51单片机温度监控系统电机转动汇编与C源程序注释很详细

eng · 发表于 2021-6-11 02:44:31

完整单片机程序源码和proteus仿真文件在本文尾部附件中

C语言部分代码：

#include<reg51.h> //预处理命令，定义SFR的头
#include <math.h>
#define uchar unsigned char //定义缩写字符uchar
#define uint unsigned int //定义缩写字符uint
#define lcd_data P0 //定义LCD1602接口 P0
sbit DQ =P1^7; //将DQ位定义为P1.7引脚
sbit lcd_RS=P2^0; //将RS位定义为P2.0引脚
sbit lcd_RW=P2^1; //将RW位定义为P2.1引脚
sbit lcd_EN=P2^2; //将EN位定义为P2.2引脚
sbit PWM=P3^7; //将PWM定义为P3.7引脚
sbit D=P3^6; //将d定义为P3.6引脚，转向选择位
uchar t[2],speed,temperature; //用来存放温度值,测温程序就是通过这个数组与主函数通信的
uchar DS18B20_is_ok;
uchar TempBuffer1[12]={0x20,0x20,0x20,0x20,0xdf,0x43,'\0'};
uchar tab[16]={0x20,0x20,0x20,0x54,0x20,0x4d,0x6f,0x6e,0x69,0x74,0x6f,0x72,'\0'};
//显示"T Monitor"
/**********lcd显示子程序************/
void delay_20ms(void) /*延时20ms函数*/
{
uchar i,temp; //声明变量i，temp
for(i = 20;i > 0;i--) //循环
{
temp = 248; //给temp赋值248
while(--temp); //temp减1是否等于0，否则继续执行该行
temp = 248; //给temp赋值248
while(--temp); //temp减1是否等于0，否则继续执行该行
}
}
void delay_38us(void) /*延时38us函数*/
{ uchar temp; //声明变量temp
temp = 18; //给temp赋值
while(--temp); //temp减1是否等于0，否则继续执行该行
}
void delay_1520us(void) /*延时1520us函数*/
{ uchar i,temp; //声明变量i，temp
for(i = 3;i > 0;i--) //循环
{
temp = 252; //给temp赋值
while(--temp); //temp减1是否等于0，否则继续执行该行
}
}
uchar lcd_rd_status( ) /*读取lcd1602的状态，主要用于判断忙*/
{
uchar tmp_sts; //声明变量tmp_sts
lcd_data = 0xff; //初始化P3口
lcd_RW = 1; //RW =1 读
lcd_RS = 0; //RS =0 命令,合起来表示读命令(状态)
lcd_EN = 1; //EN=1,打开EN，LCD1602开始输出命令数据，100nS之后命令数据有效
tmp_sts = lcd_data; //读取命令到tmp_sts
lcd_EN = 0; //关掉LCD1602
lcd_RW = 0; //把LCD1602设置成写
return tmp_sts; //函数返回值tmp_sts
}
void lcd_wr_com(uchar command ) /*写一个命令到LCD1602*/
{
while(0x80&lcd_rd_status()); //写之前先判断LCD1602是否忙，看读出的命令的最高位是否为1，为1表示忙，继续读，直到不忙
lcd_RW = 0;
lcd_RS = 0; //RW=0，RS=0 写命令
lcd_data = command; //把需要写的命令写到数据线上
lcd_EN = 1;
lcd_EN = 0; //EN输出高电平脉冲，命令写入
}
void lcd_wr_data(uchar sjdata ) /*写一个显示数据到lcd1602*/
{
while(0x80&lcd_rd_status()); //写之前先判断lcd1602是否忙，看读出的命令的最高位是否为1，为1表示忙，继续读，直到不忙
lcd_RW = 0;
lcd_RS = 1; //RW=0，RS=1 写显示数据
lcd_data = sjdata ; //把需要写的显示数据写到数据线上
lcd_EN = 1;
lcd_EN = 0; //EN输出高电平脉冲，命令写入
lcd_RS = 0;
}
void Init_lcd(void) /*初始化lcd1602*/
{
delay_20ms(); //调用延时
lcd_wr_com(0x38); //设置16*2格式，5*8点阵，8位数据接口
delay_38us(); //调用延时
lcd_wr_com(0x0c); //开显示，不显示光标
delay_38us(); //调用延时
lcd_wr_com(0x01); //清屏
delay_1520us(); //调用延时
lcd_wr_com(0x06); //显示一个数据后光标自动+1
}
void GotoXY(uchar x, uchar y) //设定位置，x为行，y为列
{
if(y==0) //如果y=0，则显示位置为第一行
lcd_wr_com(0x80|x);
if(y==1)
lcd_wr_com(0xc0|x); //如果y=1，则显示位置为第二行
}
void Print(uchar *str) //显示字符串函数
{
while(*str!='\0') //判断字符串是否显示完
{
lcd_wr_data(*str); //写数据
str++;
}
}
void LCD_Print(uchar x, uchar y, uchar *str)//x为行值，y为列值，str是要显示的字符串
{
GotoXY(x,y); //设定显示位置
Print(str); //显示字符串
}
/*****************系统显示子函数*****************/
void covert1() //温度转化程序
{
uchar x=0x00; //变量初始化
if(t[1]>0x07) //判断正负温度
{
TempBuffer1[0]=0x2d; //0x2d为"-"的ASCII码
t[1]=~t[1]; //负数的补码
t[0]=~t[0]; //换算成绝对值
x=t[0]+1; //加1
t[0]=x; //把x的值送入t[0]
if(x>255) //如果x大于255
t[1]++; //t[1]加1
}
else
TempBuffer1[0]=0x2b; //0xfe为变"+"的ASCII码
t[1]<<=4; //将高字节左移4位
t[1]=t[1]&0x70; //取出高字节的3个有效数字位
x=t[0]; //将t[0]暂存到X,因为取小数部分还要用到它
x>>=4; //右移4位
x=x&0x0f; //和前面两句就是取出t[0]的高四位
t[1]=t[1]|x; //将高低字节的有效值的整数部分拼成一个字节
temperature=t[1];
TempBuffer1[1]=t[1]/100+0x30;//加0x30 为变 0~9 ASCII码
if(TempBuffer1[1]==0x30) //如果百位为0
TempBuffer1[1]=0xfe; //百位数消隐
TempBuffer1[2]=(t[1]%100)/10+0x30;//分离出十位
TempBuffer1[3]=(t[1]%100)%10+0x30;//分离出个位
}
/*******************DS18B20函数**********************/
void delay_18B20(uint i) //延时程序
{
while(i--);
}
void Init_DS18B20(void) //ds18b20初始化函数
{
uchar x=0;
DQ = 1; //DQ复位
delay_18B20(8); //稍做延时
DQ = 0; //单片机将DQ拉低
delay_18B20(80); //精确延时大于480us
DQ = 1; //拉高总线
delay_18B20(14);
x=DQ; //稍做延时后如果x=0则初始化成功 x=1则初始化失败
delay_18B20(20);
}
uchar ReadOneChar(void) //ds18b20读一个字节函数
{
unsigned char i=0;
unsigned char dat0 = 0;
for (i=8;i>0;i--)
{
DQ = 0; //读前总线保持为低
dat0>>=1;
DQ = 1; //开始读总线释放
if(DQ) //从DS18B20总线读得一位
dat0|=0x80;
delay_18B20(4); //延时一段时间
}
return(dat0); //返回数据
}
void WriteOneChar(uchar dat1) //ds18b20写一个字节函数
{
uchar i=0;
for (i=8; i>0; i--)
{
DQ = 0; //开始写入DS18B20总线要处于复位（低）状态
DQ = dat1&0x01; //写入下一位
delay_18B20(5);
DQ = 1; //重新释放总线
dat1>>=1; //把一个字节分成8个BIT环移给DQ
}
}
void ReadTemperature() //读取ds18b20当前温度
{
delay_18B20(80); //延时一段时间
Init_DS18B20();
WriteOneChar(0xCC); // 跳过读序号列号的操作
WriteOneChar(0x44); // 启动温度转换
delay_18B20(80); // 延时一段时间
Init_DS18B20(); //DS18B20初始化
WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作
WriteOneChar(0xBE); //读取温度寄存器等（共可读9个寄存器）前两个就是温度
delay_18B20(80); //延时一段时间
t[0]=ReadOneChar(); //读取温度值低位
t[1]=ReadOneChar(); //读取温度值高位
}
void delay_motor(uchar i) //延时函数
{
uchar j,k; //变量i、k为无符号字符数据类型
for(j=i;j>0;j--) //循环延时
for(k=200;k>0;k--); //循环延时
}
/*******************电机转动程序*******************/
void motor(uchar tmp)
{
uchar x;
if(TempBuffer1[0]==0x2b) //温度为正数
{
if(tmp<25) //温度小于25度
{
D=0; //电机停止转动
PWM=0;
}
else if(tmp>50) //温度大于50度，全速转动
{
D=0; //D置0
PWM=1; //正转，PWM=1
x=250; //时间常数为x
delay_motor(x); //调延时函数
PWM=0; // PWM=0
x=5; //时间常数为x
delay_motor(x); //调延时函数
}
else
{
D=0; //D置0
PWM=1; //正转，PWM=1
x=5*tmp; //时间常数为x
delay_motor(x); //调延时函数
PWM=0; // PWM=0
x=255-5*tmp; //时间常数为255-x
delay_motor(x); //调延时函数
}
}
else if (TempBuffer1[0]==0x2d) //温度小于0，反转
{
D=1;
PWM=0; // PWM=0
x=5*tmp; //时间常数为tmp
delay_motor(x); //调延时函数
PWM=1; // PWM=1
x=255-5*tmp; //时间常数为255- tmp
delay_motor(x); //调延时函数
}
}
void delay(unsigned int x) //延时函数名
{
unsigned char i; //定义变量i的类型
while(x--) //x自减1
{
for(i=0;i<123;i++){;} //控制延时的循环
}
}
/*************************main主程序*********************/
void main(void)
{
delay_20ms(); //系统延时20ms启动
ReadTemperature(); //启动DS18B20
Init_lcd(); //调用LCD初始化函数
LCD_Print(0,0,tab); //液晶初始显示
delay(1000); //延时一段时间
while(1)
{
ReadTemperature(); //读取温度,温度值存放在一个两个字节的数组中,
delay_18B20(100);
covert1(); //数据转化
LCD_Print(4,1,TempBuffer1); //显示温度
motor(temperature); //电机转动
}
}

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ASM汇编语言部分代码

TEMPER_L EQU 31H ;用于保存读出温度的低字节
TEMPER_H EQU 30H ;用于保存读出温度的高字节
T_INTEGER EQU 32H ;温度的整数部分(integer)
T_IN_BAI EQU 35H ;温度的百位
T_IN_SHI EQU 36H ;温度的十位
T_IN_GE EQU 37H ;温度的个位
FLAG BIT 33H ;标志位
TEMPHC EQU 34H ;正、负温度值标记
SPEED EQU 45H ;电机的速度调节位
RW BIT P2.1 ;LCD1602R/W引脚由P2.1引脚控制
RS BIT P2.0 ;LCD1602RS引脚由P2.0引脚控制
E BIT P2.2 ;LCD1602E引脚由P2.2引脚控制
DQ BIT P1.7 ;DS18B20数据线
PWM BIT P3.6 ;定义速度控制位PWMP3.7
D BIT P3.7 ;定义方向控制位P3.2
ORG 0000H ;在0000H单元存放转移指令
SJMP MAIN ;转移到主程序
ORG 0060H ;主程序从0060H开始
MAIN: LCALL DELAY20ms ;系统延时20ms启动
LCALL INIT ;调用LCD初始化函数
LCALL MENU ;调用液晶初始界面
LCALL READ_TEM ;开启DS18B20
LCALL DELAY1S ;调用1s延时，使DS18B20能完全启动
LOOP: LCALL READ_TEM ;读取温度,温度值存放
LCALL CONVTEMP ;调用温度转化程序
LCALL DISPLAY ;调用显示程序
LCALL MOTOR ;调用电机转动程序
LJMP LOOP ;循环调用
DELAY1S:MOV R5,#10 ;1S延时程序,给R5赋值，外循环控制
DEL1: MOV R6,#200 ;中循环控制
DEL2: MOV R7,#250 ;内循环控制
DEL3: DJNZ R7,DEL3 ;内循环体
DJNZ R6,DEL2 ;中循环体
DJNZ R5,DEL1 ;外循环体
RET ;子程序返回
;------------------------电机转动程序----------------------
MOTOR: MOV A,T_INTEGER ;温度转化的整数暂存于A中
MOV B,#5 ;给寄存器赋值立即数5
MUL AB ;整数*5，提高转速的占空比
MOV SPEED,A
MOV A,TEMPHC ;把正、负温度值标记暂存于A中
CJNE A,#0AH,NEG ;判断温度值标记是正还是负，如果是正，就顺序执行；否则，跳转到NEG
CLR C ;把进位清零
WIN: MOV A,T_INTEGER ;温度转化的整数暂存于A中
SUBB A,#25 ;判断温度是否超过25度
JNC POS ;温度大于25度，跳转到POS
SETB D ;方向控制端置1
SETB PWM ;PWM端置1，电机停止转动
JMP REND ;子程序返回
POS: MOV A,T_INTEGER ;温度转化的整数暂存于A中
SUBB A,#50 ;判断温度是否大于50度
JNC POS2 ;温度大于50度，跳转到POS2
POS1: SETB D ;方向控制端置1
CLR PWM ;正转，PWM=0
MOV A, SPEED ;时间常数为SPEED
LCALL DELAY_MOTOR ;调用电机转动延时子程序
SETB PWM ;电机停止转动，PWM=1
MOV A, #255 ;时间常数为255-TMP
SUBB A, SPEED
LCALL DELAY_MOTOR ;调用电机延时子程序
JMP REND ;子程序返回
POS2: MOV SPEED,#250 ;SPEED赋值为250
JMP POS1 ;跳转到POS1
NEG: CLR D ;方向控制端置0
SETB PWM ;反转，PWM=1
MOV A, SPEED ;时间常数为SPEED
LCALL DELAY_MOTOR ;调用电机延时子程序
CLR PWM ;PWM=0
MOV A, #255 ;时间常数为255-TMP
SUBB A, SPEED
LCALL DELAY_MOTOR ;调用延时子程序
REND: RET ;子程序返回
;---------------------电机转动延时子程序--------------------------
DELAY_MOTOR:MOV R6, #5 ;设循环次数
D1: DJNZ R6, D1 ;循环等待
DJNZ ACC,D1 ;循环等待
RET ;子程序返回
;---------------------温度转化程序------------------------------
CONVTEMP: MOV A,TEMPER_H ;判温度是否零下
ANL A,#08H
JZ TEMPC1 ;温度没有零下，跳转到TEMPC1
CLR C ;进位清零
MOV A,TEMPER_L ;温度的低字节二进制数求补
CPL A ;取反
ADD A,#01H ;加1
MOV TEMPER_L,A
MOV A,TEMPER_H ;温度的高字节二进制数求补（双字节）
CPL A ;取反
ADDC A,#00H
MOV TEMPER_H,A
MOV TEMPHC,#0BH ;负温度标志
LJMP TEMPC11 ;跳转到TEMPC11
TEMPC1: MOV TEMPHC,#0AH ;正温度标志
TEMPC11: MOV A,TEMPER_L
ANL A,#0F0H ;取出高四位
SWAP A
MOV TEMPER_L,A
MOV A,TEMPER_H ;取出低四位
ANL A,#0FH
SWAP A
ORL A,TEMPER_L ;把温度的高字节和低字节重新组合为一个字节
MOV T_INTEGER,A ;把组合成字节存于T_INTEGER
MOV B,#100 ;把温度整数部分化为BCD码
DIV AB
MOV T_IN_BAI,A
MOV A,B
MOV B ,#10
DIV AB
MOV T_IN_SHI,A
MOV T_IN_GE,B
RET
;----------------------读温度程序---------------------------------
READ_TEM: LCALL Set_18B20 ;DS18B20初始化
MOV A,#0CCH ;跳过ROM匹配
LCALL WRITE_1820 ;写DS18B20的子程序
MOV A,#44H ;发出温度转换命令
LCALL WRITE_1820 ;写DS18B20的子程序
LCALL Set_18B20 ;准备读温度前先初始化
MOV A,#0CCH ;跳过ROM匹配
LCALL WRITE_1820 ;写DS18B20的子程序
MOV A,#0BEH ;发出读温度命令
LCALL WRITE_1820 ;写DS18B20的子程序
LCALL READ_1820 ;读DS18B20的程序
RET ;子程序返回
;--------------------------DS18B20初始化程序--------------------------
Set_18B20:SETB DQ ;数据线拉高
NOP
CLR DQ ;赋值数据线低电平
MOV R2,#255 ;主机发出延时500微秒的复位低脉冲
DJNZ R2,$
SETB DQ ;拉高数据线
MOV R2,#30
DJNZ R2,[ DISCUZ_CODE_3 ]nbsp; ;延时60us等待DS18B20回应
JNB DQ,INIT1
JMP Set_18B20 ;超时而没有响应,重新初始化
INIT1: MOV R2,#120
DJNZ R2,[ DISCUZ_CODE_3 ]nbsp; ;延时240us
JB DQ,INIT2 ;数据变高，初始化成功
JMP Set_18B20 ;初始化失败，重新初始化
INIT2: MOV R2,#240
DJNZ R2,$
RET
;-----------------写DS18B20的子程序(有具体的时序要求)-----------------
WRITE_1820:
MOV R2,#8 ;一共8位数据
WR0: CLR DQ ;开始写入DS18B20总线要处于复位
MOV R3,#6 ;总线复位保持14微妙以上
DJNZ R3,$
RRC A ;把一个字节分成8个BIT环移给C
MOV DQ,C
MOV R3,#20 ;等待40微妙
DJNZ R3,$
SETB DQ ;重新释放总线
NOP
NOP
DJNZ R2,WR0 ;写入下一位
SETB DQ
RET
;------ 从DS18B20中读出两个字节的温度数据--------
READ_1820:
MOV R4,#2 ;将温度高位和低位从DS18B20中读出
MOV R1,#TEMPER_L ;低位存入31H(TEMPER_L)
RE0: MOV R2,#8
RE1: SETB DQ ;数据总线拉高
NOP
NOP
CLR DQ ;读前总线保持为低
NOP
NOP
SETB DQ ;开始读总线释放
MOV R3,#4 ;延时一段时间
DJNZ R3,$
MOV C,DQ ;从DS18B20总线读得一位
RRC A ;把读得的位值环移给A
MOV R3,#30 ;延时一段时间
DJNZ R3,$
DJNZ R2,RE1 ;读下一位
MOV @R1,A
DEC R1 ;高位存入30H(TEMPER_H)
DJNZ R4,RE0
RET
;------------------------------显示程序----------------------
DISPLAY: MOV A,#0C4H ;设定显示位置
LCALL WRC ;调用写入命令程序
MOV A, TEMPHC ;判断温度是正还是负
CJNE A,#0BH,FZ ;如果温度是负，顺序执行；是正，跳转到FZ
MOV A,#2DH ;"-"号显示
AJMP WDA ;跳转到WDA
FZ: MOV A,#2BH ;"+"号不显示
WDA: LCALL WRD ;写数据
MOV R0,#35H ;显示温度的百位、十位、个位
WDA1: MOV A,@R0
ADD A,#30H
LCALL WRD ;写数据
INC R0
CJNE R0,#38H,WDA1 ;判断温度是否显示完
MOV A,#0C9H ;设定显示位置
LCALL WRC ;写入命令
MOV A,#0DFH ;"。"的ASCII码
LCALL WRD ;写数据
MOV A,#043H ;"C"的ASCII码
LCALL WRD ;写数据
RET ;子程序返回
;******** 显示正确信息子程序 ***************
MENU: MOV DPTR,#M_1 ;指针指到显示消息
LINE1: MOV A,#80H ;设置 LCD 的第一行地址
LCALL WRC ;写入命令
FILL: CLR A ;填入字符
MOVC A,@A+DPTR ;由消息区取出字符
CJNE A,#0,LC1 ;判断是否为结束码
JMP RET_END ;子程序返回
LC1: LCALL WRD ;写入数据
INC DPTR ;指针加1
JMP FILL ;继续填入字符
RET_END: RET
M_1: DB " T Monitor ",0
;---------------液晶初始化程序-----------------
INIT: MOV A,#01H ;清屏
LCALL WRC ;调用写命令子程序
MOV A,#38H ;8位数据,2行,5×8点阵
LCALL WRC ;调用写命令子程序
MOV A,#0cH ;开显示和光标,字符不闪烁
LCALL WRC ;调用写命令子程序
MOV A,#06H ;字符不动,光标自动右移1格
LCALL WRC ;调用写命令子程序
RET ;子程序返回
;---------------忙检查子程序-------------
CBUSY: PUSH ACC ;将A的值暂存于堆栈
PUSH DPH ;将DPH的值暂存于堆栈
PUSH DPL ;将DPL的值暂存于堆栈
PUSH PSW ;将PSW的值暂存于堆栈
WEIT: CLR RS ;RS=0，选择指令寄存器
SETB RW ;RW=1，选择读模式
CLR E ;E=0，禁止读/写LCD
SETB E ;E=1，允许读/写LCD
NOP
MOV A,P0 ;读操作
CLR E ;E=0，禁止读/写LCD
JB ACC.7,WEIT ;忙碌循环等待
POP PSW ;从堆栈取回PSW的值
POP DPL ;从堆栈取回DPL的值
POP DPH ;从堆栈取回DPH的值
POP ACC ;从堆栈取回A的值
LCALL DELAY ;延时
RET ;子程序返回
;---------------写子程序-------------
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