单片机综合设计报告

单片机原理与应用实验实验报告温度采集上下限报警二、实验内容及要求利用DS18B20进行温度采集、将采集到的数据送给51单片机，并用51单片机通过CI2总线将采集到数据整数部分的8位温度值转换成十进制数送给ZLG7290B显示。

当温度值低于设定的上限温度值或者下限温度值时候，ZLG7290B显示的数值要闪烁。

三、设计方案①温度采集部分利用DS18B20采集，并通过芯片的编程对于操作顺序、流程，特别是对时序中的延时有着严格的要求，整个程序的重点在于GET_TEM子程序，所以认真分析程序的过程对于编程尤为重要。

②显示部分从DS18B20采集到整数温度值为二进制数值，考虑到DS18B20采集温度范围-55℃~+125℃，因此需要将得到的数值转化为BCD码存放在三个内存单元中。

而后进行查表，将待显示的三个数字转换为ZLG7290B能够对应显示的字形码。

最后送显示。

③温度值上下限报警在主程序中加入判断语句，程序段如下：CJNE A,#31,LL1 ；T≠31,转向LL1AJMP NSS ；T=31,转向不闪烁，闪烁LL1:JNC LL2；C=0，表明T>315CJNE A,#25,LL2；T≠2，转向LL2AJMP NSS ；T=25，转向不闪烁LL2:JC SS ；C=1，表明T<25，闪烁AJMP NSSSS: MOV 48H,#70H；置ZLG7290闪烁控制字MOV 49H,#07H SJMP NEXTNSS:MOV 48H,#70HMOV 49H,#00H；置ZLG7290闪烁控制字NEXT:MOV R7,#02HMOV R2,#07HMOV R0,#48HMOV R3,#WSLALCALL WRNBYT ;调子程序判断温度范围之后，通过对ZLG7290B送闪烁控制字方式，控制其是否闪烁。

①在DP-51PROC 实验仪上只需连接三条引线（SDA 、SCL 和/RST ）分别与单片机的P1口连接即可，TLC549的电源、上拉电阻均已在实验仪上接好。

为了保证所有的C I 2实验程序中的子程序都具有通用性，就要保证C I 2外围器件的信号线采用完全一致的定义。

另外，为了保证ZLG7290B 芯片的正常工作，还应当将其悬空的/RST 引脚与单片机的一条口线相连接，通过程序的初始化部分先对ZLG72900B 进行一次复位操作，确保该芯片的正常工作。

②使用一条单线将DS18B20的DQ 线与单片机的P3.3连接，B4区内部连接已接好。

P1.0 P1.1 P1.7 P3.3实验连接图上拉电阻5K*2MCS-51SDASCL /RSTZLG7290B 8位数码管（共阴极）VDDC I 2总线 DS18B20VDDVDD4.7KDDGNDDQDQB4123五、实验程序流程图主程序 从DS18B20中读出数据（GET_TEMPER ）主程序流程图转向闪烁转换读出的温度数据 （TEMPER_COV ） 存放在A 中写闪烁控制字 A>31?A<25?转向不闪烁 YYNN调DISP_7290显示延时DISP_7290 将A 中数据通过使用DIV 指令编程，转换成BCD 码 存放在40H~42HDISP_7290流程图对变量查表并送入 源数据块显示 缓冲区建立变量缓冲区 调DELAY 子程序调WRNBYT 写入数据到ZLG7290B 显示缓冲区 RET六、实验程序ORGTEMPER_L EQU 36H ;存放读出温度低位数据TEMPER_H EQU 35H ;存放读出温度高位数据TEMPER EQU 34H ;存放转换后的8位温度值TEMPER_NUM EQU 60H ;缓冲单元FLAG1 BIT 00HDQ BIT P3.3 ;一线总线控制端口SDA BIT P1.0SCL BIT P1.1WSLA EQU 070HRSLA EQU 071HORG 8000HLJMP MAINORG 8100HMAIN: ;MOV SP,#70HCLR P1.7 ;7290复位LCALL DELAYSETB P1.7LP1: LCALL GET_TEMPER ;从DS18B20读出温度数据LCALL TEMPER_COV ;转换读出的温度数据并保存MOV A,TEMPER;****************************************** *****;上下限报警CJNE A,#31,LL1 ；T≠31,转向LL1AJMP NSS ；T=31,转向不闪烁，闪烁LL1:JNC LL2 ；C=0，表明T>31CJNE A,#25,LL2 ；T≠25，转向LL2AJMP NSS ；T=25，转向不闪烁LL2:JC SS ；C=1，表明T<25，闪烁AJMP NSSSS: MOV 48H,#70H ；置ZLG7290闪烁控制字 MOV 49H,#07HSJMP NEXTNSS:MOV 48H,#70HMOV 49H,#00H ；置ZLG7290闪烁控制字NEXT:MOV R7,#02HMOV R2,#07HMOV R0,#48HMOV R3,#WSLALCALL WRNBYT ;调子程序;****************************************** *****LCALL DISP_7290SJMP LP1LED_SEG: DB 0FCH,60H,0DAH,0F2H,66H,0B6H,0BEH,0E4HDB0FEH,0F6H,0EEH,3EH,9CH,7AH,9EH,8EH;****************************************** *****DISP_7290:TOBCD: MOV B,#100DIV ABMOV 42H,AMOV A,#10XCH A,BDIV ABMOV 41H,AMOV 40H,BMOV DPTR,#LED_SEG ;开始对变量查表CLR AMOV R7,#03HMOV R0,#20HMOV R1,#40HLO: MOV A,@R1MOVC A,@A+DPTR ;查表得对应的字型码MOV @R0,A ;送显示缓冲区INC R1INC R0DJNZ R7,LOMOV R7,#03H ;设定数据个数MOV R0,#20H ;设定源数据块首地址MOV R2,#10H ;设定外围器件内部寄存器首址MOV R3,#WSLA ;设定外围器件地址（写）LCALL WRNBYT ;调显示子程序LCALL DELAY ;使显示稳定RET;****************************************** *****GET_TEMPER: ;读出转换后的温度值SETB DQ ;定时入口BCD: LCALL INIT_1820JB FLAG1,S22LJMP BCD ; 若DS18B20不存在则返回S22: LCALL DELAY1MOV A,#0CCH ; 跳过ROM匹配 0CCHLCALL WRITE_1820MOV A,#44H ; 发出温度转换命令LCALL WRITE_1820LCALL DELAYCBA: LCALL INIT_1820JB FLAG1,ABCLJMP CBAABC: LCALL DELAY1MOV A,#0CCH ; 跳过ROM匹配LCALL WRITE_1820MOV A,#0BEH ; 发出读温度命令LCALL WRITE_1820LCALL READ_18200 ;READ_1820RETWRITE_1820: ;写DS18B20的程序MOV R2,#8CLR CWR1: CLR DQMOV R3,#6 ;延时24usDJNZ R3,$RRC AMOV DQ,CMOV R3,#23 ;延时60usDJNZ R3,$SETB DQ ;一个写周期至少要维持60us以上NOP ;离下一个写周期至少要有1us间隔DJNZ R2,WR1SETB DQRETREAD_18200: ; 读DS18B20的程序,从DS18B20中读出两个字节的温度数据MOV R4,#2 ; 将温度高位和低位从DS18B20中读出MOV R1,#36H ; 低位存入36H(TEMPER_L),高位存入35H(TEMPER_H)RE00:MOV R2,#8RE01:CLR CSETB DQNOPCLR DQ ;DQ;DQ=0 15US内NOP ;18B20送数,主控器NOP ;必须完成DQ的采样SETB DQ ;主控器释放DQMOV R3,#2DJNZ R3,$ ;延时10usMOV C,DQ ;取dq数据位MOV R3,#23 ;延时60usDJNZ R3,$RRC ADJNZ R2,RE01MOV @R1,ADEC R1DJNZ R4,RE00RETTEMPER_COV: ; 将读出的数据进行转换MOV A,#0F0HANL A,TEMPER_L ; 舍去小数点后的四位SWAP AMOV TEMPER_NUM,AMOV A,TEMPER_LJNB ACC.3,TEMPER_COV1 ; 四舍五入去温度值INC TEMPER_NUMTEMPER_COV1:MOV A,TEMPER_HANL A,#07HSWAP AADD A,TEMPER_NUMMOV TEMPER_NUM,A ; 保存变换后的温度数据MOV TEMPER,TEMPER_NUMRETINIT_1820: ; DS18B20初始化程序SETB DQNOPCLR DQMOV R0,#80HTSR1: DJNZ R0,TSR1 ;延时 300usSETB DQMOV R0,#25H ;96USTSR2: DJNZ R0,TSR2JNB DQ,TSR3LJMP TSR4 ; 延时TSR3: SETB FLAG1 ; 置标志位, LJMP TSR5 ; DS1820存在TSR4: CLR FLAG1 ; 清标志位, LJMP TSR7 ; DS1820不存在TSR5: MOV R0,#06BH ; 延时200US TSR6: DJNZ R0,TSR6TSR7: SETB DQRETDELAY1: MOV R7,#20H ;80us延时DJNZ R7,$RETDELAY: PUSH 00HPUSH 01HMOV R0,#00LP: MOV R1,#00HDJNZ R1,$DJNZ R0,LPPOP 01HPOP 00HRET ;通用的I2C通讯子程序（多字节写操作）;入口参数R7字节数,R0:源数据块首地址;R0原数据块首地址；R2从器件内部子地址;R3:外围器件地址（写）;WRBYT、STOP、CACK、STA;****************************************** *****WRNBYT: PUSH PSWPUSH ACCWRADD: MOV A,R3 ;取外围器件地地址（包含r/w=0）LCALL STA ;发送起始信号SLCALL WRBYT ;发送外围地址LCALL CACK ;检测外围器件的应答信号JB F0,WRADD ;如果应MOV A,R2LCALL WRBYT ;发送内部寄存器首地址LCALL CACK ;检测外围器件的应答信号JB F0,WRADD ;如果应答不正确返回重来WRDA: MOV A,@R0LCALL WRBYT ;发送外围地址LCALL CACK ;检测外围器件的应答信号JB F0,WRADD ;如果应答不正确返回重来INC R0DJNZ R7,WRDALCALL STOPPOP ACCPOP PSWRET;****************************************** *****; 启动信号子程序S;****************************************** *****STA: SETB SDA ;启动信号SSETB SCLNOP ;产生4.7US延时NOPNOPNOPNOPCLR SDANOP ;产生4.7US延时NOPNOPNOPNOPCLR SCLRET;****************************************** *****; 发送一个字节子程序WRBYT;****************************************** *****WRBYT: PUSH 06HMOV R6,#08H ;发送一个字节子程序WLP: RLC A ;(入口参数A) MOV SDA,CSETB SCLNOP ;产生4.7US延时NOPNOPNOPNOPCLR SCLDJNZ R6,WLPPOP 06HRET;***********************************************; 应答检测子程序CACK;****************************************** *****CACK: SETB SDA ;应答位检测子程序SETB SCLCLR F0MOV C,SDA ;采样SDAJNC CEND ;应答正确时转CENDSETB F0 ;应答错误时F0置一CEND: CLR SCLRET;****************************************** *****; 停止信号子程序P;****************************************** *****STOP: CLR SDA ;停止信号PSETB SCLNOP ;产生4.7US延时NOPNOPNOPNOPSETB SDANOP ;产生4.7US延时NOPNOPNOPNOPRETEND七、实验现象可以在ZLG7290B控制的8个LED的后三个数码管上显示出了当前DS18B20采集到的温度值。