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//將按鍵次數寫入AT24C02，再讀出并用1602LCD顯示
#include<reg51.h> //包含單片機寄存器的頭文件
#include<intrins.h> //包含_nop_()函數定義的頭文件
sbit RS=P2^0; //寄存器選擇位，將RS位定義為P2.0引腳
sbit RW=P2^1; //讀寫選擇位，將RW位定義為P2.1引腳
sbit E=P2^2; //使能信號位，將E位定義為P2.2引腳
sbit BF=P0^7; //忙碌標志位，，將BF位定義為P0.7引腳
sbit S1=P1^4; //將S位定義為P1.4引腳
sbit S2=P1^5;
#define OP_READ 0xa1 // 器件地址以及讀取操作,0xa1即為1010 0001B
#define OP_WRITE 0xa0 // 器件地址以及寫入操作,0xa1即為1010 0000B
sbit SDA=P3^4; //將串行數據總線SDA位定義在為P3.4引腳
sbit SCL=P3^3; //將串行時鐘總線SDA位定義在為P3.3引腳
unsigned char code digit[ ]={"0123456789"}; //定義字符數組顯示數字
unsigned char code Str[]={"SHIJI:"}; //說明顯示的是溫度
unsigned char code Error[]={"Error!Check!"}; //說明沒有檢測到DS18B20
unsigned char code Temp[]={"YS:"}; //說明顯示的是溫度
unsigned char code Cent[]={"C"}; //溫度單位
unsigned char code Cent1[]={"C"}; //溫度單位
unsigned char time; //設置全局變量，專門用于嚴格延時
unsigned char TL; //儲存暫存器的溫度低位
unsigned char TH; //儲存暫存器的溫度高位
unsigned char TN; //儲存溫度的整數部分
unsigned char TD; //儲存溫度的小數部分
sbit DQ=P3^0;
sbit Q1=P3^1;
sbit gm=P1^6; //光敏電阻信號輸出
sbit ledr=P1^7; //窗簾
sbit rt=P1^3; //人體紅外線
sbit ds=P1^2; //電視機的開/光
sbit bj=P1^1; //報警端口
/*****************************************************
函數功能：延時1ms
(3j+2)*i=(3×33+2)×10=1010(微秒)，可以認為是1毫秒
***************************************************/
void delay1ms()
{
unsigned char i,j;
for(i=0;i<10;i++)
for(j=0;j<33;j++)
;
}
/*****************************************************
函數功能：延時若干毫秒
入口參數：n
***************************************************/
void delaynms(unsigned char n)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<n;i++)
delay1ms();
}
/*******************************************************************************
以下是對液晶模塊的操作程序
********************************************************************************/
/*****************************************************
函數功能：判斷液晶模塊的忙碌狀態
返回值：result。result=1，忙碌;result=0，不忙
***************************************************/
unsigned char BusyTest(void)
{
bit result;
RS=0; //根據規定，RS為低電平，RW為高電平時，可以讀狀態
RW=1;
E=1; //E=1，才允許讀寫
_nop_(); //空操作
_nop_();
_nop_();
_nop_(); //空操作四個機器周期，給硬件反應時間
result=BF; //將忙碌標志電平賦給result
E=0; //將E恢復低電平
return result;
}
/*****************************************************
函數功能：將模式設置指令或顯示地址寫入液晶模塊
入口參數：dictate
***************************************************/
void WriteInstruction (unsigned char dictate)
{
while(BusyTest()==1); //如果忙就等待
RS=0; //根據規定，RS和R/W同時為低電平時，可以寫入指令
RW=0;
E=0; //E置低電平(根據表8-6，寫指令時，E為高脈沖，
// 就是讓E從0到1發生正跳變，所以應先置"0"
_nop_();
_nop_(); //空操作兩個機器周期，給硬件反應時間
P0=dictate; //將數據送入P0口，即寫入指令或地址
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_(); //空操作四個機器周期，給硬件反應時間
E=1; //E置高電平
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_(); //空操作四個機器周期，給硬件反應時間
E=0; //當E由高電平跳變成低電平時，液晶模塊開始執行命令
}
/*****************************************************
函數功能：指定字符顯示的實際地址
入口參數：x
***************************************************/
void WriteAddress(unsigned char x)
{
WriteInstruction(x|0x80); //顯示位置的確定方法規定為"80H+地址碼x"
}
/*****************************************************
函數功能：將數據(字符的標準ASCII碼)寫入液晶模塊
入口參數：y(為字符常量)
***************************************************/
void WriteData(unsigned char y)
{
while(BusyTest()==1);
RS=1; //RS為高電平，RW為低電平時，可以寫入數據
RW=0;
E=0; //E置低電平(根據表8-6，寫指令時，E為高脈沖，
// 就是讓E從0到1發生正跳變，所以應先置"0"
P0=y; //將數據送入P0口，即將數據寫入液晶模塊
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_(); //空操作四個機器周期，給硬件反應時間
E=1; //E置高電平
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_(); //空操作四個機器周期，給硬件反應時間
E=0; //當E由高電平跳變成低電平時，液晶模塊開始執行命令
}
/*****************************************************
函數功能：對LCD的顯示模式進行初始化設置
***************************************************/
void LcdInitiate(void)
{
delaynms(15); //延時15ms，首次寫指令時應給LCD一段較長的反應時間
WriteInstruction(0x38); //顯示模式設置：16×2顯示，5×7點陣，8位數據接口
delaynms(5); //延時5ms　，給硬件一點反應時間
WriteInstruction(0x38);
delaynms(5);
WriteInstruction(0x38); //連續三次，確保初始化成功
delaynms(5);
WriteInstruction(0x0c); //顯示模式設置：顯示開，無光標，光標不閃爍
delaynms(5);
WriteInstruction(0x06); //顯示模式設置：光標右移，字符不移
delaynms(5);
WriteInstruction(0x01); //清屏幕指令，將以前的顯示內容清除
delaynms(5);
}
/***************************************************
函數功能：顯示小時
***************************************************/
void Display(unsigned char x)
{
unsigned char i,j;
i=x/10; //取整運算，求得十位數字
j=x%10; //取余運算，求得各位數字
WriteAddress(0x44); //寫顯示地址，將十位數字顯示在第2行第5列
WriteData(digit[i]); //將十位數字的字符常量寫入LCD
WriteData(digit[j]); //將個位數字的字符常量寫入LCD
}
/*******************************************************************************
以下是對AT24C02的讀寫操作程序
********************************************************************************/
/***************************************************
函數功能：開始數據傳送
***************************************************/
void start()
// 開始位
{
SDA = 1; //SDA初始化為高電平“1”
SCL = 1; //開始數據傳送時，要求SCL為高電平“1”
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
SDA = 0; //SDA的下降沿被認為是開始信號
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
SCL = 0; //SCL為低電平時，SDA上數據才允許變化(即允許以后的數據傳遞）
}
/***************************************************
函數功能：結束數據傳送
***************************************************/
void stop()
// 停止位
{
SDA = 0; //SDA初始化為低電平“0”
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
SCL = 1; //結束數據傳送時，要求SCL為高電平“1”
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
SDA = 1; //SDA的上升沿被認為是結束信號
}
/***************************************************
函數功能：從AT24Cxx讀取數據
出口參數：x
***************************************************/
unsigned char ReadData()
// 從AT24Cxx移入數據到MCU
{
unsigned char i;
unsigned char x; //儲存從AT24Cxx中讀出的數據
for(i = 0; i < 8; i++)
{
SCL = 1; //SCL置為高電平
x<<=1; //將x中的各二進位向左移一位
x|=(unsigned char)SDA; //將SDA上的數據通過按位“或“運算存入x中
SCL = 0; //在SCL的下降沿讀出數據
}
return(x); //將讀取的數據返回
}
/***************************************************
函數功能：向AT24Cxx的當前地址寫入數據
入口參數：y (儲存待寫入的數據）
***************************************************/
//在調用此數據寫入函數前需首先調用開始函數start(),所以SCL=0
bit WriteCurrent(unsigned char y)
{
unsigned char i;
bit ack_bit; //儲存應答位
for(i = 0; i < 8; i++) // 循環移入8個位
{
SDA = (bit)(y&0x80); //通過按位“與”運算將最高位數據送到S
//因為傳送時高位在前，低位在后
_nop_(); //等待一個機器周期
SCL = 1; //在SCL的上升沿將數據寫入AT24Cxx
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
SCL = 0; //將SCL重新置為低電平，以在SCＬ線形成傳送數據所需的８個脈沖
y <<= 1; //將y中的各二進位向左移一位
}
SDA = 1; // 發送設備（主機）應在時鐘脈沖的高電平期間(SCL=1)釋放SDA線，
//以讓SDA線轉由接收設備(AT24Cxx)控制
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
SCL = 1; //根據上述規定，SCL應為高電平
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
_nop_(); //等待一個機器周期
ack_bit = SDA; //接受設備（AT24Cxx)向SDA送低電平，表示已經接收到一個字節
//若送高電平，表示沒有接收到，傳送異常
SCL = 0; //SCL為低電平時，SDA上數據才允許變化(即允許以后的數據傳遞）
return ack_bit; // 返回AT24Cxx應答位
}
/***************************************************
函數功能：向AT24Cxx中的指定地址寫入數據
入口參數：add (儲存指定的地址）；dat(儲存待寫入的數據）
***************************************************/
void WriteSet(unsigned char add, unsigned char dat)
// 在指定地址addr處寫入數據WriteCurrent
{
start(); //開始數據傳遞
WriteCurrent(OP_WRITE); //選擇要操作的AT24Cxx芯片，并告知要對其寫入數據
WriteCurrent(add); //寫入指定地址
WriteCurrent(dat); //向當前地址（上面指定的地址）寫入數據
stop(); //停止數據傳遞
delaynms(4); //1個字節的寫入周期為1ms, 最好延時1ms以上
}
/***************************************************
函數功能：從AT24Cxx中的當前地址讀取數據
出口參數：x (儲存讀出的數據）
***************************************************/
unsigned char ReadCurrent()
{
unsigned char x;
start(); //開始數據傳遞
WriteCurrent(OP_READ); //選擇要操作的AT24Cxx芯片，并告知要讀其數據
x=ReadData(); //將讀取的數據存入x
stop(); //停止數據傳遞
return x; //返回讀取的數據
}
/***************************************************
函數功能：從AT24Cxx中的指定地址讀取數據
入口參數：set_add
出口參數：x
***************************************************/
unsigned char ReadSet(unsigned char set_add)
// 在指定地址讀取
{
start(); //開始數據傳遞
WriteCurrent(OP_WRITE); //選擇要操作的AT24Cxx芯片，并告知要對其寫入數據
WriteCurrent(set_add); //寫入指定地址
return(ReadCurrent()); //從指定地址讀出數據并返回
}
/*****************************************************
函數功能：將DS18B20傳感器初始化，讀取應答信號
出口參數：flag
***************************************************/
bit Init_DS18B20(void)
{
bit flag; //儲存DS18B20是否存在的標志，flag=0，表示存在；flag=1，表示不存在
DQ = 1; //先將數據線拉高
for(time=0;time<2;time++) //略微延時約6微秒
;
DQ = 0; //再將數據線從高拉低，要求保持480~960us
for(time=0;time<200;time++) //略微延時約600微秒
; //以向DS18B20發出一持續480~960us的低電平復位脈沖
DQ = 1; //釋放數據線（將數據線拉高）
for(time=0;time<10;time++)
; //延時約30us（釋放總線后需等待15~60us讓DS18B20輸出存在脈沖）
flag=DQ; //讓單片機檢測是否輸出了存在脈沖（DQ=0表示存在）
for(time=0;time<200;time++) //延時足夠長時間，等待存在脈沖輸出完畢
;
return (flag); //返回檢測成功標志
}
/*****************************************************
函數功能：從DS18B20讀取一個字節數據
出口參數：dat
***************************************************/
unsigned char ReadOneChar(void)
{
unsigned char i=0;
unsigned char dat; //儲存讀出的一個字節數據
for (i=0;i<8;i++)
{
DQ =1; // 先將數據線拉高
_nop_(); //等待一個機器周期
DQ = 0; //單片機從DS18B20讀書據時,將數據線從高拉低即啟動讀時序
dat>>=1;
_nop_(); //等待一個機器周期
DQ = 1; //將數據線"人為"拉高,為單片機檢測DS18B20的輸出電平作準備
for(time=0;time<2;time++)
; //延時約6us，使主機在15us內采樣
if(DQ==1)
dat|=0x80; //如果讀到的數據是1，則將1存入dat
else
dat|=0x00;//如果讀到的數據是0，則將0存入dat
//將單片機檢測到的電平信號DQ存入r[i]
for(time=0;time<8;time++)
; //延時3us,兩個讀時序之間必須有大于1us的恢復期
}
return(dat); //返回讀出的十進制數據
}
/*****************************************************
函數功能：向DS18B20寫入一個字節數據
入口參數：dat
***************************************************/
WriteOneChar(unsigned char dat)
{
unsigned char i=0;
for (i=0; i<8; i++)
{
DQ =1; // 先將數據線拉高
_nop_(); //等待一個機器周期
DQ=0; //將數據線從高拉低時即啟動寫時序
DQ=dat&0x01; //利用與運算取出要寫的某位二進制數據,
//并將其送到數據線上等待DS18B20采樣
for(time=0;time<10;time++)
;//延時約30us，DS18B20在拉低后的約15~60us期間從數據線上采樣
DQ=1; //釋放數據線
for(time=0;time<1;time++)
;//延時3us,兩個寫時序間至少需要1us的恢復期
dat>>=1; //將dat中的各二進制位數據右移1位
}
for(time=0;time<4;time++)
; //稍作延時,給硬件一點反應時間
}
/******************************************************************************
以下是與溫度有關的顯示設置
******************************************************************************/
/*****************************************************
函數功能：顯示沒有檢測到DS18B20
***************************************************/
void display_error(void)
{
unsigned char i;
WriteAddress(0x00); //寫顯示地址，將在第1行第1列開始顯示
i = 0; //從第一個字符開始顯示
while(Error[i] != '\0') //只要沒有寫到結束標志，就繼續寫
{
WriteData(Error[i]); //將字符常量寫入LCD
i++; //指向下一個字符
delaynms(100); //延時100ms較長時間，以看清關于顯示的說明
}
while(1) //進入死循環，等待查明原因
;
}
/*****************************************************
函數功能：顯示說明信息
***************************************************/
void display_explain(void)
{
unsigned char i;
WriteAddress(0x00); //寫顯示地址，將在第1行第1列開始顯示
i = 0; //從第一個字符開始顯示
while(Str[i] != '\0') //只要沒有寫到結束標志，就繼續寫
{
WriteData(Str[i]); //將字符常量寫入LCD
i++; //指向下一個字符
delaynms(100); //延時100ms較長時間，以看清關于顯示的說明
}
}
/*****************************************************
函數功能：顯示溫度符號
***************************************************/
void display_symbol(void)
{
unsigned char i;
WriteAddress(0x40); //寫顯示地址，將在第2行第1列開始顯示
i = 0; //從第一個字符開始顯示
while(Temp[i] != '\0') //只要沒有寫到結束標志，就繼續寫
{
WriteData(Temp[i]); //將字符常量寫入LCD
i++; //指向下一個字符
delaynms(50); //延時1ms給硬件一點反應時間
}
}
/*****************************************************
函數功能：顯示溫度的小數點
***************************************************/
void display_dot(void)
{
WriteAddress(0x0a); //寫顯示地址，將在第2行第10列開始顯示
WriteData('.'); //將小數點的字符常量寫入LCD
delaynms(50); //延時1ms給硬件一點反應時間
}
/*****************************************************
函數功能：顯示溫度的單位(Cent)
***************************************************/
void display_cent(void)
{
unsigned char i;
WriteAddress(0x0c); //寫顯示地址，將在第2行第13列開始顯示
i = 0; //從第一個字符開始顯示
while(Cent[i] != '\0') //只要沒有寫到結束標志，就繼續寫
{
WriteData(Cent[i]); //將字符常量寫入LCD
i++; //指向下一個字符
delaynms(50); //延時1ms給硬件一點反應時間
}
}
void display_cent1(void)
{
unsigned char i;
WriteAddress(0x46); //寫顯示地址，將在第2行第13列開始顯示
i = 0; //從第一個字符開始顯示
while(Cent[i] != '\0') //只要沒有寫到結束標志，就繼續寫
{
WriteData(Cent[i]); //將字符常量寫入LCD
i++; //指向下一個字符
delaynms(50); //延時1ms給硬件一點反應時間
}
}
/*****************************************************
函數功能：顯示溫度的整數部分
入口參數：x
***************************************************/
void display_temp1(unsigned char x)
{
unsigned char j,k,l; //j,k,l分別儲存溫度的百位、十位和個位
j=x/100; //取百位
k=(x%100)/10; //取十位
l=x%10; //取個位
WriteAddress(0x07); //寫顯示地址,將在第2行第7列開始顯示
WriteData(digit[j]); //將百位數字的字符常量寫入LCD
WriteData(digit[k]); //將十位數字的字符常量寫入LCD
WriteData(digit[l]); //將個位數字的字符常量寫入LCD
delaynms(50); //延時1ms給硬件一點反應時間
}
/*****************************************************
函數功能：顯示溫度的小數數部分
入口參數：x
***************************************************/
void display_temp2(unsigned char x)
{
WriteAddress(0x0b); //寫顯示地址,將在第2行第11列開始顯示
WriteData(digit[x]); //將小數部分的第一位數字字符常量寫入LCD
delaynms(50); //延時1ms給硬件一點反應時間
}
/*****************************************************
函數功能：做好讀溫度的準備
***************************************************/
void ReadyReadTemp(void)
{
Init_DS18B20(); //將DS18B20初始化
WriteOneChar(0xCC); // 跳過讀序號列號的操作
WriteOneChar(0x44); // 啟動溫度轉換
for(time=0;time<100;time++)
; //溫度轉換需要一點時間
Init_DS18B20(); //將DS18B20初始化
WriteOneChar(0xCC); //跳過讀序號列號的操作
WriteOneChar(0xBE); //讀取溫度寄存器,前兩個分別是溫度的低位和高位
}
flashing ()//閃燈子程序
{
while(1)
{
rt=0;
delaynms(50);
rt=1;
delaynms(50);
if(bj==0)break;
}
}
/*********************************************************************
函數功能：主函數
***********************************************************************/
void main(void)
{
unsigned char sum=25; //儲存計數值
unsigned char x; //儲存從AT24C02讀出的值
LcdInitiate(); //將液晶初始化
delaynms(5); //延時5ms給硬件一點反應時間
if(Init_DS18B20()==1)
display_error();
display_explain();
display_symbol(); //顯示溫度說明
display_dot(); //顯示溫度的小數點
display_cent(); //顯示溫度的單位
display_cent1(); //顯示溫度的單位
ledr=0;
while(1) //無限循環
{
//控制風扇
ReadyReadTemp(); //讀溫度準備
TL=ReadOneChar(); //先讀的是溫度值低位
TH=ReadOneChar(); //接著讀的是溫度值高位
TN=TH*16+TL/16; //實際溫度值=(TH*256+TL)/16,即：TH*16+TL/16
//這樣得出的是溫度的整數部分,小數部分被丟棄了
TD=(TL%16)*10/16; //計算溫度的小數部分,將余數乘以10再除以16取整，
//這樣得到的是溫度小數部分的第一位數字(保留1位小數)
display_temp1(TN); //顯示溫度的整數部分
display_temp2(TD); //顯示溫度的小數部分
delaynms(10);
if(S1==0) //如果該鍵被按下
{
delaynms(80); //軟件消抖，延時80ms
if(S1==0) //確實該鍵被按下
sum++; //計件值加1
if(sum==50) //如果計滿99
sum=0; //清0，重新開始計數
}
if(S2==0) //如果該鍵被按下
{
delaynms(80); //軟件消抖，延時80ms
if(S2==0) //確實該鍵被按下
sum--; //計件值加1
if(sum==99) //如果計滿99
sum=0; //清0，重新開始計數
……………………
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