串行擴展應用

利用 DS18B20 和 LED 數碼管實現單總線溫度測量系統。DS18B20的測量范圍是-5℃～128℃。由于只接有兩個 LED數碼管，所以顯示的數值只能在 00～~99 之間。

（1）硬件圖

Proteus仿真圖：

（2）軟件設計

#include
#include"intrins.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define out P0
sbit smg1=out^4;
sbit smg2=out^5;
sbit DQ=P3^7;
void delay5(uchar);
void init_ds18b20(void);
uchar readbyte(void);
void writebyte(uchar);
uchar retemp(void);

void main(){
uchar i,temp;
delay5(1000);
while(1){
temp=retemp();
for(i=0;i<10;i++){
out=(temp/10)&0x0f;
smg1=0;
smg2=1;
delay5(1000);
out=(temp%10)&0x0f;
smg1=1;
smg2=0;
delay5(1000);
}
}
}

void delay5(uchar n){
do{
nop();
nop();
nop();
n–;
}while(n);
}

void init_ds18b20(void){
uchar x=0;
DQ=0;
delay5(120);
DQ=1;
delay5(16);
delay5(80);
}

uchar readbyte(void){
uchar i=0;
uchar date=0;
for(i=8;i>0;i–){
DQ=0;
delay5(1);
DQ=1;
date>>=1;
if(DQ)date|=0x80;
delay5(11);
}
return(date);
}

void writebyte(uchar dat){
uchar i=0;
for(i=8;i>0;i–){
DQ=0;
DQ=dat&0x01;
delay5(12);
DQ=1;
dat>>=1;
delay5(5);
}
}

uchar retemp(void){
uchar a,b,tt;
uint t;
init_ds18b20();
writebyte(0xcc);
writebyte(0x44);
init_ds18b20();
writebyte(0xcc);
writebyte(0xbe);
a=readbyte();
b=readbyte();
t=b;
t<<=8;
t=t|a;
tt=t*0.0625;
return(tt);
}

（3）效果圖

仿真運行狀態①(未操作溫度)

仿真運行狀態②(未操作溫度)

仿真運行狀態③(ds18b20按鈕按下，溫度增加)

仿真運行狀態④(ds18b20按鈕按下，溫度增加)

實驗結論及分析

1.程序的核心思想

①DS18B20與傳統的熱敏電阻不同,DS18B20 可直接將被測溫度轉換為串行數字信號,供單片機處理。通過對 DS18B20 編程可以實現 9~12 位的溫度讀數，并可分別在 93.75ms 和 750ms 內完成 9 位和 12 位的數字量。其測溫范圍－55℃~+125℃，最大分辨率為 0.0625℃，在一10℃~+85℃范圍內其測溫準確度為±0.5℃。
②DS18B20也可以看作一個小的單片機系統，它將溫度信息采集到自己的內存中，然后通過一定的節拍將溫度信息一位一位地傳入at89c51單片機中進行二位數碼管的顯數。

2.實驗中遇到的問題

①lcd1602輸入信息時要記得初始化，否則不會顯數。
②注意DS18B20的溫度信息一位一位地傳入at89c51單片機中時嚴格把控節拍，節拍不正確將影響數據傳輸。
③at89c51單片機的時鐘頻率要設置成11.0592mhz。