前言

利用51单片机为核心实现温度测量，利用DS18B20温度传感器获取温度信号，将需要测量的温度信号转化为数字信号，利用单总线和单片机交换数据，最终单片机将识别的温度以数码管显示和串口返回数据的形式输出。本次程序使用的是清翔51单片机，温度测量范围为-10~+85°C，精度为+-0.5°C。

使用步骤

1.最终成果代码

代码如下：

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#include <stdio.h>#define uint unsigned int
#define uchar unsigned charsbit WE = P2^7;
sbit DU = P2^6;
sbit DS = P2^2;
uint temp,a=0;uchar code SMGwei[] = {0xfe,0xfd,0xfb};//共阴数码管段选表0-9
uchar code SMGduan[] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,};//数码管位选码//us延时函数，执行一次us--需6.5us,进入一次函数需11.95us
void delay_us(uchar us)
{while(us--);
}//数码管显示
void display(uchar i)
{static uchar wei;P0 = 0xfe;//清除断码WE = 1;//打开位选锁存P0 = SMGwei[wei];//WE = 0;switch(wei){case 0:DU = 1;P0 = SMGduan[i / 100]; DU = 0;break;case 1:DU = 1;P0 = SMGduan[i % 100 /10]|0x80; DU = 0;break;case 2:DU = 1;P0 = SMGduan[i % 10]; DU = 0;break;}wei++;if(wei == 3)wei = 0;
}bit ds_init()
{bit i;DS = 1;_nop_();DS = 0;delay_us(75);//拉低总线499.45us,挂接在总线上的18B20将会全部复位DS = 1;//释放总线delay_us(4);//延时37.95us等待18B20发挥存在信号i = DS;delay_us(20);//延时141.95usDS = 1;_nop_();return (i);
}//写一个字节
void write_byte(uchar dat)
{uchar i;for(i=0;i<8;i++){DS = 0;_nop_();DS = dat & 0x01;delay_us(10);DS = 1;//释放总线，准备下一次数据写入_nop_();dat >>= 1;}
}uchar read_byte()
{uchar i,j,dat;for(i=0;i<8;i++){DS = 0;_nop_();//产生读时序DS = 1;_nop_();j = DS;delay_us(10);//76.95usDS = 1;_nop_();dat = (j<<7)|(dat>>1);}return (dat);
}//定时器0初始化
void timer0Init()
{EA = 1;//打开总中断ET0 = 1;//打开定时器0中断TR0 = 1;//启动定时器0TMOD |= 0x01;//定时器工作模式，16位定时模式TH0 = 0xed;TL0 = 0xff;//定时5ms
}//串口初始化
void UARTInit()
{EA = 1;ES = 1;//打开串口中断SCON = 0x50;//串口工作方式REN = 1;//串口允许接收TR1 = 1;//启动定时器1TMOD |= 0x20;// 定时器1，工作模式2,8位自动重装TH1 |= 0xfd;//TL1 |= 0xfd;//设置比特率9600
}void main ()
{uint L,M;UARTInit();timer0Init();while(1){ EA = 0;ds_init();//初始化DS18B20write_byte(0xcc);//发送跳跃ROM指令write_byte(0x44);//发送温度转换指令ds_init();//初始化DS18B20write_byte(0xcc);//发送跳跃ROM指令write_byte(0xbe);//读取DS18B20暂存器L = read_byte();M = read_byte();temp = M;temp <<= 8;temp |= L;temp = temp*0.0625*10+0.5;EA = 1;}
}//定时器0中断函数
void timer0() interrupt 1
{a++;TH0 = 0xed;TL0 =0xff;display(temp);if(a==200){TI = 1;printf("现在的温度为%d\n",temp);while(!TI);TI = 0;a = 0;}}

2.出现的一些问题和错误

代码如下（示例）：

//定时器0初始化
void timer0Init()
{EA = 1;//打开总中断ET0 = 1;//打开定时器0中断TR0 = 1;//启动定时器0TMOD |= 0x01;//定时器工作模式，16位定时模式TH0 = 0xed;TL0 = 0xff;//定时5ms
}//定时器1初始化
void timer1Init()
{EA = 1;//打开总中断ET1 = 1;//打开定时器0中断TR1 = 1;//启动定时器0TMOD |= 0x10;//定时器1工作模式，16位定时模式TH1 |= 0xed;TL1 |= 0xff;//定时5ms
}//串口初始化
void UARTInit()
{EA = 1;ES = 1;//打开串口中断SCON = 0x50;//串口工作方式REN = 1;//串口允许接收TR1 = 1;//启动定时器1TMOD |= 0x20;// 定时器1，工作模式2,8位自动重装TH1 |= 0xfd;//TL1 |= 0xfd;//设置比特率9600
}void main ()
{uint L,M;UARTInit();timer0Init();while(1){ //EA = 0;//此处应先屏蔽中断，是的18B20进行温度转换时不受干扰，因为我们的51板子是I2C单总线通信，同时进行中断会影响数据输出，数码管数据显示会被其他不知名的数字覆盖，或者显示数据错乱，起初我是没有屏蔽中断的ds_init();//初始化DS18B20write_byte(0xcc);//发送跳跃ROM指令write_byte(0x44);//发送温度转换指令ds_init();//初始化DS18B20write_byte(0xcc);//发送跳跃ROM指令write_byte(0xbe);//读取DS18B20暂存器L = read_byte();M = read_byte();temp = M;temp <<= 8;temp |= L;temp = temp*0.0625*10+0.5;//EA = 1;//打开中断，使定时器正常运行，数码管显示温度}
}//定时器0中断函数
void timer0() interrupt 1
{
//  a++;LED = 0;TH0 = 0xed;TL0 =0xff;display(temp);
//  if(a==200)
//  {
//      TI = 1;
//      printf("现在的温度为%d\n",temp);
//      while(!TI);
//      TI = 0;
//      a = 0;
//  }}//定时器1中断函数
void timer1() interrupt 3
{   TH1 |= 0xed;TL1 |=0xff;LED = 0;TI = 1;printf("现在的温度为%d\n",temp);delay(10);while(!TI);TI = 0;}

起初我为了串口也能返回数据，将串口接收打印汉字程序添加到定时器0中，如下

//定时器0中断函数
void timer0() interrupt 1
{TH0 = 0xed;TL0 =0xff;display(temp);TI = 1;printf("现在的温度为%d\n",temp);delay(10);//为了避免串口打印频率过高while(!TI);TI = 0;
}

但这样即使不使用delay函数，由于其他语句占用太多时间，display函数执行次数减少，数码管动态扫描次数不够，数码管显示出现频闪

于是我将串口打印添加到定时器1中，如下

//定时器0初始化
void timer0Init()
{EA = 1;//打开总中断ET0 = 1;//打开定时器0中断TR0 = 1;//启动定时器0TMOD |= 0x01;//定时器工作模式，16位定时模式TH0 = 0xed;TL0 = 0xff;//定时5ms
}//定时器1初始化
void timer1Init()
{EA = 1;//打开总中断ET1 = 1;//打开定时器0中断TR1 = 1;//启动定时器0TMOD |= 0x10;//定时器1工作模式，16位定时模式TH1 |= 0xed;TL1 |= 0xff;//定时5ms
}//串口初始化
void UARTInit()
{EA = 1;ES = 1;//打开串口中断SCON = 0x50;//串口工作方式REN = 1;//串口允许接收TR1 = 1;//启动定时器1TMOD |= 0x20;// 定时器1，工作模式2,8位自动重装TH1 |= 0xfd;//TL1 |= 0xfd;//设置比特率9600
}void main ()
{uint L,M;UARTInit();timer0Init();timer1Init();while(1){    ds_init();//初始化DS18B20write_byte(0xcc);//发送跳跃ROM指令write_byte(0x44);//发送温度转换指令ds_init();//初始化DS18B20write_byte(0xcc);//发送跳跃ROM指令write_byte(0xbe);//读取DS18B20暂存器L = read_byte();M = read_byte();temp = M;temp <<= 8;temp |= L;temp = temp*0.0625*10+0.5;}
}//定时器0中断函数
void timer0() interrupt 1
{TH0 = 0xed;TL0 =0xff;display(temp);LED1 = 0；//添加小灯观察是否进入中断}//定时器1中断函数
void timer1() interrupt 3
{   TH1 |= 0xed;TL1 |=0xff;LED2 = 0;//添加小灯，观察是否进入中断函数TI = 1;printf("现在的温度为%d\n",temp);while(!TI);TI = 0;}

结果LED1、2均亮起，数码管显示0，串口打印一次“现在温度为0”；

究其原因，是定时器1既被用作波特率计算，又当定时器计时，会发生混乱，且定时器之间存在优先级，多个定时器设计的定时时间一样时不能同时执行中断函数，故要想达到“串口打印温度且打印频率适中”、“数码管显示温度且不频闪”的目的，在不能使用定时器1中断时，

可按如下程序的构思


//定时器0中断函数
void timer0() interrupt 1
{a++;TH0 = 0xed;TL0 =0xff;display(temp);if(a==200)//使a加加延长时间，在a加到200之前不会执行if语句，故而不影响数码管动态扫描{TI = 1;printf("现在的温度为%d\n",temp);while(!TI);TI = 0;a = 0;}}

总结

在一些函数中加入标志性的语句来判断该函数有没有被执行；
延时有多种方法，不同的延时方式产生不同效果，比如这里使用delay函数就会影响数码管动态扫描，使用定时器过多会影响18B20温度读取、数码管显示，使用if语句则能很好的达到目的；
多尝试，不害怕出错，及时记录调试方案总结升华

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