《智能水杯软件设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《智能水杯软件设计（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目录1.前言22. 总体设计框架22.1实现的功能22.2总体程序流程图33. 水温采集模块程序设计53.1 DS18B20 简介 53.2 DS18B20的初始化63.3 DS18B20 写周期 83.4 DS18B20 读周期 103.5 温度读取程序124. 显示模块程序设计154.1 LCD1602 初始化 154.2 LCD1602 写周期 165. 定时模块程序设计195. 1定时器设置205.2 定时器中断子程序2 16. 中断模块程序设计236. 1外部中断设置236.2 键盘扫描中断子程序247. 整体编程的实现 268. 设计过程中的问题及解决方案 269. 收获与感悟 2
2、71. 前言随着社会进步与经济发展，人们对生活质量的要求越来越高，每 天的饮水量是衡量健康的重要指标。但有多少人因为忙碌的工作而全 天忘记喝水？当你感到口渴想要喝水的时候，体内的失水已经达到 2%，口渴本身其实是体内已经严重缺水的表现，这是造成 “亚健 康”状态的致命习惯之一。同时，越不注意喝水，喝水的欲望就会越 低，人就会变得越来越缺水。研究表明，通常情况下，正常人每次喝 水应控制在300ml,间隔时间为30到60分钟。本课程设计就此设计出一款智能水杯，用来智能显示水温和提醒 喝水，既方便了生活，又保持了健康。本报告针对智能水杯的软件系 统进行阐述，软件编程在keil上操作。2. 总体设计框
3、架2.1 实现的功能图 1 硬件结构简图（1）水温检测使用DS18B20温度传感器，完成水温的时时检测功能。（2）水温及定时时间显示使用 LCD1602 液晶显示屏，完成水温及定时时间的显示功能。（3）智能提醒 使用定时器0，开启定时器中断，蜂鸣器提醒。（4）定时时间设置 使用外部中断0扩展电路，用三个按键触发中断，完成对应定时开启和定时时间加减的功能。2.2 总体程序流程图总体程序流程图分为主程序和中断程序两部分，其中中断程序分 为外部中断程序和定时器中断程序。流程图如下图所示。图 2 主程序流程图图 3 外部按键中断流程图图4 定时器中断程序设计流程图3. 水温采集模块程序设计3.1DS1
4、8B20 简介DS18B20 单线数字温度传感器，即“一线器件”，其具有独特的 优点：（1）采用单总线的接口方式，与微处理器连接时，仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。单总线具有经济性 好，抗干扰能力强，适合于恶劣环境的现场温度测量，使用方便等优 点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概 念。（2）测量温度范围宽，测量精度高DS18B20的测量范围为-55 C + 125 C；在-10+ 85C 范围内，精度为 土 0.5C。（4）持多点组网功能多个DS18B20可以并联在惟一的单线上，实现多点测温。(5) 供电方式灵活DS18B20可以通过内部寄生电
5、路从数据线上 获取电源。因此，当数据线上的时序满足一定的要求时，可以不接外 部电源，从而使系统结构更趋简单，可靠性更高。(6) 测量参数可配置DS18B20的测量分辨率可通过程序设定 912位。3.2 DS18B20的初始化主机首先发出一个480960微秒的低电平脉冲，然后释放总线变为高电平，并在随后的480微秒时间内对总线进行检测，如果有低电平出现说明总线上有器件已做出应答。若无低电平出现一直都是高电平说明总线上无器件应答。作为从图5 DS18B20初始化时序图器件的DS18B20在一上电后就一直在检测总线上是否有480-960微秒的低电平出现，如果有，在总线转为高电平后等待1560微秒后将
6、总线电平拉低6 0 - 2 40微秒做出响应存在脉冲，告诉主机本 器件已做好准备。若没有检测到就一直在检测等待。初始化时序图如 图5所示。/*L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L*/*!* *X* *X* *!*!* *!*!* *!*!* *!* /unsigned char Ds18b
7、20Init()unsigned int i;Desport=0;/将总线拉低 480us960usi=70;while(i-);/延时 642usDsport=l;/然后拉高总线，若DS18B20做出反应会将在15us60us后将总线拉低i=0;while(Desport) /等待 DS18B20 拉低总线i+;if（i50000）/等待50MSreturn 0;/初始化失败return 1;/初始化成功3. 3DS18B20 写周期写周期最少为60微秒，最长不超过120微秒。写周期一开始做 为主机先把总线拉低1微秒表示写周期开始。随后若主机想写0，则 将总线置为低电平，若主机想写1，则将总
8、线置为高电平，持续时间 最少60微秒直至写周期结束，然后释放总线为高电平至少1微秒给 总线恢复。而DS18B20则在检测到总线被拉底后等待15微秒然后从 15us到45us开始对总线采样，在采样期内总线为高电平则为1,若采样期内总线为低电平则为0。写周期时序图如图6所示。图6 DS18B20写周期时序图/*L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L*
9、 *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L*/*!* *X* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!*!*!* *!*!* *!*!* *!*!* *!* /void Ds18b20WriteByt
10、e(unsigned char dat)unsigned int i,j;for(j=0;j=l;3. 4DS18B20 读周期读周期是从主机把单总线拉低 1 微秒之后就得释放单总线为高 电平，以让DS18B20把数据传输到单总线上。作为从机DS18B20在检测到总 线被拉低1微秒后，便开始送出数据，若是要送出0就把总线拉为低 电平直到读周期结束。若要送出1则释放总线为高电平。主机在一开始拉低总线1微秒 后释放总线，然后在包括前面的拉低总线电平1微秒在内的15微秒 时间内完成对总线进行采样检测，采样期内总线为低电平则确认为0。 采样期内总线为高电平则确认为1。完成一个读时序过程至少需要60 微
11、秒才能完成。其读周期的时序图如图 7 所示。图7 DS18B20读周期时序图/ vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* vt* *1*/*T* T*T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T*
12、 *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T* *T*7* *T* T*T* *T* *T* *T*!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *!* *X* 函数名: Dsl8b20ReadByte* 函数功能 :读取一个字节* 输入: com* 输出 : 无*L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L* *L*!*!* *!*!* *!*!* *!*!* *!* / /unsigned char Ds18b20ReadByte()unsigned char byte,bi;unsigned int i,j;for(j=8;j0;j-)Dsport二0;/先将总线拉低lusi+;Dspo
