目录

一 设计内容

二 芯片介绍

2.1 DS18B20芯片

2.2.1 DS18B20简介

2.1.2单总线介绍及应用：

2.1.3 DS18B20的应用：

2.2 LCD1602芯片

2.2.1 LCD1602简介：

2.2.2引脚及其应用电路：

2.2.3 时序结构：

2.2.4 LCD1602 指令集

2.2.5 LCD初始化

三 蜂鸣器

3.1 蜂鸣器简介：

3.2 驱动电路：

3.3 蜂鸣器报警设置：

四 其它设置

4.1 报警灯设置:

4.2按键设置：

五 程序源码

六 仿真图

一 设计内容

• 利用OneWire与DS18B20通信，将DS18B20中的温度读出并显示在LCD1602上，设置温度报警界限，可通过按钮设置温度上，下限。

• 报警灯光设置：

1. 温度在正常界限内LED绿灯亮；
2. 超过温度下限时，黄灯亮；
3. 超过温度上限时，红灯亮；
4. 并在温度超过正常界限时，蜂鸣器发出报警声，蓝色LED闪烁。

• 按键设置：

1. K1选择温度上限或下限；
2. K2控制温度下限加减；
3. K3控制温度上限加减；

二 芯片介绍

2.1 DS18B20芯片

2.2.1 DS18B20简介

1. DS18B20是一种常见的数字温度传感器，其控制命令和数据都是以数字信号的方式输入输出，相比较于模拟温度传感器，具有功能强大、硬件简单、易扩展、抗干扰性强等特点
2. 测温范围：-55°C 到 +125°C
3. 通信接口：1-Wire（单总线）
4. 其它特征：可形成总线结构、内置温度报警功能、可寄生供电

引脚及应用电路：

2.1.2单总线介绍及应用：

单总线简介：

• 单总线（1-Wire BUS）是由Dallas公司开发的一种通用数据总线
• 一根通信线：DQ
• 异步、半双工
• 单总线只需要一根通信线即可实现数据的双向传输，当采用寄生供电时，还可以省去设备的VDD线路，此时，供电加通信只需要DQ和GND两根线

单总线电路规范：

• 设备的DQ均要配置成开漏输出模式
• DQ添加一个上拉电阻，阻值一般为4.7KΩ左右
• 若此总线的从机采取寄生供电，则主机还应配一个强上拉输出电路

单总线时序结构：

• 初始化：主机将总线拉低至少480us，然后释放总线，等待15~60us后，存在的从机会拉低总线60~240us以响应主机，之后从机将释放总线

sbit OneWire_DQ=P1^0;

unsigned char OneWire_Init(void)

{

unsigned char i;

unsigned char AckBit;

OneWire_DQ=1;

OneWire_DQ=0;

i = 247;while (--i);                     //Delay 500us

OneWire_DQ=1;

i = 32;while (--i);                       //Delay 70us

AckBit=OneWire_DQ;

i = 247;while (--i);                     //Delay 500us

return AckBit;

}

• 发送一位：主机将总线拉低60~120us，然后释放总线，表示发送0；主机将总线拉低1~15us，然后释放总线，表示发送1。从机将在总线拉低30us后（典型值）读取电平，整个时间片应大于60us

sbit OneWire_DQ=P1^0;

void OneWire_SendBit(unsigned char Bit)

{

unsigned char i;

OneWire_DQ=0;

i = 4;while (--i);                         //Delay 10us

OneWire_DQ=Bit;

i = 24;while (--i);                       //Delay 50us

OneWire_DQ=1;

}

• 接收一位：主机将总线拉低1~15us，然后释放总线，并在拉低后15us内读取总线电平（尽量贴近15us的末尾），读取为低电平则为接收0，读取为高电平则为接收1 ，整个时间片应大于60us

sbit OneWire_DQ=P1^0;

unsigned char OneWire_ReceiveBit(void)

{

unsigned char i;

unsigned char Bit;

OneWire_DQ=0;

i = 2;while (--i);                         //Delay 5us

OneWire_DQ=1;

i = 2;while (--i);                         //Delay 5us

Bit=OneWire_DQ;

i = 24;while (--i);                       //Delay 50us

return Bit;}

void OneWire_SendByte(unsigned char Byte)

{

unsigned char i;

for(i=0;i<8;i++)

{

OneWire_SendBit(Byte&(0x01<<i));

}

}

接收一个字节

unsigned char OneWire_ReceiveByte(void)

{

unsigned char i;

unsigned char Byte=0x00;

for(i=0;i<8;i++)

{

if(OneWire_ReceiveBit()){Byte|=(0x01<<i);}

return Byte;

}

2.1.3 DS18B20的应用：

//DS18B20指令

#define DS18B20_SKIP_ROM                                0xCC

#define DS18B20_CONVERT_T                             0x44

#define DS18B20_READ_SCRATCHPAD   0xBE

• 初始化：从机复位，主机判断从机是否响应

ROM操作：ROM指令+本指令需要的读写操作

功能操作：功能指令+本指令需要的读写操作

{

OneWire_Init();

OneWire_SendByte(DS18B20_SKIP_ROM);

OneWire_SendByte(DS18B20_CONVERT_T);

}

void DS18B20_ConvertT(void)

{

OneWire_Init();

OneWire_SendByte(DS18B20_SKIP_ROM);

OneWire_SendByte(DS18B20_CONVERT_T);

}

float DS18B20_ReadT(void)

{

unsigned char TLSB,TMSB;

int Temp;

float T;

OneWire_Init();

OneWire_SendByte(DS18B20_SKIP_ROM);

OneWire_SendByte(DS18B20_READ_SCRATCHPAD);

TLSB=OneWire_ReceiveByte();

TMSB=OneWire_ReceiveByte();

Temp=(TMSB<<8)|TLSB;

T=Temp/16.0;

return T;

}

2.2 LCD1602芯片

2.2.1 LCD1602简介：

• LCD1602（Liquid Crystal Display）液晶显示屏是一种字符型液晶显示模块，可以显示ASCII码的标准字符和其它的一些内置特殊字符，还可以有8个自定义字符
• 显示容量：16×2个字符，每个字符为5*7点阵

2.2.2引脚及其应用电路：

2.2.3 时序结构：

写数据/指令

2.2.4 LCD1602 指令集

2.2.5 LCD初始化

• 初始化：

发送指令0x38  //八位数据接口，两行显示，5*7点阵

发送指令0x0C  //显示开，光标关，闪烁关

发送指令0x06  //数据读写操作后，光标自动加一，画面不动

发送指令0x01  //清屏

• 显示字符：

发送指令0x80|AC //设置光标位置

发送数据   //发送要显示的字符数据

发送数据   //发送要显示的字符数据

void LCD_Init()

{

LCD_WriteCommand(0x38);//八位数据接口，两行显示，5*7点阵

LCD_WriteCommand(0x0c);//显示开，光标关，闪烁关

LCD_WriteCommand(0x06);//数据读写操作后，光标自动加一，画面不动

LCD_WriteCommand(0x01);//光标复位，清屏

}

三 蜂鸣器

3.1 蜂鸣器简介：

• 蜂鸣器是一种将电信号转换为声音信号的器件，常用来产生设备的按键音、报警音等提示信号

• 蜂鸣器按驱动方式可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器
• 有源蜂鸣器：内部自带振荡源，将正负极接上直流电压即可持续发声，频率固定
• 无源蜂鸣器：内部不带振荡源，需要控制器提供振荡脉冲才可发声，调整提供振荡脉冲的频率，可发出不同频率的声音

3.2 驱动电路：

• 三极管驱动：

• 集成电路驱动：

3.3 蜂鸣器报警设置：

• 温度超过正常界限时，蜂鸣器发出报警声，蓝色LED闪烁。

sbit beer=P1^1;

//报警灯闪烁

void Lamp()

{

//while(1)

//{

LED=~LED;

Delay(500);

//}

}

//报警蜂鸣声

void Buzzer()

{

unsigned char i=0;

for(i=0;i<200;i++)

{

beer=!beer;

Delay(1);

}

}

四 其它设置

4.1 报警灯设置:

• 温度在正常界限内LED绿灯亮；
• 超过温度下限时，黄灯亮；
• 超过温度上限时，红灯亮；

程序源码：

void TemperarureAlarm_Adjust()

{

DS18B20_ConvertT();   //转换温度

T=DS18B20_ReadT();    //读取温度

//温度不在范围内报警

if( T>=THigh){ //温度超过温度上限

LED_LOW=1;

LED_HIGH=0;//黄灯亮

LED_NORMAL=1;

Lamp();

Buzzer();

}

else if(T<=TLow){ //温度低于温度下限

LED_LOW=0;

LED_HIGH=1;//红灯亮

LED_NORMAL=1;

Lamp();

Buzzer();

}

else{  //温度处于正常范围

LED_LOW=1;

LED_HIGH=1;

LED_NORMAL=0;//绿灯亮

//yinyue();

}

4.2按键设置：

• K1选择温度上限或下限；
• K2控制温度下限加减；
• K3控制温度上限加减；

程序源码：

void Type_Adjust()

{

if(k1==0){Delay(5);while(k1==0);flag=~flag;}

}

void Temperarure_Adjust()

{

if(k2==0)

{

Delay(5);

while(k2==0);

if(flag==0)

TLow++; //温度下限+

else

TLow--;//温度下限-

}

if(k3==0)

{

Delay(5);

while(k3==0);

if(flag==0)

THigh++;//温度上限+

else

THigh--;//温度上限-

}

LCD_ShowSignedNum(1,4,THigh,2);

LCD_ShowSignedNum(2,4,TLow,2);

}

五 程序源码