基于C51单片机+DS18B20温度传感器+LCD1602显示器

一、DS18B20传感器相关介绍

DS18B20特性

1. 独特的单总线接口，就需一条线则可实现双向通信（测温）
2. 测温范围：-55℃~+125℃，可通过编程设定9—12位分辨率，对应分辨温度分别为0.5、0.25、0.125、0.0625℃。
3. 支持多点组网（可连接多个DS18B20温度传感器），多个DS18B20可以并联（3或2线）实现多个组网测温，但注意超过8个要解决好供电问题，否则电压过低会导致传输不稳定，从而数据不准确。
4. 工作电压：3.0~5.5V （寄生电源方式下可由数据线供电）
5. 在使用过程中不需要外围电路，全部传感元件及转换电路都在芯片内了。（上拉电阻）
6. 测温结果直接是数字量输出，单总线串行传送方式，同时可传送CRC校验码（校验数据采集是否正确），具有极强的抗干扰和纠错能力。
7. 在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字。
8. 负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁， 但不能正常工作。

封装形式与引脚说明

供电方式（外部电源供电、寄生电源供电、寄生电源强上拉）

DS18B20指令（ROM指令操作）

序号	指令	代码	说明
1	读取ROM	33H	读DS18B20的64位序列号（只能适用于总线上只有一个DS18B20）
2	写暂存器	4EH	在该写暂存器指令后向DS18B20的暂存器TH.TL以及配置寄存器中写入数据。
3	读暂存器	BEH	发送该指令后DS18B20将从一个字节开始，依次送出9个字节的内容。如果不想读完所有字节。控制器可以在任何时间发出复位指令中止读取或直接不读取。
4	复制暂存器	48H	将TH.TL和配置寄存器的内容拷贝到EEPROM中，如果使用寄生电源，总线控制器必须在这条指令发出后10us内启动强上拉并保持至少10ms时间。
5	启动温度转换指令	44H	温度转换完成后存放在第1个和第2个字节中，如果是寄生电源，总线必须在发出这条指令后的10us内启动强上拉。
6	复制EEPROM指令	B8H	把TH.TL和配置寄存器的值拷贝回暂存器。这种拷贝操作在DS18B20上电时自动执行，上电后，暂存器里就存了有效数据。
7	读供电方式指令	B4H	发给DS18B20后，再发出读时间间隙，后返回电源模式：0为寄生电源、1为外部电源。

DS18B20程序代码

/********************************************
******************DS18B20********************
*********************************************/ 
void delay_18B20(unsigned int i)//延时1微秒
{
    
    
   while(i--);
}

void ds1820rst(void)  //DS18B20复位
{
    
     
	unsigned char x=0;
	DS = 1;           //DQ复位
	delay_18B20(4);   //延时
	DS = 0;           //DQ拉低
    TR0=0;
	delay_18B20(100); //精确延时大于
    TR0=1;
	DS = 1;           //拉高
	delay_18B20(40); 
} 

uchar ds1820rd(void)//读数据
{
    
     
	unsigned char i=0;
	unsigned char dat = 0;
    TR0=0;
	for (i=8;i>0;i--)
	{
    
       
		DS = 0; //给脉冲信号
		dat>>=1;
		DS = 1; //给脉冲信号
		if(DS)
		dat|=0x80;
		delay_18B20(10);
	}
   return(dat);
}

void ds1820wr(uchar wdata)//写数据
{
    
    
	unsigned char i=0;
    TR0=0;
    for (i=8; i>0; i--)
    {
    
     
		DS = 0;
		DS = wdata&0x01;
		delay_18B20(10);
		DS = 1;
		wdata>>=1;
   }
}



uint get_temper()//获取温度
{
    
      
     
	uchar a,b;

	ds1820rst();    
	ds1820wr(0xcc);//跳过读序列号
	ds1820wr(0x44);//启动温度转换
	ds1820rst();    
	ds1820wr(0xcc);//跳过读序列号 
	ds1820wr(0xbe);//读取温度 
	a=ds1820rd();
	b=ds1820rd();
   
	tvalue=b;
	tvalue<<=8;
	tvalue=tvalue|a;
    TR0=1;
    if(tvalue<0x0fff)   tflag=0;
    else {
    
    tvalue=~tvalue+1;tflag=1;}
	  tvalue=tvalue*(0.625);//温度值扩大10倍，精确到1位小数
	  temp=tvalue;
	return temp;
}


void dis_temp(int t)//显示温度
{
    
    
	uchar d0,d1,d2,d3;
	if(tflag==0)
	{
    
    
		d0=t/1000+0x30;//百位
		d1=t%1000/100+0x30;//十位
		d2=t%100/10+0x30;//个位
		d3=t%10+0x30;//小数位
		if(d0==0x30)
		{
    
    
			wr_com(0x80+10);
			wr_data(d1);
			wr_com(0x80+11);
			wr_data(d2);
			wr_com(0x80+12);
			wr_data(0x2e);
			wr_com(0x80+13);
			wr_data(d3);
		}
		else
		{
    
    
			wr_com(0x80+10);
			wr_data(d0);
			wr_com(0x80+11);
			wr_data(d1);
			wr_com(0x80+12);
			wr_data(d2);
			wr_com(0x80+13);
			wr_data(' ');
		}
		
	}
	else
	{
    
    
		wr_com(0x80+10);
		wr_data('-');
		wr_com(0x80+11);
		wr_data(d1);
		wr_com(0x80+12);
		wr_data(d2);
		wr_com(0x80+13);
		wr_data(' ');
	}
	wr_com(0x80+14); //摄氏度符号
	wr_data(0xdf);
	temper=t/10;
}

二、LCD1602显示温度

接口信号说明

基本操作步骤与时序

初始化过程

延时15ms
写指令38H（不检测忙信号）
延时5ms
写指令38H（不检测忙信号）
延时5ms
写指令38H（不检测忙信号）
（以后每次写指令，读/写数据操作之前均需检测忙信号） 写指令38H：显示模式设置
写指令08H：显示关闭
写指令01H：显示清屏
写指令06H：显示光标移动设置
写指令0CH：显示开及光标设置

LCD1602程序代码

/********************************************
******************LCD1602********************
*********************************************/ 
void delay(i)//延时函数
{
    
    
	uint j;
	for(i;i>0;i--)
	for(j=110;j>0;j--);
}

void wr_com(uchar ml)//LCD液晶写命令
{
    
    
	lcdrs=0;  //寄存器低电平选择指令寄存器
	P0=ml;
	delay(5);
	lcden=1;
	delay(5);
	lcden=0;

}

void wr_data(uchar shuju)//LCD液晶写数据
{
    
    
	lcdrs=1;
	P0=shuju;
	delay(5);
	lcden=1;
	delay(5);
	lcden=0;

}

void init()      //按照时序操作的初始化
{
    
    	
	lcdrw=0;     //低电平为写操作
	wr_com(0x38);//显示模式设置，设置为16*2显示，5*7点阵，八位数据口
	wr_com(0x0c);//开显示，但不开光标，光标不闪
	wr_com(0x06);//显示光标移动设置
	wr_com(0x01);// 清屏
	wr_com(0x80);// 数据指针初始化
	for(num=0;num<16;num++)
		{
    
    
			wr_data(str1[num]);//实际温度
		}
	wr_com(0x80+0x40);         //地址初始化
	for(num=0;num<16;num++)
		{
    
    
			wr_data(str2[num]);//设置温度
		}	 
}

三、温控系统PID

void PIDInit (struct PID *p) 
{
    
     
	memset ( p,0,sizeof(struct PID)); //用参数0初始化p
} 



unsigned int PIDCalc( struct PID *p, unsigned int NextPoint ) //PID计算
{
    
     
	unsigned int dError,Error; 
	Error = p->SetPoint - NextPoint; // 偏差 
	p->SumError += Error; // 积分 
	dError = p->LastError - p->PrevError; // 当前微分 
	p->PrevError = p->LastError; 
	p->LastError = Error; 
	return (p->Proportion * Error//比例
	+ p->Integral * p->SumError  //积分项
	+ p->Derivative * dError); //   微分项 
} 

四、项目展示

基于单片机AT89C52的温控系统代码
以上就是系统的代码，也可以留言找我发邮箱哦。