基于PIC單片機(jī)的實(shí)時(shí)溫度控制系統(tǒng)
本文為基于PIC單片機(jī)的實(shí)時(shí)溫度控制系統(tǒng)
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// 實(shí)現(xiàn)的功能:數(shù)碼管顯示實(shí)時(shí)溫度，支持負(fù)溫度
// 芯片PIC16F877
// XT:4MHZ
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#include //包含單片機(jī)內(nèi)部資源預(yù)定義
#define LVP 0x3f39
// 晶振：XT;代碼：沒(méi)有代碼保護(hù);上電延時(shí)定時(shí)器關(guān)閉;
// 低電壓復(fù)位禁止;看門(mén)狗關(guān)閉 ;低電壓編程禁止
__CONFIG (XT & UNPROTECT & PWRTDIS & BORDIS & WDTDIS & LVP);
#define uch unsigned char //給unsigned char起別名 uch
#define DQ RA2 //定義18B20數(shù)據(jù)端口
#define DQ_DIR TRISA2 //定義18B20D口方向寄存器
#define DQ_HIGH() DQ_DIR =1 //設(shè)置數(shù)據(jù)口為輸入
#define DQ_LOW() DQ_DIR = 0;DQ = 0 //設(shè)置數(shù)據(jù)口為輸出
const unsigned char ledcode[12]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x00,0x40};
//不帶小數(shù)點(diǎn)的共陰極數(shù)碼管0123456789段碼,正負(fù)符號(hào)位
const unsigned char ledcode1[12]={0xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xEF,0x00,0x40};
//帶小數(shù)點(diǎn)的共陰極數(shù)碼管0123456789段碼 ,正負(fù)符號(hào)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 ; //采集到的溫度高8位
uch THV=0; //采集到的溫度低8位
union temp //定義一個(gè)聯(lián)合體
{
int T;
uch TV[2];
}temp;
signed char TZ=0; //轉(zhuǎn)換后的溫度值整數(shù)部分,有符號(hào)位
uch TX=0; //轉(zhuǎn)換后的溫度值小數(shù)部分
unsigned int wd; //轉(zhuǎn)換后的溫度值BCD碼形式
unsigned char fh; //符號(hào)位
unsigned char bai; //整數(shù)百位
unsigned char shi; //整數(shù)十位
unsigned char ge; //整數(shù)個(gè)位
unsigned char shifen; //十分位
unsigned char baifen; //百分位
unsigned char qianfen; //千分位
unsigned char wanfen; //萬(wàn)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作為數(shù)碼管段驅(qū)動(dòng)(高有效)
// PORTE作為數(shù)碼管位選擇驅(qū)動(dòng)(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指示燈，設(shè)置成輸出
TRISD=0; //D口當(dāng)作數(shù)碼管段，設(shè)置成輸出
ADCON1=0x07; //使A口，E口全為數(shù)字I/O口
TRISE=0x00; //E口當(dāng)作數(shù)碼管位選擇控制腳，設(shè)置成輸出
PORTE=0x00;
}
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// 延時(shí)程序
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void delay(char x,char y)
{
char z;
do{
z=y;
do{;}while(--z);
}while(--x);
}
//其指令時(shí)間為：7+(3*(Y-1)+7)*(X-1)如果再加上函數(shù)調(diào)用的call 指令、頁(yè)面設(shè)定、傳遞參數(shù)花掉的7 個(gè)指令。
//則是：14+(3*(Y-1)+7)*(X-1)。
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// 延遲程序
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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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//復(fù)位DS18B20函數(shù)
void reset(void)
{
uch presence=1;
while(presence)
{
DQ_LOW() ; //主機(jī)拉至低電平
delay(2,90); //延時(shí)>480503us
DQ_HIGH(); //釋放總線(xiàn)等電阻拉高總線(xiàn),并保持15~60us
delay(2,8); //延時(shí)>60us
if(DQ==1) presence=1; //沒(méi)有接收到應(yīng)答信號(hào)，繼續(xù)復(fù)位
else presence=0; //接收到應(yīng)答信號(hào)
delay(2,70); //延時(shí)>240us
}
}
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//寫(xiě)18b20寫(xiě)字節(jié)函數(shù)
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(); //從高拉至低電平,產(chǎn)生寫(xiě)時(shí)間隙
if(temp==1) DQ_HIGH(); //如果寫(xiě)1,拉高電平
delay(2,7); //延時(shí)63us
DQ_HIGH();
NOP();
NOP();
val=val>>1; //右移一位
}
}
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//18b20讀字節(jié)函數(shù)
uch read_byte(void)
{
uch i;
uch value=0; //讀出溫度
static bit j;
for(i=8;i>0;i--)
{
value>>=1;
DQ_LOW(); //每次讀時(shí)隙由主機(jī)發(fā)起，拉低總線(xiàn)至少1μs。
NOP();
NOP();
NOP();
NOP();
NOP();
NOP(); //6us
DQ_HIGH(); //讀時(shí)隙開(kāi)始后的15μs內(nèi)釋放總線(xiàn)，拉至高電平，準(zhǔn)備采樣總線(xiàn)。
NOP();
NOP();
NOP();
NOP();
NOP(); //5us
j=DQ; //采樣總線(xiàn)
if(j) value|=0x80; //把采樣到的數(shù)據(jù)放入value
delay(2,7); //所有讀時(shí)隙至少60μs,這里大約63us
}
return(value);
}
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//啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換函數(shù)
void get_temp()
{
int i;
DQ_HIGH();
reset(); //復(fù)位等待從機(jī)應(yīng)答
write_byte(0XCC); //忽略ROM匹配
write_byte(0X44); //發(fā)送溫度轉(zhuǎn)化命令
for(i=10;i>0;i--)
{
delay(201,132);
}
reset(); //再次復(fù)位，等待從機(jī)應(yīng)答
write_byte(0XCC); //忽略ROM匹配
write_byte(0XBE); //發(fā)送讀溫度命令
TLV=read_byte(); //讀出溫度低8位
THV=read_byte(); //讀出溫度高8位
DQ_HIGH(); //釋放總線(xiàn)
TZ=(TLV>>4)|(THV<<4); //溫度整數(shù)部分
TX=TLV<<4; //溫度小數(shù)部分，注意TX的后四位無(wú)效碼
binary_temp(TX, TZ ); //將相應(yīng)的溫度二進(jìn)制值轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)
}
//將相應(yīng)的溫度溫度整數(shù)部分和小數(shù)部分的二進(jìn)制值轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)
void binary_temp(char TL , signed char TH)
{
if(TH>=0) //如果是正溫度
{
fh=0x0A; //正數(shù)符號(hào)位
bai=TH/100; //整數(shù)部分百位
shi=(TH%100)/10;//十位 //整數(shù)十位
ge=(TH%100)%10;//個(gè)位 //整數(shù)部分個(gè)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條指令把小數(shù)部分轉(zhuǎn)換為BCD碼形式
shifen=wd/1000; //十分位
baifen=(wd%1000)/100; //百分位
qianfen=(wd%100)/10; //千分位
wanfen=wd%10; //萬(wàn)分位
NOP();
}
else //否則，是負(fù)溫度，要求補(bǔ)碼
{
temp.TV[0]=TL;temp.TV[1]=TH ;
temp.T=(~temp.T)+0x0010; //補(bǔ)碼形式，起反加1
TL=temp.TV[0];
TH=temp.TV[1];
fh=0x0B; //負(fù)數(shù)符號(hào)位
bai=TH/100; //整數(shù)部分百位
shi=(TH%100)/10;//十位 //整數(shù)十位
ge=(TH%100)%10;//個(gè)位 //整數(shù)部分個(gè)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條指令把小數(shù)部分轉(zhuǎn)換為BCD碼形式
shifen=wd/1000; //十分位
baifen=(wd%1000)/100; //百分位
qianfen=(wd%100)/10; //千分位
wanfen=wd%10; //萬(wàn)分位
NOP();
}
}
// 溫度值各位轉(zhuǎn)換成段碼
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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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// 定時(shí)中斷初始化(OPTION_REG)
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void tmint(void)
{
T0CS=0; //時(shí)鐘源為內(nèi)部指令周期
PSA=0; //分頻器分配給TMR0
//
PS2=0; //TMR0的分頻比為1:16
PS1=1;
PS0=1;
//
GIE=1; //允許總中斷
T0IE=1; //允許定時(shí)器0溢出中斷
T0IF=0; //清楚定時(shí)器0中斷標(biāo)志
TMR0=0X06; //預(yù)置初值 T=(256-6)x16=4000uS
}
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void interrupt dealtime() //中斷入口，該中斷完成數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描
{ //每中斷一次的時(shí)間為4毫秒
T0IF=0;
TMR0=0X06;
PORTD = 0x00; //先關(guān)閉顯示
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;
}
}
仿真圖：
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