有時(shí)，由于波動(dòng)，人們發(fā)現(xiàn)很難從模擬溫度計(jì)讀取溫度。因此，在這里我們將使用8051微控制器構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字溫度計(jì)，其中LM35傳感器用于測(cè)量溫度。我們還使用LM35構(gòu)建使用Arduino，NodeMCU，PIC，Raspberry Pi和其他微控制器的數(shù)字溫度計(jì)。

該項(xiàng)目還將作為ADC0804與8051和16*2 LCD與8051微控制器的適當(dāng)接口。

所需組件：

8051開發(fā)板

ADC0804 板

16*2液晶顯示屏

LM35 傳感器

電位計(jì)

跳線

電路圖：

使用LM35的數(shù)字溫度計(jì)電路的電路圖如下：

使用 35 使用 8051 測(cè)量溫度：

8051微控制器是一個(gè)8位微控制器，具有128字節(jié)的片上RAM，4K字節(jié)的片上ROM，兩個(gè)定時(shí)器，一個(gè)串行端口和四個(gè)8位端口。8052微控制器是微控制器的擴(kuò)展。下表顯示了8051名家庭成員的比較。

16x2 液晶顯示器：

16 * 2 LCD是嵌入式應(yīng)用中廣泛使用的顯示器。以下是有關(guān)16 * 2液晶顯示器的引腳和工作的簡(jiǎn)要說明。LCD內(nèi)部有兩個(gè)非常重要的寄存器。它們是數(shù)據(jù)寄存器和命令寄存器。命令寄存器用于發(fā)送清晰顯示、光標(biāo)在家鄉(xiāng)等命令，數(shù)據(jù)寄存器用于發(fā)送要在16*2 LCD上顯示的數(shù)據(jù)。下表顯示了16 * 2 LCD的引腳說明。

下表顯示了常用的液晶屏命令代碼。

ADC0804 集成電路：

ADC0804 IC是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司ADC0800系列中的8位并行ADC。它的工作電壓為+5伏，分辨率為8位。步長(zhǎng)和 VIN 范圍因 Vref/2 的不同值而異。下表顯示了 Vref/2 和 VIN 范圍之間的關(guān)系。

在我們的例子中，Vref/2連接到1.28伏，因此步長(zhǎng)為10mV。對(duì)于ADC0804，步長(zhǎng)計(jì)算為（2 * Vref / 2）/256。

以下公式用于計(jì)算輸出電壓：

Dout = Vin / step size

其中Dout是以十進(jìn)制輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，Vin =模擬輸入電壓和步長(zhǎng)（分辨率）是最小的變化。在此處了解有關(guān)ADC0804的更多信息，還可以檢查ADC0808與8051的接口。

LM35 溫度傳感器：

LM35 是一款溫度傳感器，其輸出電壓與攝氏溫度成線性比例。LM35 已經(jīng)校準(zhǔn)，因此不需要外部校準(zhǔn)。它每攝氏度溫度輸出 10mV。

LM35 傳感器產(chǎn)生與溫度相對(duì)應(yīng)的電壓。該電壓由ADC0804轉(zhuǎn)換為數(shù)字（0至256），并饋送到8051微控制器。8051微控制器將此數(shù)字值轉(zhuǎn)換為以攝氏度為單位的溫度。然后將該溫度轉(zhuǎn)換為適合顯示的ascii形式。此 ascii 值被饋送到 16*2 LCD，該 LCD 在其屏幕上顯示溫度。此過程在指定的時(shí)間間隔后重復(fù)。

以下是使用 8051 的 LM35 數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)置映像：

您可以在此處找到所有基于 LM35 的數(shù)字溫度計(jì)。

代碼說明：
使用LM35的數(shù)字溫度計(jì)的完整C程序在本項(xiàng)目結(jié)束時(shí)給出。代碼被分成有意義的小塊，并在下面解釋。

對(duì)于 16*2 LCD 與 8051 微控制器接口 ，我們必須定義 16*2 LCD 連接到 8051 微控制器的引腳。16*2 LCD 的 RS 引腳連接到 P2.7，16*2 LCD 的 RW 引腳連接到 P2.6，16*2 LCD 的 E 引腳連接到 P2.5。數(shù)據(jù)引腳連接到 8051 微控制器的端口 0。

sbit rs=P2^7; //Register Select(RS) pin of 16*2 lcd
sbit rw=P2^6; //Read/Write(RW) pin of 16*2 lcd
sbit en=P2^5; //Enable(E) pin of 16*2 lcd
同樣，對(duì)于ADC0804與8051微控制器的接口，我們必須定義ADC0804連接到8051微控制器的引腳。ADC0804的RD引腳連接到P3.0，ADC0804的WR引腳連接到P3.1，ADC0804的INTR引腳連接到P3.2。數(shù)據(jù)引腳連接到 8051 微控制器的端口 1。

sbit rd_adc=P3^0; //Read(RD) pin of ADC0804
sbit wr_adc=P3^1; //Write(WR) pin of ADC0804
sbit intr_adc=P3^2; //Interrupt(INTR) pin of ADC0804
接下來，我們必須定義一些在程序中使用的函數(shù)。延時(shí)功能用于創(chuàng)建指定的時(shí)間延遲，c mdwrt功能用于向16 * 2 LCD顯示器發(fā)送命令，datawrt功能用于將數(shù)據(jù)發(fā)送到16 * 2 LCD顯示器，convert_display功能用于將ADC數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為溫度并將其顯示在16 * 2 LCD顯示器上。

void delay(unsigned int) ; //function for creating delay
void cmdwrt(unsigned char); //function for sending commands to 16*2 lcd display
void datawrt(unsigned char); //function for sending data to 16*2 lcd display
void convert_display(unsigned char); //function for converting ADC value to temperature and display it on 16*2 lcd display
在下面的代碼部分中，我們將命令發(fā)送到 16*2 lcd。清除顯示、遞增光標(biāo)、強(qiáng)制光標(biāo)以 1 開頭等命令圣在指定的時(shí)間延遲后，線被一一發(fā)送到16 * 2液晶顯示器。

for(i=0;i<5;i++) //send commands to 16*2 lcd display one command at a time
{
cmdwrt(cmd[i]); //function call to send commands to 16*2 lcd display
delay(1);
}
在代碼的這一部分中，我們將數(shù)據(jù)發(fā)送到 16*2 lcd。要在16 * 2 LCD顯示屏上顯示的數(shù)據(jù)在指定的時(shí)間延遲后被逐個(gè)發(fā)送以顯示。

for(i=0;i<12;i++) //send data to 16*2 lcd display one character at a time
{
datawrt(data1[i]); //function call to send data to 16*2 lcd display
delay(1);
}

在代碼的這一部分中，我們將LM35傳感器產(chǎn)生的模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，然后將其轉(zhuǎn)換為溫度并顯示在16 * 2 LCD顯示屏上。為了使ADC0804開始轉(zhuǎn)換，我們必須在ADC0804的WR引腳上發(fā)送低到高脈沖，然后我們必須等待轉(zhuǎn)換結(jié)束。INTR 在轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)變低。一旦INTR變?yōu)榈碗娖剑琑D就會(huì)變?yōu)榈碗娖剑詫?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)復(fù)制到8051微控制器的端口0。在指定的時(shí)間延遲后，下一個(gè)周期開始。這個(gè)過程將永遠(yuǎn)重復(fù)。

while(1) //repeat forever
{
wr_adc=0; //send LOW to HIGH pulse on WR pin
delay(1);
wr_adc=1;
while(intr_adc==1); //wait for End of Conversion
rd_adc=0; //make RD = 0 to read the data from ADC0804
value=P1; //copy ADC data
convert_display(value); //function call to convert ADC data into temperature and display it on 16*2 lcd display
delay(1000); //interval between every cycles
rd_adc=1; //make RD = 1 for the next cycle
}
在下面的部分代碼中，我們將命令發(fā)送到 16*2 LCD 顯示器。該命令將復(fù)制到 8051 微控制器的端口 0。對(duì)于命令寫入，RS 設(shè)置為低電平。對(duì)于寫入操作，RW 設(shè)置為低電平。在使能（E）引腳上施加高到低脈沖以啟動(dòng)命令寫入操作。

void cmdwrt (unsigned char x)
{
P0=x; //send the command to Port 0 on which 16*2 lcd is connected
rs=0; //make RS = 0 for command
rw=0; //make RW = 0 for write operation
en=1; //send a HIGH to LOW pulse on Enable(E) pin to start commandwrite operation
delay(1);
en=0;
}
在代碼的這一部分中，我們將數(shù)據(jù)發(fā)送到16 * 2 LCD顯示器。數(shù)據(jù)將復(fù)制到 8051 微控制器的端口 0。RS 設(shè)置為高，用于命令寫入。對(duì)于寫入操作，RW 設(shè)置為低電平。在使能（E）引腳上施加高到低脈沖以啟動(dòng)數(shù)據(jù)寫入操作。

void datawrt (unsigned char y)
{
P0=y; //send the data to Port 0 on which 16*2 lcd is connected
rs=1; //make RS = 1 for command
rw=0; //make RW = 0 for write operation
en=1; //send a HIGH to LOW pulse on Enable(E) pin to start datawrite operation
delay(1);
en=0;
}
在代碼的這一部分中，我們將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為溫度并將其顯示在16 * 2 LCD顯示屏上。

void convert_display(unsigned char value)
{
unsigned char x1,x2,x3;
cmdwrt(0xc6); //command to set the cursor to 6th position of 2nd line on 16*2 lcd
x1=(value/10); //divide the value by 10 and store quotient in variable x1
x1=x1+(0x30); //convert variable x1 to ascii by adding 0x30
x2=value%10; //divide the value by 10 and store remainder in variable x2
x2=x2+(0x30); //convert variable x2 to ascii by adding 0x30
x3=0xDF; //ascii value of degree(°) symbol
datawrt(x1); //display temperature on 16*2 lcd display
datawrt(x2);
datawrt(x3);
datawrt('C');
}

完整代碼：

/*this program is for displaying the temperature on 16*2 lcd display using 8051 microcontroller , LM35 sensor and ADC0804*/



#include



sbit rs=P2^7; //Register Select(RS) pin of 16*2 lcd

sbit rw=P2^6; //Read/Write(RW) pin of 16*2 lcd

sbit en=P2^5; //Enable(E) pin of 16*2 lcd



sbit rd_adc=P3^0; //Read(RD) pin of ADC0804

sbit wr_adc=P3^1; //Write(WR) pin of ADC0804

sbit intr_adc=P3^2; //Interrupt(INTR) pin of ADC0804



void delay(unsigned int) ; //function for creating delay

void cmdwrt(unsigned char); //function for sending commands to 16*2 lcd display

void datawrt(unsigned char); //function for sending data to 16*2 lcd display

void convert_display(unsigned char); //function for converting ADC value to temperature and display it on 16*2 lcd display



void main(void) //main function

{

unsigned char i;

unsigned char cmd[]={0x38,0x01,0x06,0x0c,0x82};//16*2 lcd initialization commands

unsigned char data1[]="Temperature:";

unsigned char value;



P1=0xFF; //make Port 1 as input port

P0=0x00; //make Port 0 as output port



for(i=0;i<5;i++) //send commands to 16*2 lcd display one command at a time

{

cmdwrt(cmd[i]); //function call to send commands to 16*2 lcd display

delay(1);

}



for(i=0;i<12;i++) //send data to 16*2 lcd display one character at a time

{

datawrt(data1[i]); //function call to send data to 16*2 lcd display

delay(1);

}



intr_adc=1; //make INTR pin as input

rd_adc=1; //set RD pin HIGH

wr_adc=1; //set WR pin LOW



while(1) //repeat forever

{

wr_adc=0; //send LOW to HIGH pulse on WR pin

delay(1);

wr_adc=1;

while(intr_adc==1); //wait for End of Conversion

rd_adc=0; //make RD = 0 to read the data from ADC0804

value=P1; //copy ADC data

convert_display(value); //function call to convert ADC data into temperature and display it on 16*2 lcd display

delay(1000); //interval between every cycles

rd_adc=1; //make RD = 1 for the next cycle

}



}

void cmdwrt (unsigned char x)

{

P0=x; //send the command to Port 0 on which 16*2 lcd is connected

rs=0; //make RS = 0 for command

rw=0; //make RW = 0 for write operation

en=1; //send a HIGH to LOW pulse on Enable(E) pin to start commandwrite operation

delay(1);

en=0;

}

void datawrt (unsigned char y)

{

P0=y; //send the data to Port 0 on which 16*2 lcd is connected

rs=1; //make RS = 1 for command

rw=0; //make RW = 0 for write operation

en=1; //send a HIGH to LOW pulse on Enable(E) pin to start datawrite operation

delay(1);

en=0;

}

void convert_display(unsigned char value)

{

unsigned char x1,x2,x3;



cmdwrt(0xc6); //command to set the cursor to 6th position of 2nd line on 16*2 lcd



x1=(value/10); //divide the value by 10 and store quotient in variable x1

x1=x1+(0x30); //convert variable x1 to ascii by adding 0x30

x2=value%10; //divide the value by 10 and store remainder in variable x2

x2=x2+(0x30); //convert variable x2 to ascii by adding 0x30

x3=0xDF; //ascii value of degree(°) symbol



datawrt(x1); //display temperature on 16*2 lcd display

datawrt(x2);

datawrt(x3);

datawrt('C');

}



void delay(unsigned int z)

{

unsigned int p,q;

for(p=0;p
{

for(q=0;q<1375;q++); //repeat for 1375 times

}

}