【Proteus仿真】数字温度计，利用 Mega16 控制 DS18B20 ，若温度达到设定阈值，即可报警提醒（用串口控制停止报警、用键盘输入改变报警阈值）

（代码在文末）

工程文件和代码下载链接如下（求求下载前点个赞支持一下吧QAQ，博主自己做出来这个也hin累的）

链接: https://pan.baidu.com/s/1-aRZjyRZodzLcw83yx64kA 密码: og0w

一、实验目的

设计实现一个简易数字温度计，利用 Mega16 控制 DS18B20 获取室内环境温度，并显示。

若温度达到设定阈值，即可报警提醒。

二、实验项目与具体要求

（1）实验项目：简易数字温度计。

（2）具体要求：

1．液晶屏（

LCD1602/ LCD12864）或数码管显示当前的温度；

2．利用按键设置温度上限；

3．当温度超过上限时，进行报警。

4．通过 PC 机“串口助手软件”向单片机发送命令字符串，控制报警蜂鸣器的关闭。

三、实验方案设计

1. 实验的方案的论述和分析

①在 proteus 中搭建电路图。

选择 mega16 单片机，液晶屏显示器，PC 机，RN1 排阻，温度传感器，蜂鸣器，三极管，电

阻若干，按键若干，并连接硬件图。其中 PC 机的 RXD 和 TXD 接口分别接在单片机的 PD

接口；单片机的 PA 口为输出端口直接与显示器相连，PC 口设置为输入端口与按键区相连；

三极管基极通过电阻连接单片机 PD 口，发射极接地，集电极连接蜂鸣器，以放大电流，达

到报警效果。

②在 ICCV7 中建立新程序、文件，编写程序。首先对在代码中经常需要调用的命令进行简化，

将命令语句定义为简单的语句。然后对通信端口和部分功能进行初始化，以便后续功能使用。

然后分别对 DS18B20、LCD1602 等功能元件编写自定义函数指令，方便后续调用的逻辑清晰

和正确性。最后将其总结在 main 函数中，使用 while 语句进行语句的循环执行。

2．硬件电路原理图（proteus 仿真图）

3．软件流程图、重要数据结构、重要控制参数设计等

①软件流程图：

完整代码如下

#include<iom16v.h>
#include<math.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define rs_h (PORTB|=0x01)
#define rs_l (PORTB&=0xfe)
#define rs_o (DDRB|=0x01)
#define rw_h (PORTB|=0x02)
#define rw_l (PORTB&=0xfd)
#define rw_o (DDRB|=0x02)
#define en_h (PORTB|=0x04)
#define en_l (PORTB&=0xfb)
#define en_o (DDRB|=0x04)
#define temp_h (PORTB|=0x08)
#define temp_l (PORTB&=0xf7)
#define LCD PORTA
#define tmp (PINB&0x08)
#define temp_o (DDRB|=0x08)
#define temp_i (DDRB&=0xf7)
uchar dat1,dat2;//保存读出的温度
#define led_o (DDRB|=0x10)
#define led_l (PORTB&=0xef)
#define led_h (PORTB|=0x10)unsigned char f=0;
unsigned char c=0;
int threshold=25;
unsigned char cah=0;
int date;#include <macros.h>
unsigned char Rev_data=0;
#pragma interrupt_handler uart_Rev_int:iv_USART_RXC//串口接收中断
void uart_Rev_int(void)
{Rev_data = UDR;while(!Rev_data);if (Rev_data == 0xA1){f=1;}if(Rev_data == 0xA2){f=0;}while(!(UCSRA & (1<<UDRE)));UDR = Rev_data+0x10;Rev_data = 0;
}uchar chg=0;
void delayms();
#pragma interrupt_handler int0_isr:2//外部中断 CHANGE按钮
void int0_isr(void)
{delayms(200);cah=1;
}void initcom(void)//初始化端口
{DDRD = 0x0A;PORTD=0x04;GICR |=(1<<INT0);SREG|=0x80;UBRRL = 25;UCSRC = 0x86;UCSRB = 0x98;           //接收发送控制位，打开串口10011000SEI();DDRC=0x0f;PORTC=0x00;}unsigned long int dat=0;
uchar flag=0;
void delayms(uint z)      //8M晶振下，延时1ms
{uint x,y;for(x=z; x>0; x--)for(y=1333; y>0; y--);
}void Ds18b20_reset(void)//DS18B20温度传感器初始化
{uint count;uint i=60000;temp_o;temp_l;for(count=700; count>0; count--); //延时480ustemp_h;temp_i;//不须配置PORT内部上拉电阻，MCU输入输出自动切换while((tmp==0x08));//&&(i>0)) i--;led_o;led_l;//开指示灯for(count=700; count>0; count--); //延时480us
}
void Ds18b20_write(uchar dat)//向DS18B20写一个字节
{uchar count;uchar i;temp_o;for(i=8; i>0; i--){temp_l;for(count=2; count>0; count--);//temp_h;//不能有此语句if(dat&0x01==0x01)temp_h;elsetemp_l;for(count=120; count>0; count--); //延时60ustemp_h;dat>>=1;}
}
uchar Ds18b20_read(void)//从DS18B20读一个字节
{uchar i,datt;uchar count;for(i=8; i>0; i--){datt>>=1;temp_o;temp_l;for(count=2; count>0; count--);temp_h;//此语句必须有，参考datasheet的P15for(count=1; count>0; count--);temp_i;if(tmp==0x08)datt|=0x80;for(count=120; count>0; count--);}return datt;
}
void lcd_com(uchar com)//向LCD1602写命令
{rs_o;rw_o;en_o;DDRA=0xff;rs_l;rw_l;LCD=com;delayms(1);en_h;delayms(1);en_l;
}
void lcd_dat(uchar dat)//向LCD1602写数据
{rs_o;rw_o;DDRA=0xff;en_o;rs_h;rw_l;LCD=dat;delayms(1);en_h;delayms(1);en_l;
}
void lcd_write(uchar c,uchar r,uchar dat)//向LCD1602指定行、指定列、写数据
{lcd_com(0x80+0x40*c+r);lcd_dat(dat);delayms(1);
}
void lcd_init(void)//LCD1602初始化，初始化后第一行显示temperature:,第二行显示.C
{DDRA=0xff;DDRB|=0x17;lcd_com(0x38);lcd_com(0x0c);lcd_com(0x06);lcd_write(0,2,0x54);lcd_write(0,3,0x65);lcd_write(0,4,0x6d);lcd_write(0,5,0x70);lcd_write(0,6,0x65);lcd_write(0,7,0x72);lcd_write(0,8,0x61);lcd_write(0,9,0x74);lcd_write(0,10,0x75);lcd_write(0,11,0x72);lcd_write(0,12,0x65);lcd_write(0,13,0x3a);lcd_write(1,11,0xdf);lcd_write(1,12,0x43);
}
void show(void)//把温度值送LCD1602显示
{if(dat2>=240)//遗留问题，温度为25时读出dat1=144,dat2=1正确，但却进入if(dat2&0xf8==0xf8)分支;{dat=(~(dat2*256+dat1)+1)*(0.0625*10);//取反加一，保留一位小数flag=1;}else{dat=(dat2*256+dat1)*(0.0625*10);flag=0;};if(flag==1)//负温度显示{lcd_write(1,10,0x30+dat%10);lcd_write(1,9,0xa5);lcd_write(1,8,0x30+dat%100/10);lcd_write(1,7,0x30+dat%1000/100);lcd_write(1,6,0x30+dat/1000);lcd_write(1,5,0x2d);}if(flag==0)//正温度显示{lcd_write(1,10,0x30+dat%10);lcd_write(1,9,0xa5);lcd_write(1,8,0x30+dat%100/10);lcd_write(1,7,0x30+dat%1000/100);lcd_write(1,6,0x30+dat/1000);lcd_write(1,5,0x20);//显示空格，把之前显示屏上可能存在的负号替换成空格}
}unsigned int Num_key[3][3]= {{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};int scan(void)//用扫描的方式读取一个键盘上的输入
{while(1){uint i,j,ff=0;//I用于确定列，j用于确定行uchar ii=1,jj=1; //ii和jj分别用于和PORTC做与运算，改变或取得PORTC 0〜3位和PORTC 4〜7位中需要位置的电平信息if((PINC&0x80)!=0){delayms(5);if((PINC&0x80)!=0)//如果按下的是“ENTER”按钮{while((PINC&0x80)!=0);return -3;}}for(i=0; i<3; i++){PORTC=ii;jj=1;for(j=0; j<3; j++){if((PINC&(jj*16))!=0){delayms(5);//延时等待电压稳定，防抖if((PINC&(jj*16))!=0){while((PINC&(jj*16))!=0);return Num_key[j][I];返回该位置按钮对应的数值}}jj*=2;//指向下一个引脚delayms(5);}if((PINC&(jj*16))!=0){delayms(5);if((PINC&(jj*16))!=0){if(i==1)//如果按下的是0{while((PINC&(jj*16))!=0);return 0;}else if(i==0)//如果按下的是负号“-”{while((PINC&(jj*16))!=0);return -1;}}}delayms(5);PORTC=0x00;ii*=2;}}
}void main(void)
{lcd_init();initcom();while(1){dat1=0x00;dat2=0x00;Ds18b20_reset();//温度传感器初始化Ds18b20_write(0xcc);Ds18b20_write(0x44);//发送温度转换命令delayms(1000);//延时1s，等待温度转换完成Ds18b20_reset();Ds18b20_write(0xcc);Ds18b20_write(0xbe);//发送读温度寄存器命令dat1=Ds18b20_read();dat2=Ds18b20_read();show();if(cah){int sum=0,symb=1;delayms(200);while(1){int inp=scan();if(inp==-3)//如果按下ENTER键，代表温度输入完成{threshold=sum*symb;break;}else if(inp==-1)//如果按下负号键，则符号symb赋值为-1{symb=-1;}else//若输入其他数字，则将原油总额*10+当前获取的数字{sum=sum*10+inp;}}cah=0;PORTC=0;}if(flag)//如果是负数{date=-dat;}else//如果是正数{date=dat;}if(date>=(threshold*10)&&f==0&&c==0)//threshold是报警阈值，date是当前温度*10，因为要有一位小数，而date是整型变量，因此*10后成为整数保存。f代表的是串口是否发送指令关闭了报警功能。c代表此时是否正在报警。{c=1;PORTD+=8;}else if((date<(threshold*10)||f==1)&&c==1){c=0;PORTD-=8;}led_h;//关指示灯delayms(1000);}
}//串口通信速率我记得好像是18200
//时钟为内部的8M晶振
//在按键盘进行阈值更改时，务必按键时间长一点（比如1s），不然可能检测不到

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