基于PIC单片机的实时温度控制系统
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本文为基于PIC单片机的实时温度控制系统
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// 实现的功能:数码管显示实时温度，支持负温度
// 芯片PIC16F877
// XT:4MHZ
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#include //包含单片机内部资源预定义
#define LVP 0x3f39
// 晶振：XT;代码：没有代码保护;上电延时定时器关闭;
// 低电压复位禁止;看门狗关闭 ;低电压编程禁止
__CONFIG (XT & UNPROTECT & PWRTDIS & BORDIS & WDTDIS & LVP);
#define uch unsigned char //给unsigned char起别名 uch
#define DQ RA2 //定义18B20数据端口
#define DQ_DIR TRISA2 //定义18B20D口方向寄存器
#define DQ_HIGH() DQ_DIR =1 //设置数据口为输入
#define DQ_LOW() DQ_DIR = 0;DQ = 0 //设置数据口为输出
const unsigned char ledcode[12]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x00,0x40};
//不带小数点的共阴极数码管0123456789段码,正负符号位
const unsigned char ledcode1[12]={0xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xEF,0x00,0x40};
//带小数点的共阴极数码管0123456789段码 ,正负符号位
void init_port(void);
void delay(char x,char y);
void delay_1ms(void);
void delay_ms(unsigned int time);
void interrupt dealtime();
void tmint(void);
void timetoseg(uch fh_temp,uch bai_temp,uch shi_temp,uch ge_temp,uch sf_temp,uch bf_temp,uch qf_temp,uch wf_temp);
void binary_temp(uch TL , signed char TH);
void reset(void);
void write_byte(uch val);
uch read_byte(void);
void get_temp(void);
unsigned char display_data[8];
unsigned char intcount=0;
uch TLV=0 ; //采集到的温度高8位
uch THV=0; //采集到的温度低8位
union temp //定义一个联合体
{
int T;
uch TV[2];
}temp;
signed char TZ=0; //转换后的温度值整数部分,有符号位
uch TX=0; //转换后的温度值小数部分
unsigned int wd; //转换后的温度值BCD码形式
unsigned char fh; //符号位
unsigned char bai; //整数百位
unsigned char shi; //整数十位
unsigned char ge; //整数个位
unsigned char shifen; //十分位
unsigned char baifen; //百分位
unsigned char qianfen; //千分位
unsigned char wanfen; //万分位
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// 主程序
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void main(void)
{
init_port();
tmint();
while(1)
{
get_temp();
timetoseg(fh,bai,shi,ge,shifen,baifen,qianfen,wanfen);
}
}
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// 端口初始化
// PORTD作为数码管段驱动(高有效)
// PORTE作为数码管位选择驱动(低有效)
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void init_port(void)
{
RBPU=0;
// PORTB=0xFF;
TRISB=0xFF;
PORTD=0x00; //
TRISC=0x00; //C口控制LED指示灯，设置成输出
TRISD=0; //D口当作数码管段，设置成输出
ADCON1=0x07; //使A口，E口全为数字I/O口
TRISE=0x00; //E口当作数码管位选择控制脚，设置成输出
PORTE=0x00;
}
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// 延时程序
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void delay(char x,char y)
{
char z;
do{
z=y;
do{;}while(--z);
}while(--x);
}
//其指令时间为：7+(3*(Y-1)+7)*(X-1)如果再加上函数调用的call 指令、页面设定、传递参数花掉的7 个指令。
//则是：14+(3*(Y-1)+7)*(X-1)。
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// 延迟程序
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void delay_1ms(void)
{
unsigned int n;
for(n=0;n<50;n++)
{
NOP();
}
}
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void delay_ms(unsigned int time)
{
for(;time>0;time--)
{
delay_1ms();
}
}
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//复位DS18B20函数
void reset(void)
{
uch presence=1;
while(presence)
{
DQ_LOW() ; //主机拉至低电平
delay(2,90); //延时>480503us
DQ_HIGH(); //释放总线等电阻拉高总线,并保持15~60us
delay(2,8); //延时>60us
if(DQ==1) presence=1; //没有接收到应答信号，继续复位
else presence=0; //接收到应答信号
delay(2,70); //延时>240us
}
}
//-----------------------------------------------
//写18b20写字节函数
void write_byte(uch val)
{
uch i;
uch temp;
for(i=8;i>0;i--)
{
temp=val&0x01; //最低位移出
DQ_LOW();
NOP();
NOP();
NOP();
NOP();
NOP(); //从高拉至低电平,产生写时间隙
if(temp==1) DQ_HIGH(); //如果写1,拉高电平
delay(2,7); //延时63us
DQ_HIGH();
NOP();
NOP();
val=val>>1; //右移一位
}
}
//------------------------------------------------
//18b20读字节函数
uch read_byte(void)
{
uch i;
uch value=0; //读出温度
static bit j;
for(i=8;i>0;i--)
{
value>>=1;
DQ_LOW(); //每次读时隙由主机发起，拉低总线至少1μs。
NOP();
NOP();
NOP();
NOP();
NOP();
NOP(); //6us
DQ_HIGH(); //读时隙开始后的15μs内释放总线，拉至高电平，准备采样总线。
NOP();
NOP();
NOP();
NOP();
NOP(); //5us
j=DQ; //采样总线
if(j) value|=0x80; //把采样到的数据放入value
delay(2,7); //所有读时隙至少60μs,这里大约63us
}
return(value);
}
//-------------------------------------------------
//启动温度转换函数
void get_temp()
{
int i;
DQ_HIGH();
reset(); //复位等待从机应答
write_byte(0XCC); //忽略ROM匹配
write_byte(0X44); //发送温度转化命令
for(i=10;i>0;i--)
{
delay(201,132);
}
reset(); //再次复位，等待从机应答
write_byte(0XCC); //忽略ROM匹配
write_byte(0XBE); //发送读温度命令
TLV=read_byte(); //读出温度低8位
THV=read_byte(); //读出温度高8位
DQ_HIGH(); //释放总线
TZ=(TLV>>4)|(THV<<4); //温度整数部分
TX=TLV<<4; //温度小数部分，注意TX的后四位无效码
binary_temp(TX, TZ ); //将相应的温度二进制值转换成十进制数
}
//将相应的温度温度整数部分和小数部分的二进制值转换成十进制数
void binary_temp(char TL , signed char TH)
{
if(TH>=0) //如果是正温度
{
fh=0x0A; //正数符号位
bai=TH/100; //整数部分百位
shi=(TH%100)/10;//十位 //整数十位
ge=(TH%100)%10;//个位 //整数部分个位
wd=0;
if (TL & 0x80) wd=wd+5000;
if (TL & 0x40) wd=wd+2500;
if (TL & 0x20) wd=wd+1250;
if (TL & 0x10) wd=wd+625; //以上4条指令把小数部分转换为BCD码形式
shifen=wd/1000; //十分位
baifen=(wd%1000)/100; //百分位
qianfen=(wd%100)/10; //千分位
wanfen=wd%10; //万分位
NOP();
}
else //否则，是负温度，要求补码
{
temp.TV[0]=TL;temp.TV[1]=TH ;
temp.T=(~temp.T)+0x0010; //补码形式，起反加1
TL=temp.TV[0];
TH=temp.TV[1];
fh=0x0B; //负数符号位
bai=TH/100; //整数部分百位
shi=(TH%100)/10;//十位 //整数十位
ge=(TH%100)%10;//个位 //整数部分个位
wd=0;
if (TL & 0x80) wd=wd+5000;
if (TL & 0x40) wd=wd+2500;
if (TL & 0x20) wd=wd+1250;
if (TL & 0x10) wd=wd+625; //以上4条指令把小数部分转换为BCD码形式
shifen=wd/1000; //十分位
baifen=(wd%1000)/100; //百分位
qianfen=(wd%100)/10; //千分位
wanfen=wd%10; //万分位
NOP();
}
}
// 温度值各位转换成段码
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void timetoseg(uch fh_temp,uch bai_temp,uch shi_temp,uch ge_temp,uch sf_temp,uch bf_temp,uch qf_temp,uch wf_temp)
{
display_data[0] = ledcode[wf_temp];
display_data[1] = ledcode[qf_temp];
display_data[2] = ledcode[bf_temp];
display_data[3] = ledcode[sf_temp];
display_data[4] = ledcode1[ge_temp];
display_data[5] = ledcode[shi_temp];
display_data[6] = ledcode[bai_temp];
display_data[7] = ledcode[fh_temp];
}
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// 定时中断初始化(OPTION_REG)
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void tmint(void)
{
T0CS=0; //时钟源为内部指令周期
PSA=0; //分频器分配给TMR0
//
PS2=0; //TMR0的分频比为1:16
PS1=1;
PS0=1;
//
GIE=1; //允许总中断
T0IE=1; //允许定时器0溢出中断
T0IF=0; //清楚定时器0中断标志
TMR0=0X06; //预置初值 T=(256-6)x16=4000uS
}
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void interrupt dealtime() //中断入口，该中断完成数码管的动态扫描
{ //每中断一次的时间为4毫秒
T0IF=0;
TMR0=0X06;
PORTD = 0x00; //先关闭显示
if(intcount==0)
{
PORTD = display_data[0];
PORTE=0x00;
intcount+=1;
}
else if(intcount==1)
{
PORTD = display_data[1];
PORTE=0x01;
intcount+=1;
}
else if(intcount==2)
{
PORTD = display_data[2];
PORTE=0x02;
intcount+=1;
}
else if(intcount==3)
{
PORTD = display_data[3];
PORTE=0x03;
intcount+=1;
}
else if(intcount==4)
{
PORTD = display_data[4];
PORTE=0x04;
intcount+=1;
}
else if(intcount==5)
{
PORTD = display_data[5];
PORTE=0x05;
intcount+=1;
}
else if(intcount==6)
{
PORTD = display_data[6];
PORTE=0x06;
intcount+=1;
}
else if(intcount==7)
{
PORTD = display_data[7];
PORTE=0x07;
intcount = 0;
}
}
仿真图：
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