0.0625*4 = 0.25->02H
;0.0625*5 = 0.3125->03H
;以此類推..........

;程序名稱:HtoB
;功能:十六進制轉 BCD
;入口參數:A
;出口參數:R7
HtoB:   MOV  B,#064H  ;100      
        DIV  AB       ;a/100      
        MOV  R7,A     ;      
        MOV  A,#0AH
        XCH  A,B
        DIV  AB              
        SWAP  A
        ORL  A,B
        RET

;程序名稱:INIT_TEMP
;功能:初始化DS18B20,確定DS18B20是否是存在的
;入口參數:無
;出口參數:FLAG
INIT_TEMP:                 
        SETB    P_DS18B20
        NOP
        CLR P_DS18B20                ;主機發出延時537微秒的復位低脈沖
        MOV R0,#6BH
        MOV R1,#04H
TSR1:   DJNZ    R0,$
        MOV     40,#6BH
        DJNZ    R1,TSR1
        SETB    P_DS18B20               ;然后拉高數據線，釋放總線進入接受狀態
        NOP
        NOP
        NOP
        MOV R0,#32H
TSR2:   JNB     P_DS18B20,TSR3       ;等待DS18B20回應
        DJNZ    R0,TSR2
        LJMP    TSR4                ;延時
TSR3:   SETB    FLAG                ;置標志位,表示DS1820存在
        LJMP    TSR5
TSR4:   CLR FLAG                ;清標志位,表示DS1820不存在
        LJMP    TSR7
TSR5:   MOV R0,#06BH
TSR6:   DJNZ    R0,TSR6         ;時序要求延時一段時間
TSR7:   SETB    P_DS18B20
        RET

;程序名稱:READ_TEMP
;功能:讀取DS18B20的數據
;入口參數:TEMPERATURE_L，TEMPERATURE_H
;出口參數:無
READ_TEMP:
        SETB    P_DS18B20
        LCALL   INIT_TEMP     ;先復位DS18B20
        JB  FLAG,TSS2
        RET                   ;判斷DS1820是否存在?若DS18B20不存在則返回
TSS2:   MOV A,#0CCH           ;跳過ROM匹配
        LCALL   WRITE_18B20
        MOV A,#44H            ;發出溫度轉換命令
        LCALL   WRITE_18B20
        ;LCALL  DISPLAY       ;等待AD轉換結束,12位的話750微秒
        LCALL   INIT_TEMP     ;準備讀溫度前先復位
        MOV A,#0CCH           ;跳過ROM匹配
        LCALL   WRITE_18B20
        MOV A,#0BEH           ;發出讀溫度命令
        LCALL   WRITE_18B20
        LCALL   READ_18B20    ;將讀出的溫度數據保存到35H/36H
        RET

;具體的步驟：初始化完后當拉低電平開始產生寫時隙－》15微妙之內送入一位數據－》15～60微妙1820來
;采樣讀取它  

;程序名稱:WRITE_18B20
;功能:將A保存的數值寫入DS1820中，有具體的時序要求，詳細參考附圖的說明
;入口參數:A 寄存器
;出口參數:無
WRITE_18B20:   
        MOV R2,#8           ;一共8位數據，串行通信
        CLR C
WR1:    CLR P_DS18B20
        MOV R3,#07
        DJNZ    R3,$
        RRC A               ;循環右移
        MOV P_DS18B20,C
        MOV R3,#3CH
        DJNZ    R3,$                ;23*2 = 46微妙
        SETB    P_DS18B20
        NOP
        DJNZ    R2,WR1          ;A里面一共是8位，所以要送8次
        SETB    P_DS18B20       ;釋放總線
        RET

;程序名稱:READ_18B20
;功能:讀取18B20中的數據，由于是串行通信，每次讀取一個，循環8次讀取
;入口參數:TEMPRATURE_L
;出口參數:無
READ_18B20:
        MOV R4,#4               ;將溫度高位和低位從DS18B20中讀出
        MOV R1,#TEMPERATURE_L  
RE00:   MOV R2,#8               ;數據一共有8位
RE01:   CLR C
        SETB    P_DS18B20
        NOP
        NOP
        CLR P_DS18B20
        NOP
        NOP
        NOP
        SETB    P_DS18B20
        MOV R3,#09
RE10:   DJNZ R3,RE10
        MOV C,P_DS18B20
        MOV R3,#3CH
RE20:   DJNZ R3,RE20
        RRC A
        DJNZ R2,RE01
        MOV @R1,A
        DEC R1
        DJNZ R4,RE00
        RET

;程序名稱:SCAN_KEY
;功能:掃描鍵盤
;入口參數:DIS_BUF_G,DIS_BUF_S,DIS_BUF_B
;出口參數:KEY_BUF_G,KEY_BUF_S,kEY_BUF_B
SCAN_KEY:
      JB K_ENTER,QUIT           ;如果又Enter鍵入，則開始鍵盤輸入
      LCALL K_DELAY
      JB K_ENTER,QUIT
      CLR ENTER_FLAG                ;每次進來都賦值輸入標志，設置為0
      MOV KEY_BUF_G,DIS_BUF_G ;將當前的溫度賦值給KEY_BUF,也就是說是以當前溫度為基準，進行加減的
      MOV KEY_BUF_S,DIS_BUF_S
      MOV KEY_BUF_B,DIS_BUF_B
K_LOOP:
      JB ENTER_FLAG,QUIT            ;如果輸入完成，ENTER_FLAG則為1，退出鍵盤程序
      JB K_ENTER,KUP
      CALL PRO_ENTER
KUP:  JB K_UP,KDOWN
      CALL PRO_UP
KDOWN:JB K_DOWN,LOOPA
      CALL PRO_DOWN
LOOPA:LCALL DISPLAY
      SJMP K_LOOP
QUIT: RET

;程序名稱:PRO_ENTER
;功能:確認鍵盤輸入和退出鍵盤輸入
;入口參數:ENTER_FLAG
;出口參數:ENTER_FLAG
PRO_ENTER:
      CALL K_DELAY
      JB K_ENTER,K_LOOP ;按鈕抖動處理
      SETB ENTER_FLAG
      CALL K_DELAY
      RET

;程序名稱:PRO_UP
;功能:數值上調處理
;入口參數:KEY_BUF_G,KEY_BUF_S,KEY_BUF_B
;出口參數:DIS_BUF_G,DIS_BUF_S,DIS_BUF_B
PRO_UP:
      CALL K_DELAY
      JB K_UP,K_LOOP    ;按鈕抖動處理
      INC KEY_BUF_G     ;個位增一
      MOV A,KEY_BUF_G
      CJNE A,#0AH,UPNEXT;個位增加到10，回0
      MOV KEY_BUF_G,#00H
      INC KEY_BUF_S     ;十位加一
      MOV A,KEY_BUF_S
      CJNE A,#0AH,UPNEXT;十位超過99，溢出了
      MOV R0,#200
ERROR1:LCALL ERR        ;出錯，顯示8888
      DJNZ R0,ERROR1
      DEC KEY_BUF_S     ;退回99
      MOV KEY_BUF_G,#09H
UPNEXT:
      MOV DIS_BUF_G,KEY_BUF_G
      MOV DIS_BUF_S,KEY_BUF_S
      MOV DIS_BUF_B,KEY_BUF_B
      CALL K_DELAY
      RET

;程序名稱:PRO_DOWN
;功能:數值下調處理
;入口參數:KEY_BUF_G,KEY_BUF_S,KEY_BUF_B
;出口參數:DIS_BUF_G,DIS_BUF_S,DIS_BUF_B
PRO_DOWN:
      CALL K_DELAY
      JB K_DOWN,K_LOOP    ;按鈕抖動處理
      DEC KEY_BUF_G       ;個位減一
      MOV A,KEY_BUF_G
      CJNE A,#0FFH,DOWNNEXT;個位減到0，回到9
      MOV KEY_BUF_G,#09H
      DEC KEY_BUF_S        ;十位減一
      MOV A,KEY_BUF_S
      CJNE A,#0FFH,DOWNNEXT;十位低于0，溢出了
      MOV R0,#200
ERROR2:LCALL ERR           ;出錯，顯示8888
      DJNZ R0,ERROR2
      INC KEY_BUF_S        ;退回00
      MOV KEY_BUF_G,#00H
DOWNNEXT:
      MOV DIS_BUF_G,KEY_BUF_G ;增加完成后，賦值退出，然后DISPLAY顯示出來
      MOV DIS_BUF_S,KEY_BUF_S
      MOV DIS_BUF_B,KEY_BUF_B
      CALL K_DELAY
      RET

K_DELAY:            ;鍵盤抖動延時子程序
    MOV R6,#250
DL20MS_1:
    MOV R7,#200
    DJNZ R7,$
    DJNZ R6, DL20MS_1
    RET

;繼電器控制
SWITCH:
        MOV A,KEY_BUF_G     ;三個Buffer都是0的話，說明還沒有輸入數值，直接退出
        JNZ SNEXT
        MOV A,KEY_BUF_S
        JNZ SNEXT
        MOV A,KEY_BUF_B
        JZ  SQUIT
SNEXT:  CALL SET_DIS_BUF
    MOV A,KEY_BUF_S
    SUBB A,DIS_BUF_S
    JC COOL
    JNZ HOT                 ;十位如果相等，那么繼續比較個位
    MOV A,KEY_BUF_G
    SUBB A,DIS_BUF_G
    JC COOL
HOT:  CLR P_SWITCH              ;P_SWITCH 為0說明當前溫度小于設定溫度，要升溫，所以接電爐
      SJMP SQUIT
COOL: SETB P_SWITCH         ;P_SWITCH 為1說明當前溫度大于設定溫度，要降溫，所以接風扇
SQUIT:RET

;程序名稱:SET_DIS_BUF
;功能:賦值給DIS_BUF_G, DIS_BUF_S, DIS_BUF_B
;入口參數:TEMPERATURE_LC,TEMPERATURE_HC
;出口參數:DIS_BUF_G, DIS_BUF_S, DIS_BUF_B
SET_DIS_BUF:
     MOV  A,TEMPERATURE_LC
         ANL  A,#0FH
         MOV  DIS_BUF_X,A                 ;小數位
         MOV  A,TEMPERATURE_LC
         SWAP  A
         ANL  A,#0FH
         MOV  DIS_BUF_G,A                 ;個位
         MOV  A,TEMPERATURE_HC
         ANL  A,#0FH
         MOV  DIS_BUF_S,A                 ;十位
         MOV  A,TEMPERATURE_HC
         SWAP  A
         ANL  A,#0FH
         MOV  DIS_BUF_B,A                 ;百位
         MOV  A,TEMPERATURE_HC
         ANL  A,#0F0H
         CJNE  A,#010H,NEXT0
         SJMP  NEXT1

NEXT0:  MOV  A,TEMPERATURE_HC
         ANL  A,#0FH
         JNZ  NEXT1                 ;十位數是0
         MOV  A,TEMPERATURE_HC
         SWAP A
         ANL  A,#0FH
         MOV  73H,#0AH               ;符號位不顯示
         MOV  72H,A                  ;十位數顯示符號
NEXT1:  RET

;程序名稱:DISPLAY
;功能:顯示數據到數碼管中。
;入口參數:DIS_BUF_G, DIS_BUF_S, DIS_BUF_B
;出口參數:無
DISPLAY:
        MOV DPTR,#DISTAB
        MOV R3,#0FEH
        MOV R1,#DIS_BUF_B
DPLOP:  MOV A,@R1
        MOVC A,@A+DPTR
        MOV P2,R3
        MOV P0,A
        CJNE R3,#0FBH,DPNEXT
        CLR P0.7
DPNEXT: MOV A,R3
        RL A
        MOV R3,A
        DEC R1
    CALL DS1M
        CJNE R3,#0EFH,DPLOP
        MOV  P0,#0FFH            ;一次顯示結束，P0口復位
        MOV  P2,#0FFH            ;P2口復位
        RET
DS1M:
        MOV R7,#0FFH
        DJNZ R7,$
        RET

;數碼管TAB
DISTAB:
        DB  0C0H ;0
        DB  0F9H ;1
        DB  0A4H ;2
        DB  0B0H ;3
        DB  099H ;4
        DB  092H ;5
        DB  082H ;6
        DB  0F8H ;7
        DB  080H ;8
        DB  090H ;9
        DB  0FFH ;NONE
END

1． 顯示模塊

該顯示模塊的動態顯示數碼管，我們用到前面四個數碼管，P0口是送字符的，P2口是用來位選數碼管的。

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2024-5-13 08:22 上傳

本系統采用的是AT89S52芯片。下面是它的引腳圖。

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2024-5-13 08:22 上傳

本系統采用的是循環查詢方式，來顯示和控制溫度的。

1．總模塊的流程圖

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2024-5-13 08:22 上傳

2．各個模塊的流程圖

讀取溫度DS18B20模塊的流程

圖片6.png (32.42 KB, 下載次數: 30)

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2024-5-13 08:23 上傳

鍵盤掃描處理流程

圖片7.png (96.78 KB, 下載次數: 29)

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2024-5-13 08:23 上傳

九．操作指引

按鍵功能

1.      Enter   → P1.5(k2)

2.      Up      → P1.6(k3)

3.      Down        → P1.7(k4)

顯示溫度

1.      未插DS18B20時，數碼管顯示錯誤888.8.

2.      插入DS18B20是，數碼管顯示當前溫度XX.X

設定溫度

1．按下Enter，數碼管溫度顯示停止，顯示的數字變的比以前亮。

2．這時可以按Up和Down來調節當前溫度。

3．調節好后，按Enter退出。這時數字變的又暗了，數碼管繼續顯示當前溫度

繼電器隨著設定的溫度，依據情況跳變。

十．參考文獻

[1].              單片機原理與應用技術 .江力 主編 .清華大學出版社 .2006

[2].              微型計算機接口技術 . 王兆月等 編著. 機械工業出版社 .2006

[3].              數字電子技術 . 江曉安等 編著. 西安電子科技大學出版社 .1993

[4].              ME300B說明書 .偉納電子 編著. 偉納電子出版 .2006

[5].              DS18B20官方英文文檔 . DS18B20官方英文站點下載 .

五．溫度控制總體方案與原理

1．系統模塊圖

系統模塊分為：DS18B20模塊，顯示模塊，繼電器模塊，鍵盤輸入模塊，DS18B20可以被編程，所以箭頭是雙向的，CPU（89S52）首先寫入命令給DS18B20，然后DS18B20開始轉換數據，轉換后通過89S52來處理數據。數據處理后的結果就顯示到數碼管上。

圖片8.png (31.21 KB, 下載次數: 46)

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2024-5-13 08:23 上傳

<單片機DS18B20水溫控制系統設計總體圖>

1．系統模塊總關系圖

本系統的執行方法是循環查詢執行的，鍵盤掃描也是用循環查詢的辦法，由于本系統對實時性要求不是很高，所以沒有用到中斷方式來處理。

圖片9.png (37.67 KB, 下載次數: 38)

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2024-5-13 08:23 上傳