单片机原理及应用A实验报告-LCD1602与DS18B20程序设计

1LCD1602与DS18B20程序设计一、实验目的1、学习实验系统的基本操作，了解在实验系统中进行程序设计、仿真和调试的操作方法和步骤；2、熟悉Proteus的虚拟仪器的使用；3、熟悉并灵活运用单片机的I2C通信功能；4、熟悉LCD1602液晶显示字符，能运用DS18B20读取当前温度，了解One-Wire协议；5、使用LCD1602，在液晶第一行上显示字符串“Hello”，在液晶第二行上显示字符串“Welcome!”；6、使用DS18B20与单片机通信，读取当前温度并在LCD1602液晶上显示出来。二、实验原理1、LCD1602液晶由若干个5*7或者5*11的点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用。2、1602采用标准的16脚接口或是14接口，其中：第1脚：GND为电源地第2脚：VCC接5V电源正极第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端,高电平（1）时读取信息，负跳变时执行指令。第7～14脚：D0～D7为8位双向数据端。第15～16脚：空脚或背灯电源。15脚是背光正极，16脚是背光负极（14接口中没有这两个引脚）。3、根据DS18B20的通讯协议，主机（单片机）控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位操作，复位成功后发送一条ROM指令，最后发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预定的操作。复位要求主CPU将数据线下拉500微秒，然后释放，当DS18B20收到信号后等待16～60微秒左右，后发出60～240微秒的存在低脉冲，主CPU收到此信号表示复位成功。2三、实验步骤1、硬件仿真。先分析实验所需的硬件条件，然后在Proteus上连接好硬件电路，注意连接好必要的电阻等。2、软件编写。在Keil或其它的单片机编程软件上用C语言编写出构思好的软件。3、将程序编译为HEX文件，然后烧录到仿真单片机中，进行仿真。4、分析实验结果，找出问题并解决。四、实验结果及分析1、实验开始时，发现该显示的字符串未显示完毕。后经过比较检检查，发现是程序发送字节时有误，在判断字符串结束时多了一个空格。2、改正过后显示正常。并后面实验结果也符合要求。图1LCD1602仿真实验结果图2DS18B20仿真实验结果3五、体会LCD1602与DS18B20对时序的要求都是非常严格的，可见我们学习单片机的编程时是必须要熟悉与掌握时序概念的，能看懂时序图应是我们的必备技能。同时，在学习这两实验后，也提示我们以后再做实际产品时，有很多的程序模块是我们不必去耗大量时间编写的，只要我们能看懂并会用一些成品模块就可以了。六、附件LCD1602显示程序：/*******************************************************************************实验名:LCD1602显示实验*功能：显示字符串“Hello”与“WelcometoSWUST!”******************************************************************************/#includereg51.h#defineLCD1602_DBP2sbitLCD1602_RS=P3^2;sbitLCD1602_RW=P3^1;sbitLCD1602_E=P3^0;/*等待液晶准备好*/voidLcdWaitReady(){unsignedcharsta;LCD1602_DB=0xFF;LCD1602_RS=0;LCD1602_RW=1;do{LCD1602_E=1;sta=LCD1602_DB;//读取状态字LCD1602_E=0;}while(sta&0x80);//bit7等于1表示液晶正忙，重复检测直到其等于0为止}/*向LCD1602液晶写入一字节命令，cmd-待写入命令值*/voidLcdWriteCmd(unsignedcharcmd){LcdWaitReady();LCD1602_RS=0;LCD1602_RW=0;LCD1602_DB=cmd;LCD1602_E=1;LCD1602_E=0;}/*向LCD1602液晶写入一字节数据，dat-待写入数据值*/voidLcdWriteDat(unsignedchardat){LcdWaitReady();LCD1602_RS=1;LCD1602_RW=0;LCD1602_DB=dat;LCD1602_E=1;LCD1602_E=0;}/*设置显示RAM起始地址，亦即光标位置，(x,y)-对应屏幕上的字符坐标*/voidLcdSetCursor(unsignedcharx,unsignedchary){unsignedcharaddr;if(y==0)//由输入的屏幕坐标计算显示RAM的地址4addr=0x00+x;//第一行字符地址从0x00起始elseaddr=0x40+x;//第二行字符地址从0x40起始LcdWriteCmd(addr|0x80);//设置RAM地址}/*在液晶上显示字符串，(x,y)-对应屏幕上的起始坐标，str-字符串指针*/voidLcdShowStr(unsignedcharx,unsignedchary,unsignedchar*str){LcdSetCursor(x,y);//设置起始地址while(*str!='\0')//连续写入字符串数据，直到检测到结束符{LcdWriteDat(*str++);}}/*初始化1602液晶*/voidInitLcd1602(){LcdWriteCmd(0x38);//16*2显示，5*7点阵，8位数据接口LcdWriteCmd(0x0C);//显示器开，光标关闭LcdWriteCmd(0x06);//文字不动，地址自动+1LcdWriteCmd(0x01);//清屏}voidmain(){InitLcd1602();LcdShowStr(5,0,Hello!);LcdShowStr(0,1,WelcometoSWUST!);while(1);}DS18B20程序：LCD显示模块：#includereg52.h#defineLCD1602_DBP2sbitLCD1602_RS=P3^2;sbitLCD1602_RW=P3^1;sbitLCD1602_E=P3^0;/*等待液晶准备好*/voidLcdWaitReady(){unsignedcharsta;LCD1602_DB=0xFF;LCD1602_RS=0;LCD1602_RW=1;do{LCD1602_E=1;sta=LCD1602_DB;//读取状态字LCD1602_E=0;}while(sta&0x80);//bit7等于1表示液晶正忙，重复检测直到其等于0为止}/*向LCD1602液晶写入一字节命令，cmd-待写入命令值*/voidLcdWriteCmd(unsignedcharcmd){LcdWaitReady();LCD1602_RS=0;LCD1602_RW=0;LCD1602_DB=cmd;LCD1602_E=1;LCD1602_E=0;}/*向LCD1602液晶写入一字节数据，dat-待写入数据值*/voidLcdWriteDat(unsignedchardat)5{LcdWaitReady();LCD1602_RS=1;LCD1602_RW=0;LCD1602_DB=dat;LCD1602_E=1;LCD1602_E=0;}/*设置显示RAM起始地址，亦即光标位置，(x,y)-对应屏幕上的字符坐标*/voidLcdSetCursor(unsignedcharx,unsignedchary){unsignedcharaddr;if(y==0)//由输入的屏幕坐标计算显示RAM的地址addr=0x00+x;//第一行字符地址从0x00起始elseaddr=0x40+x;//第二行字符地址从0x40起始LcdWriteCmd(addr|0x80);//设置RAM地址}/*在液晶上显示字符串，(x,y)-对应屏幕上的起始坐标，str-字符串指针*/voidLcdShowStr(unsignedcharx,unsignedchary,unsignedchar*str){LcdSetCursor(x,y);//设置起始地址while(*str!='\0')//连续写入字符串数据，直到检测到结束符{LcdWriteDat(*str++);}}/*初始化1602液晶*/voidInitLcd1602(){LcdWriteCmd(0x38);//16*2显示，5*7点阵，8位数据接口LcdWriteCmd(0x0C);//显示器开，光标关闭LcdWriteCmd(0x06);//文字不动，地址自动+1LcdWriteCmd(0x01);//清屏}DS18B20：#includereg52.h#includeintrins.hsbitIO_18B20=P3^6;//DS18B20通信引脚/*软件延时函数，延时时间(t*10)us*/voidDelayX10us(unsignedchart){do{_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}while(--t);}bitGet18B20Ack(){bitack;EA=0;IO_18B20=0;DelayX10us(50);6IO_18B20=1;DelayX10us(6);ack=IO_18B20;while(!IO_18B20);EA=1;returnack;}voidWrite18B20(unsignedchardat){unsignedcharmask;EA=0;for(mask=0x01;mask!=0;mask=1){IO_18B20=0;_nop_();_nop_();if((mask&dat)==0)IO_18B20=0;elseIO_18B20=1;DelayX10us(6);IO_18B20=1;}EA=1;}unsignedcharRead18B20(){unsignedchardat;unsignedcharmask;EA=0;for(mask=0x01;mask!=0;mask=1){IO_18B20=0;_nop_();_nop_();IO_18B20=1;_nop_();_nop_();if(!IO_18B20)dat&=~mask;elsedat|=mask;DelayX10us(6);}EA=1;returndat;}bitStart18B20(){bitack;ack=Get18B20Ack();if(ack==0){Write18B20(0xCC);Write18B20(0x44);}return~ack;}7bitGet18B20Temp(int*temp){bitack;unsignedcharLSB,MSB;ack=Get18B20Ack();if(ack==0){Write18B20(0xCC);Write18B20(0xBE);LSB=Read18B20();MSB=Read18B20();*temp=((int)MSB8)+LSB;}return~ack;}main.c:#includereg52.hbitflag1s=0;//1s定时标志unsignedcharT0RH=0;//T0重载值的高字节unsignedcharT0R