基于STM32六路DS18B20温度监测报警仿真设计( proteus仿真+程序）

仿真图proteus 8.9

程序编译器：keil 5

编程语言：C语言

设计编号：C0070

资料下载:https://docs.qq.com/doc/DS2lwY0tjWFlQd1pO

主要功能

STM32F103R6+DS18B20温度传感器+LCD1602显示，温度精度0.1℃，将采集到的六路温度同时显示在lcd1602显示屏上。

带报警器版本具有上下限报警功能，其中一路低于下限或高于上限均会报警。报警值可在程序更改。

重要说明：由于STM32仿真的不稳定性问题，显示数据存在延迟，读取温度值需要等待10秒左右才能稳定，稳定性问题非我所能改，请知悉，如介意请勿下载。

以下为本设计资料展示图：

无报警Proteus仿真

带报警Proteus仿真

程序

//复位DS18B20

//等待DS18B20的回应
//返回1:未检测到DS18B20的存在
//返回0:存在

//从DS18B20读取一个字节
//返回值：读到的数据

//写一个字节到DS18B20
//dat：要写入的字节

//从ds18b20得到温度值
//精度：0.1C
//返回值：温度值 （-550~1250）

#include "ds18b20.h"
#include "lcd1602.h"  

void DS18B20_IO_OUT(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_11;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);    
}

void DS18B20_IO_IN(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_11;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);    
}

//复位DS18B20
void DS18B20_Rst(void)	   
{                 
	DS18B20_IO_OUT(); //SET PA0 OUTPUT
    DS18B20_DQ_OUT(0); //拉低DQ
    lcd_delay_us(750);    //拉低750us
    DS18B20_DQ_OUT(1); //DQ=1 
	lcd_delay_us(15);     //15US
}
//等待DS18B20的回应
//返回1:未检测到DS18B20的存在
//返回0:存在
u8 DS18B20_Check(void) 	   
{   
	u8 retry=0;
	DS18B20_IO_IN();//SET PA0 INPUT	 
    while (DS18B20_DQ_IN&&retry<200)
	{
		retry++;
		lcd_delay_us(1);
	};	 
	if(retry>=200)return 1;
	else retry=0;
    while (!DS18B20_DQ_IN&&retry<240)
	{
		retry++;
		lcd_delay_us(1);
	};
	if(retry>=240)return 1;	    
	return 0;
}
//从DS18B20读取一个位
//返回值：1/0
u8 DS18B20_Read_Bit(void) 			 // read one bit
{
    u8 data;
	DS18B20_IO_OUT();//SET PA0 OUTPUT
    DS18B20_DQ_OUT(0); 
	lcd_delay_us(2);
    DS18B20_DQ_OUT(1); 
	DS18B20_IO_IN();//SET PA0 INPUT
	lcd_delay_us(12);
	if(DS18B20_DQ_IN)data=1;
    else data=0;	 
    lcd_delay_us(50);           
    return data;
}
//从DS18B20读取一个字节
//返回值：读到的数据
u8 DS18B20_Read_Byte(void)    // read one byte
{        
    u8 i,j,dat;
    dat=0;
	for (i=1;i<=8;i++) 
	{
        j=DS18B20_Read_Bit();
        dat=(j<<7)|(dat>>1);
    }						    
    return dat;
}
//写一个字节到DS18B20
//dat：要写入的字节
void DS18B20_Write_Byte(u8 dat)     
 {             
    u8 j;
    u8 testb;
	DS18B20_IO_OUT();//SET PA0 OUTPUT;
    for (j=1;j<=8;j++) 
	{
        testb=dat&0x01;
        dat=dat>>1;
        if (testb) 
        {
            DS18B20_DQ_OUT(0);// Write 1
            lcd_delay_us(2);                            
            DS18B20_DQ_OUT(1);
            lcd_delay_us(60);             
        }
        else 
        {
            DS18B20_DQ_OUT(0);// Write 0
            lcd_delay_us(60);             
            DS18B20_DQ_OUT(1);
            lcd_delay_us(2);                          
        }
    }
}
//开始温度转换
void DS18B20_Start(void)// ds1820 start convert
{   						               
    DS18B20_Rst();	   
	DS18B20_Check();	 
    DS18B20_Write_Byte(0xcc);// skip rom
    DS18B20_Write_Byte(0x44);// convert
} 
//初始化DS18B20的IO口 DQ 同时检测DS的存在
//返回1:不存在
//返回0:存在    	 
u8 DS18B20_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_11;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

	DS18B20_Rst();

	return DS18B20_Check();
}  
//从ds18b20得到温度值
//精度：0.1C
//返回值：温度值 （-550~1250） 
short DS18B20_Get_Temp(void)
{
    u8 temp;
    u8 TL,TH;
	short tem;
    
    DS18B20_Start ();                    // ds1820 start convert
    DS18B20_Rst();
    DS18B20_Check();	 
    DS18B20_Write_Byte(0xcc);// skip rom
//    DS18B20_Write_Byte(0x55);// match rom
    
    
    DS18B20_Write_Byte(0xbe);// convert	    
    TL=DS18B20_Read_Byte(); // LSB   
    TH=DS18B20_Read_Byte(); // MSB  
	    	  
    if(TH>7)
    {
        TH=~TH;
        TL=~TL; 
        temp=0;//温度为负  
    }
    else 
        temp=1;//温度为正
    
    tem=TH; //获得高八位
    tem<<=8;    
    tem+=TL;//获得底八位
    tem=(float)tem*0.625;//转换 
    
	if(temp)
        return tem; //返回温度值
	else 
        return -tem;    
} 
 
short DS18B20_Get_Temp_WithID(uint8_t * ds18b20_id)
{
    u8 temp, i;
    u8 TL,TH;
	short tem;
        
    DS18B20_Rst();
    DS18B20_Check();	 
    DS18B20_Write_Byte(0x55);// match rom
    for(i=0;i<8;i++)
		DS18B20_Write_Byte(ds18b20_id[ i ]);
    
    DS18B20_Write_Byte(0X44);/* 开始转换 */
    
    DS18B20_Rst();
    DS18B20_Check();	 
    DS18B20_Write_Byte(0x55);// match rom
    for(i=0;i<8;i++)
		DS18B20_Write_Byte(ds18b20_id[ i ]);
    
    DS18B20_Write_Byte(0xbe);// convert	    
    TL=DS18B20_Read_Byte(); // LSB   
    TH=DS18B20_Read_Byte(); // MSB  
	    	  
    if(TH>7)
    {
        TH=~TH;
        TL=~TL; 
        temp=0;//温度为负  
    }
    else 
        temp=1;//温度为正
    
    tem=TH; //获得高八位
    tem<<=8;    
    tem+=TL;//获得底八位
    tem=(float)tem*0.625;//转换 
    
	if(temp)
        return tem; //返回温度值
	else 
        return -tem;    
} 

LCD1602显示

#include "lcd1602.h"
#include "delay.h"
                             
#define DELAY_2N     0

void lcd_delay_us(unsigned int t)
{
	unsigned int i, j;
	
	for(i = 10; i > 0; i--)
		for(j = t; j > 0; j--);
}

void lcd_delay_ms(unsigned int t)
{	
	unsigned int i;
	
	for(i = t; i > 0; i--)
		lcd_delay_us(10);
}

//==================================================
void LCD_init(void)
{
    /*********************液晶使用的I/O口初始化**************************/ 
		GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2| GPIO_Pin_0| GPIO_Pin_3
																	| GPIO_Pin_4| GPIO_Pin_5| GPIO_Pin_6| GPIO_Pin_7
																	| GPIO_Pin_8| GPIO_Pin_9| GPIO_Pin_10;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
	
    LCD_RW(0);			//读写位直接低电平，只写不读

    /*********************液晶初始化**************************/        
    lcd_delay_us(340); 
		LCD_RS(0);
   
    LCD_write_cmd(0x38);          // 8bit显示模式,2行,5x7字体
    lcd_delay_ms(4);  
    LCD_write_cmd(0x08);         // 显示关闭 
    lcd_delay_ms(4); 
    LCD_write_cmd(0x01);         // 显示清屏 
    lcd_delay_ms(4); 
    LCD_write_cmd(0x06);         // 显示光标移动设置 
    lcd_delay_ms(4);
    LCD_write_cmd(0x0c);         // 显示开，光标开，光标闪烁
    lcd_delay_ms(4);
		LCD_write_cmd(0x01);         //清屏
		lcd_delay_ms(4);
}
/*--------------------------------------------------
函数说明：写命令到液晶


---------------------------------------------------*/
void LCD_write_cmd(unsigned char cmd)
{
    LCD_RS(0);
    LCD_Write_byte(cmd);
    lcd_delay_us(340);
}
/*--------------------------------------------------
函数说明：写数据到液晶


---------------------------------------------------*/
void LCD_write_data(unsigned char w_data)
{
    LCD_RS(1);
    LCD_Write_byte(w_data);
    lcd_delay_us(340);
}
/*--------------------------------------------------
函数说明：写4bit到液晶
--------------------------------------------------*/
void LCD_Write_byte(unsigned char num)
{  
		if (num&0x01)
				data0(1);
		else
				data0(0);

		if (num&0x02)
				data1(1);
		else
				data1(0);

		if (num&0x04)
				data2(1);
		else
				data2(0);

		if (num&0x08)
				data3(1);
		else
				data3(0);

		if (num&0x10)
				data4(1);
		else
				data4(0);

		if (num&0x20)
				data5(1);
		else
				data5(0);

		if (num&0x40)
				data6(1);
		else
				data6(0);
		
		if (num&0x80)
				data7(1);
		else
				data7(0);
		lcd_delay_us(340);
    LCD_EN(1);
    lcd_delay_us(340);
    LCD_EN(0); 
    lcd_delay_us(340);
}

/*----------------------------------------------------
LCD_set_xy        : 设置LCD显示的起始位置
输入参数：x、y    : 显示字符串的位置，X:0-15，Y:0-1                
-----------------------------------------------------*/
void LCD_set_xy( unsigned char x, unsigned char y )
{
    unsigned char address = 0;
    if (y==0) 
    {
        address=0x80+x;
    }
    else 
    {
        address=0xc0+x;
    }
//		y ? (address=0xc0+x): (address=0x80+x) ;
    LCD_write_cmd(address);
}
/*---------------------------------------------------
LCD_write_string  : 英文字符串显示函数
输入参数：*s      ：英文字符串指针；
          X、Y    : 显示字符串的位置                
---------------------------------------------------*/
void LCD_write_string(unsigned char X,unsigned char Y, char *s)
{
    LCD_set_xy(X,Y);   
    while (*s) 
    {
        LCD_write_data(*s);
        s++;
    }
}

//=======================================================
void LCD_wstring(unsigned char X,unsigned char *s)
{
    LCD_write_cmd(X);   
    while (*s) 
    {
        LCD_write_data(*s);
        s++;
    }
}