大連理工大學單片機實驗報告(共25頁)

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1、精選優(yōu)質文檔-----傾情為你奉上 大連理工大學本科設計報告 題目： 單總線高精度溫度采集系統(tǒng) 課程名稱： 單片機綜合設計實驗 學院（系）： 信息與通信工程學院 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級： 電子 學 號： 學生姓名： 成 績： 2016 年 5 月 5 日

2、 一．設計要求 1. 啟動DS18B20進行12位高精度環(huán)境溫度采集 2. 利用12864LCD屏/數碼管顯示數據 3. 具有溫度上限聲光報警器 4. 可以通過鍵盤設定報警上限值（選） 二．設計分析及系統(tǒng)方案設計 通過DS18B20進行小數12位溫度轉換、采集，通過單片機讀取DS18B20采集到的12位溫度值進行二進制到十六進制的轉換，利用ZLG7290進行八位數碼管顯示；利用鍵盤進入中斷來設定報警上限，當溫度高于上限時進入報警子程序。利用SW1進入中斷來查看當前設置的溫度報警上下限值，利用ZLG7290和數碼管來顯示。主程序不斷循環(huán)采集溫度比較，并可隨時進

3、入中斷來修改溫度上下限和查看溫度值。 三．系統(tǒng)電路圖 四．外圍接口模塊硬件電路功能描述 1.DS18B20：用于測定溫度，測量范圍-55~+125，分辨率為0.0625℃，數據格式為二進制補碼形式。 2.ZLG7290B：用于數碼管動態(tài)顯示驅動，鍵盤掃描管理。能夠驅動8位共陰極結構的LED數碼管或64位獨立的LED，同時還能掃描管理多達64個按鍵的掃描識別，其中八個鍵可以作為功能鍵使用。接口采用IC結構。 3.蜂鳴器：這里用作報警，為無源蜂鳴器。 五．主程序中主要變量定義 變量名稱 內存單元 功

4、能 TEMPER_L 36H 存放溫度低四位 TEMPER_H 35H 存放溫度高四位 TEMPER 34H 轉換后的溫度值 TEMPER_BCD 33H BCD形式溫度值 TEMPER_NUM 60H 溫度值緩沖單元 WSLA_7290 70H 7290寫控制單元 RSLA_7290 71H 7290讀控制單元 20-27H 數碼管顯示緩沖區(qū) 28H 存放溫度上限值 30-31H 存放溫度BCD碼個位十位 六．系統(tǒng)軟件中各個子程序的功能描述 子程序名稱 入口參數

5、 出口參數 功能 描述 GET_TEMPER 無 35H,36H 讀取18B20的溫度值 READ_18200 35H,36H 無 向18b20讀控制字 TEMPER_COV 35H，36H 20H,21H 溫度轉換成十進制BCD碼形式 CF 無 R3,R4 拆分子程序，拆分送數碼管顯示 INIT_1820 無 無 溫度傳感器初始化 BUZZER 無 無 無 蜂鳴器控制發(fā)聲子程序 INT_7290 無 28H 讀取按鍵外部中斷子程序 RDKEY 無 A 讀取鍵值子程序 DELAY 無 無 延時子程序

6、 七．主程序程序流程圖 8. 程序清單（要求打印格式要規(guī)范、重要的語句要有必要的注釋） SDA BIT P1.0 SCL BIT P1.1 TEMPER_L EQU 36H TEMPER_H EQU 35H TEMPER EQU 34H ;轉換后溫度值 TEMPER_BCD EQU 33H ;BCD碼溫度值 TEMPER_NUM EQU 60H ;緩沖單元 WSLA_7290 EQU 70H RSLA_7290 EQU 71H FLAG1

7、BIT 00H DQ BIT P3.3 ;總線控制單元 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP INT_7290 ORG 0100H MAIN: MOV SP,#70H ;ZLG7290復位 CLR P1.7 LCALL DELAY SETB P1.7 MOV 28H,#1EH ;溫度上限初始值30度 MOV TMOD,#01H ;模式一，16位計數器 SETB EA ;允許INTO中斷

8、 MODE: JB P1.3,SETTMP ;撥碼為0時采集溫度 ;溫度采集 TMP: CLR EX0 MOV 27H,#1FH ;t LP1: LCALL GET_TEMPER LCALL TEMPER_COV ;7290顯示 MOV R7,#08H MOV R0,#20H MOV R2,#10H MOV R3,#WSLA_7290 LCALL WRNBYT LCALL DELAY MOV A,TEMPER ;判斷溫度上限 MOV 28H,R5 CL

9、R C CJNE A,28H,rel ;此處報警溫度為30度 rel: JC NET LCALL BUZZER ;大于等于時蜂鳴器報警 ;閃爍 MOV 28H,#70H ;閃爍命令字 MOV 29H,#7FH ;閃爍命令字 MOV R7,#02H ;設定數據個數 MOV R0,#28H ;設置源數據首地址 MOV R2,#07H ;設置外圍器件內部寄存器首地址 MOV R3,#WSLA_7290 ;設定外圍器件地址 LCALL WRNBYT ;調用顯示子程序 LCALL DELAY LJMP NEX

10、TT ;設定溫度上限 SETTMP: SETB EX0 ;7290復位 CLR P1.7 LCALL DELAY SETB P1.7 ;顯示設定內容 MOV 27H,#0B6H ;S MOV 26H,#9EH ;E MOV 25H,#1FH ;T. MOV R7,#03H MOV R0,#25H MOV R2,#15H MOV R3,#WSLA_7290 LCALL WRNBYT LCALL DELAY SJMP NEXTT NET: MOV 28H,#70

11、H ;不能閃爍 MOV 29H,#00H MOV R7,#02H MOV R0,#28H MOV R2,#07H MOV R3,#WSLA_7290 LCALL WRNBYT LCALL DELAY NEXTT: CALL DELAY SJMP MODE GET_TEMPER: SETB DQ ;定時入口 BCD: LCALL INIT_1820 JB FLAG1,S22 LJMP BCD ;若ds18b20不存在則返回 S22: LCALL DELAY1 MOV A,#0CCH ;

12、跳過rom匹配0cch LCALL WRITE_1820 MOV A,#44H ;發(fā)出溫度轉換命令 LCALL WRITE_1820 LCALL DELAY CBA: LCALL INIT_1820 JB FLAG1,ABC LJMP CBA ABC: LCALL DELAY1 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 RET WRITE_1820:

13、;寫ds18b20程序 MOV R2,#8 CLR C WR1: CLR DQ MOV R3,#6 ;延時24us DJNZ R3,$ RRC A MOV DQ,C MOV R3,#23 ;延時60us DJNZ R3,$ SETB DQ NOP DJNZ R2,WR1 SETB DQ RET READ_18200: ;從1820中讀出兩個字節(jié)溫度數據 PUSH 01H MOV R4,#2 MOV R1,#36H RE00: MOV R2,#8 RE01: CLR

14、C SETB DQ NOP CLR DQ NOP NOP SETB DQ MOV R3,#2 DJNZ R3,$ MOV C,DQ MOV R3,#23H DJNZ R3,$ RRC A DJNZ R2,RE01 MOV @R1,A DEC R1 DJNZ R4,RE00 POP 01H RETU8 TEMPER_COV: ;將讀出的數據轉換 PUSH DPH PUSH DPL PUSH 02H MOV A,#0F0H ANL A

15、,TEMPER_L ;舍去小數點后的四位 SWAP A MOV TEMPER_NUM,A MOV A,TEMPER_H ANL A,#07H SWAP A ADD A,TEMPER_NUM MOV TEMPER,A ;轉換成十進制數顯示 MOV B,#10 DIV AB MOV 30H,B ;個位 MOV B,#10 DIV AB MOV 31H,B ;十位 ANL A,#0FH ;百位 SWAP A ADD A,B MOV TEMPER_BCD,A

16、 LCALL CF2 ;拆分查表 MOV 25H,R3 MOV 26H,R4 MOV A,30H ANL A,#0FH LCALL CF MOV 24H,R3 ;處理四位小數位數據 MOV A,TEMPER_L ANL A,#0FH ;取低四位數據 MOV B,#02H MUL AB ;字節(jié)轉為字 MOV DPTR,#NUMSEG MOVC A,@A+DPTR MOV TEMPER_BCD,A LCALL CF2 MOV 22H,R3 MOV 23H,R4

17、 MOV A,TEMPER_L ANL A,#0FH MOV B,#02H MUL AB INC A MOVC A,@A+DPTR MOV TEMPER_BCD,A LCALL CF2 MOV 20H,R3 MOV 21H,R4 POP 02H POP DPL POP DPH RET ;--------------小數部分查表------------------------ NUMSEG: DW 0000H,0625H,1250H,1875H,2500H,3125H,3750H,4375H DW

18、 5000H,5625H,6250H,6875H,7500H,8125H,8750H,9375H ;-------------------------------------------------- ;--------------拆分顯示整數子程序------------------ CF: PUSH 02H PUSH DPH PUSH DPL MOV DPTR,#LEDSEG MOV R2,TEMPER_BCD ANL A,#0FH MOVC A,@A+DPTR ;查表得字形碼 MOV R3,A MOV A,R2 S

19、WAP A ANL A,#0FH MOVC A,@A+DPTR MOV R4,A INC R3 ;加上小數點 POP DPL POP DPH POP 02H RET ;----------------------------------------------- ;--------------拆分顯示小數子程序------------------ CF2: PUSH 02H PUSH DPH PUSH DPL PUSH ACC MOV DPTR,#LEDSEG MOV R2,TEMPER_BCD MO

20、V A,R2 ANL A,#0FH MOVC A,@A+DPTR MOV R3,A MOV A,R2 SWAP A ANL A,#0FH MOVC A,@A+DPTR MOV R4,A ;加上小數點 POP ACC POP DPL POP DPH POP 02H RET ;----------------------------------------------- ;-----------------led字型碼--------------------- LEDSEG: DB 0FCH,60H,0

21、DAH,0F2H,66H,0B6H,0BEH,0E4H DB 0FEH,0F6H,0EEH,3EH,9CH,7AH,9EH,8EH ;----------------------------------------------- INIT_1820: SETB DQ NOP CLR DQ MOV R0,#80H TSR1: DJNZ R0,TSR1 ;延時300us SETB DQ MOV R0,#25H ;96us TSR2: DJNZ R0,TSR2 JNB DQ,TSR3 LJMP TSR4 ;延時 T

22、SR3: SETB FLAG1 ;致標志位 LJMP TSR5 ;ds18b20存在 TSR4: CLR FLAG1 ;清標志位 LJMP TSR7 ;ds18b20不存在 TSR5: MOV R0,#06BH ;延時200us TSR6: DJNZ R0,TSR6 TSR7: SETB DQ RET DELAY1: MOV R7,#20H ;80us延時 DJNZ R7,$ RET ;---------------蜂鳴器驅動子程序-------------- BUZZER: PUSH 07H MOV R

23、7,#00H MOV TL0,#33H ;設置定時0.5us初值 MOV TH0,#0FEH SETB TR0 ;啟動t0 WAIT: JNB TF0,$ CLR TF0 MOV TL0,#33H MOV TH0,#0FEH CPL P1.2 DJNZ R7,WAIT CLR TR0 SETB P1.2 POP 07H RET ;--------------------------------------------- ;-------------外部中斷服務程序---------------- INT_7290: PUS

24、H 00H PUSH 01H PUSH 02H PUSH 03H PUSH 04H PUSH 07H PUSH ACC PUSH PSW SJMP RD1 RD1: JB P3.2,$ ;以查詢方式等待下一次按鍵操作 SWAP A LCALL RDKEY CJNE A,#0AH,WAITT ;容錯功能調整 WAITT: JNC RD1 MOV TEMPER_BCD,A LCALL CF2 MOV B,#0AH MUL AB MOV R5,A MOV 23H,R3

25、 MOV R7,#01H MOV R0,#23H MOV R2,#13H MOV R3,#WSLA_7290 LCALL WRNBYT KEY2: JB P3.2,$ ;以查詢方式等待下一次按鍵操作 LCALL RDKEY CJNE A,#0AH,WAITT2 WAITT2: JNC KEY2 MOV TEMPER_BCD,A LCALL CF2 MOV A,R5 ADD A,TEMPER_BCD MOV R5,A MOV 22H,R3 MOV 21H,#9CH ;C MOV

26、R7,#02H MOV R0,#21H MOV R2,#11H MOV R3,#WSLA_7290 LCALL WRNBYT ;確定鍵 COMF: JB P3.2,$ ;等待確認鍵 LCALL RDKEY CJNE A,#0FH,COMF MOV 28H,R5 ;上限值放入28h中 DOWN: ;7290復位 CLR P1.7 LCALL DELAY SETB P1.7 CLR IE0 ;必須清標志 POP PSW POP ACC POP 07H POP 04H POP 03H POP

27、 02H POP 00H RETI ;--------------------------------------------- ;------------讀取鍵值子程序（鍵值保存在A中）--- RDKEY: MOV R0,#1FH MOV R7,#01H MOV R2,#01H MOV R3,#WSLA_7290 MOV R4,#RSLA_7290 LCALL RDADD MOV A,1FH DEC A RET ;---------------------------------------------- ;---------

28、---延時子程序----------------------- DELAY: PUSH 00H ;延時子程序 PUSH 01H MOV R1,#00 LP: MOV R1,#00H DJNZ R1,$ DJNZ R0,LP POP 01H POP 00H RET ;--------------------------------------------- （I2C子程序省略） 九．系統(tǒng)調試運行結果說明、分析所出現得問題，設計體會與建議 硬件使用ZLG51單片機開發(fā)平臺，軟件使用KEil2軟件進行程序的編寫編譯以及調試。 運行結

29、果：能夠實現當前環(huán)境溫度的采集以及分為整數部分和小數部分的顯示，設定溫度上限，超過設定上限溫度進行蜂鳴器報警，數碼管同時閃爍，溫度低于設定值立刻停止閃爍和報警。能夠通過撥碼控制模式切換，切換到設定上限溫度模式，通過按鍵輸入上限溫度值改變當前上限溫度，能夠糾錯，輸入10以上的數字時不顯示，按下確定鍵時確定溫度上限值。 問題： （1）采集的溫度為十六進制數字，如何轉換成十進制BCD碼。通過查詢上學期學習的計算機原理的相關算法，解決了此問題，成功顯示。 （2）小數部分的顯示問題。通過將有可能出現的小數情況列舉并進行查表顯示，最后成功顯示。 （3）高于溫度報警閃爍之后，溫度下降以后數碼管仍然閃

30、爍，后來發(fā)現是子程序邏輯錯誤已經改正。 十．結論及設計體會 通過本次實驗，我對DS18B20芯片有了一定的了解，對于DS18B20編程的時序要求以及相應的編程操作流程有了更深度的掌握。這次實驗綜合了中斷、查詢、時鐘、ZLG7290芯片、DS18B20芯片等很多知識。本次試驗采用子程序調用的方法進行設計，可以逐一的進行調試，對于代碼量比較大的程序來說子程序設計還是很好的編程開發(fā)方式。此次試驗中遇到很多細節(jié)的錯誤，比如子程序順序混亂等邏輯錯誤，導致程序總是出現錯誤，幸好在最后都成功的改正了。 在代碼量比較大的程序設計時，不能只對軟件代碼進行修改，還要結合硬件調試，否則很難看出問題，同時不怕錯誤，會正確的調試方法，靈活使用斷點，會找錯并改錯也是很重要的素質。這次實驗對我以后的程序設計任務有很大的啟發(fā)作用，讓我明白了程序設計的基本順序和需要注意的地方以及調試方法，相信在以后的學習和工作中都會受益。最后感謝老師的悉心教導。 參考文獻 [1] 《MCS-51單片機應用實驗教程》 作者：陳育斌，秦曉梅等 專心---專注---專業(yè)