基于51单片机的温度电流电压检测系统（压力、电压、温度、电流、LCD1602）

news2025/1/26 15:27:50

目录

一、主要功能

二、硬件资源

三、程序编程

四、实现现象

一、主要功能

基于51单片机，通过DS18B20检测温度，滑动变阻器连接数模转换器模拟电流、电压，通过LCD1602显示，程序里设置温度阈值为40，电流阈值为60，电压阈值为100，如果超于阈值，则蜂鸣器报警。

二、硬件资源

基于KEIL5编写C++代码，PROTEUS8.15进行仿真，全部资源在页尾，提供安装包。

三、程序编程

#include <REGX52.H>
#include<intrins.h>
#include<stdio.h>
#include "Delay.h"
#include "LCD1602.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned  int

sbit beep = P2^5;			  //蜂鸣器引脚
sbit DS=P2^4;                 //DS18B20温度传感器
sbit DS1=P2^3;                 //DS18B20温度传感器

sbit CS=P1^0;                 //adc0832引脚
sbit CLK=P1^1;
sbit DIO=P1^2;
sbit CS1=P1^3;                 //adc0832引脚
sbit CLK1=P1^4;
sbit DIO1=P1^5;
sbit CS2   =  P1^6;        //ADC0832引脚定义
sbit CLK2  =  P1^7;
sbit DIO2  =  P2^6;

unsigned char count;
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int  u16;
static uint temp;
static float ftemp = 0.0f;//温度转变
uint temp;

static uint temp1;
static float ftemp1= 0.0f;//温度转变
uint temp1;

static unsigned char num;
static int wdyz=40,dymax=100,dlmax=60;  //wd38

static uchar u,U,R ,u1,U1,R1,u2,U2,R2;      //定义变量

void tmpchange();
uint tmp();


void tmpchange1();
uint tmp1();

void beep_warning();


void Time0_Init()          //定时器初始化
{
TMOD = 0x01;           //定时器0工作在方式1    
IE   = 0x82;
TH0  = 0xfe;
TL0  = 0x33;     //11.0592MZ晶振，0.5ms
TR0=1;                 //定时器开始
EA=1;
}



void Time0_Int() interrupt 1 //中断程序
{
   TH0  = 0xfe;             //重新赋值
   TL0  = 0x33;
    num++;
	if(num==200)
	{
	    tmpchange();        //让18b20开始转换温度
	    temp = tmp();       //读取温度
	    ftemp = temp/10.0f; //转换温度
		
		  tmpchange1();        //让18b20开始转换温度
	    temp1 = tmp1();       //读取温度
	    ftemp1 = temp1/10.0f; //转换温度
		num=0;
	}
}



uchar get_AD_Res()            //ADC0832启动读取函数 有害气体
{
	uchar i, data1=0, data2=0;
	CS=0;
	
	CLK=0;DIO=1;_nop_();
	CLK=1;_nop_();
	
	CLK=0;DIO=1;_nop_(); 
	CLK=1;_nop_();
	
	CLK=0;DIO=0;_nop_();
	CLK=1;_nop_();
	
	CLK=0;DIO=1;_nop_(); 
	
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		CLK=1;_nop_();
		CLK=0;_nop_();
		data1=(data1<<1)|(uchar)DIO; 
	}
	
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		data2=data2|(uchar)DIO<<i;
		CLK=1;_nop_();
		CLK=0;_nop_();
	}
	CS=1;
	
	return(data1 == data2)?data1:0;
}

uchar get_AD_Res1()            //ADC0832启动读取函数 颗粒物
{
	uchar i, data1=0, data2=0;
	CS1=0;
	
	CLK1=0;DIO1=1;_nop_();
	CLK1=1;_nop_();
	
	CLK1=0;DIO1=1;_nop_(); 
	CLK1=1;_nop_();
	
	CLK1=0;DIO1=0;_nop_();
	CLK1=1;_nop_();
	
	CLK1=0;DIO1=1;_nop_(); 
	
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		CLK1=1;_nop_();
		CLK1=0;_nop_();
		data1=(data1<<1)|(uchar)DIO1; 
	}
	
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		data2=data2|(uchar)DIO1<<i;
		CLK1=1;_nop_();
		CLK1=0;_nop_();
	}
	CS1=1;
	
	return(data1 == data2)?data1:0;
}

uchar get_AD_Res2()            //ADC0832启动读取函数 有害气体
{
	uchar i, data1=0, data2=0;
	CS2=0;
	
	CLK2=0;DIO2=1;_nop_();
	CLK2=1;_nop_();
	
	CLK2=0;DIO2=1;_nop_(); 
	CLK2=1;_nop_();
	
	CLK2=0;DIO2=0;_nop_();
	CLK2=1;_nop_();
	
	CLK2=0;DIO2=1;_nop_(); 
	
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		CLK2=1;_nop_();
		CLK2=0;_nop_();
		data1=(data1<<1)|(uchar)DIO2; 
	}
	
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		data2=data2|(uchar)DIO2<<i;
		CLK2=1;_nop_();
		CLK2=0;_nop_();
	}
	CS2=1;
	
	return(data1 == data2)?data1:0;
}

void dsreset(void)            //发出命令
{
  uint i;
  DS=0;		              
  i=103;				   //将总线拉低480us~960us

  while(i>0)i--;
  DS=1;					   //然后拉高总线，若DS18B20做出反应会将在15us~60us后将总线拉低
  i=4;					   //15us~60us等待
  while(i>0)i--;
  //while(DS);
}
bit tmpreadbit(void)          //读取数据
{
   uint i;
   bit dat;
   DS=0;i++;          //i++ for delay
   DS=1;i++;i++;
   dat=DS;
   i=8;while(i>0)i--;
   return (dat);
}
uchar tmpread(void)           //读取数据
{
  uchar i,j,dat;
  dat=0;
  for(i=1;i<=8;i++)
  {
    j=tmpreadbit();
    dat=(j<<7)|(dat>>1);   //读出的数据最低位在最前面，这样刚好一个字节在DAT里
  }
  return(dat);
}
void tmpwritebyte(uchar dat)  //传输数据给DS18B20
{
  uint i;
  uchar j;
  bit testb;
  for(j=1;j<=8;j++)
  {
    testb=dat&0x01;
    dat=dat>>1;
    if(testb)     //write 1
    {
      DS=0;
      i++;i++;
      DS=1;
      i=8;while(i>0)i--;
    }
    else
    {
      DS=0;       //write 0
      i=8;while(i>0)i--;
      DS=1;
      i++;i++;
    }
  }
}
void tmpchange(void)          //DS18B20开始工作
{
  dsreset();
  Delay(1);
  tmpwritebyte(0xcc);  
  tmpwritebyte(0x44);  
}					  
uint tmp()                    //获得温度
{
  float tt;
  uchar a,b;
  dsreset();
  Delay(1);
  tmpwritebyte(0xcc);
  tmpwritebyte(0xbe);
  a=tmpread();//低八位
  b=tmpread();//高八位
  temp=b;
  temp<<=8;             //two byte  compose a int variable
  temp=temp|a;
  tt=temp*0.0625; //算出来的是测到的温度，数值可到小数点后两位
  temp=tt*10+0.5; //为了显示温度后的小数点后一位并作出四舍五入，因为取值运算不能取小数点后的数
  return temp;
}


void dsreset1(void)            //发出命令
{
  uint i;
  DS1=0;		              
  i=103;				   //将总线拉低480us~960us

  while(i>0)i--;
  DS1=1;					   //然后拉高总线，若DS18B20做出反应会将在15us~60us后将总线拉低
  i=4;					   //15us~60us等待
  while(i>0)i--;
  //while(DS);
}
bit tmpreadbit1(void)          //读取数据
{
   uint i;
   bit dat;
   DS1=0;i++;          //i++ for delay
   DS1=1;i++;i++;
   dat=DS1;
   i=8;while(i>0)i--;
   return (dat);
}
uchar tmpread1(void)           //读取数据
{
  uchar i,j,dat;
  dat=0;
  for(i=1;i<=8;i++)
  {
    j=tmpreadbit1();
    dat=(j<<7)|(dat>>1);   //读出的数据最低位在最前面，这样刚好一个字节在DAT里
  }
  return(dat);
}
void tmpwritebyte1(uchar dat)  //传输数据给DS18B20
{
  uint i;
  uchar j;
  bit testb;
  for(j=1;j<=8;j++)
  {
    testb=dat&0x01;
    dat=dat>>1;
    if(testb)     //write 1
    {
      DS1=0;
      i++;i++;
      DS1=1;
      i=8;while(i>0)i--;
    }
    else
    {
      DS1=0;       //write 0
      i=8;while(i>0)i--;
      DS1=1;
      i++;i++;
    }
  }
}

void tmpchange1(void)          //DS18B20开始工作
{
  dsreset1();
  Delay(1);
  tmpwritebyte1(0xcc);  
  tmpwritebyte1(0x44);  
}					  
uint tmp1()                    //获得温度
{
  float tt1;
  uchar a,b;
  dsreset1();
  Delay(1);
  tmpwritebyte1(0xcc);
  tmpwritebyte1(0xbe);
  a=tmpread1();//低八位
  b=tmpread1();//高八位
  temp1=b;
  temp1<<=8;             //two byte  compose a int variable
  temp1=temp1|a;
  tt1=temp1*0.0625; //算出来的是测到的温度，数值可到小数点后两位
  temp1=tt1*10+0.5; //为了显示温度后的小数点后一位并作出四舍五入，因为取值运算不能取小数点后的数
  return temp1;
}

void beep_warning() //温度传感器蜂鸣器警报并且电机转动
{
	if(ftemp>=wdyz)
	{
		beep=1;			 //蜂鸣器报警
	}
	
	if(R>dymax)
	{
		beep=1;			 //蜂鸣器报警
	}
	
	if(R1>dlmax)
	{
		beep=1;			 //蜂鸣器报警
	}
	
	if(R2>40)
	{
		beep=1;			 //蜂鸣器报警
	}
	
	if(R1>dlmax)
	{
		beep=1;			 //蜂鸣器报警
	}
	
	if(ftemp1 >= 80)
	{
		beep=1;
	}
	if(ftemp<wdyz && R<dymax && R1<dlmax && R2<40 && ftemp1<80)
	{
	 beep=0;					//蜂鸣器报警
	}
}


void main()					  //主函数
{	
	beep=0;			    //蜂鸣器关掉
	LCD_Init();         //显示屏初始化
	Time0_Init();
	LCD_ShowString(1,1,"wendu:");
	LCD_ShowString(1,9,"scp:");
	LCD_ShowString(2,1,"dy:");
	LCD_ShowString(2,7,"dl:");
	while(1)
	{
		u=get_AD_Res();
		U=(250*u)/128;     //此处将数字信号转化为模拟信号，要根据上拉电阻阻值来确定
		R=200*U/250;	    //电压
	
	  u1=get_AD_Res1();
		U1=(250*u1)/128;     //此处将数字信号转化为模拟信号，要根据上拉电阻阻值来确定
		R1=200*U1/250;	   //电流
		
		u2=get_AD_Res2();
		U2=(250*u2)/128;     //此处将数字信号转化为模拟信号，要根据上拉电阻阻值来确定
		R2=200*U2/250;	   //气压
	
	
	  LCD_ShowNum(1,7,ftemp,2); //第一行显示温度
		LCD_ShowNum(1,13,ftemp1,2); //第一行显示温度
		LCD_ShowNum(2,4,R,3);
		LCD_ShowNum(2,10,R1,3);
		LCD_ShowNum(2,14,R2,3);
	  beep_warning(); //温度、电压、电流超出报警
	}
}

四、实现现象

具体动态效果看B站演示视频：

基于51单片机的温度电流电压检测系统（压力、电压、温度、电流、LCD1602）

全部资料（源程序、仿真文件、安装包、演示视频）：
链接：https://pan.baidu.com/s/1AUrubgakYaqnGDA-KKIVqA?pwd=w4w9 
提取码：w4w9 

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