设计背景

当我们要查看室内外温度时，在我们身边的智能设备只有手机天气可以查看，而天气查看的当地气温是根据卫星测量的出的温度区间，而我们并不能具体到自己身边的温度。我们无法得知令我们感到寒冷的天气到底有多少度，也无法得知令我们感到舒适的温度到底是多少度，所以我萌生了做一个实时温度极，具有体积小、测量准、能够揣兜里不占地方，最好是能够采用充电式。

器件选择

• 采用DS18B20温度传感器，采用单总线协议与单片机通信，精度可达0.0625度，误差±0.1度，测量范围-55度-125度；
• 单片机采用了宏晶科技STC8G1K08单片机，其具有18个可用IO口，十分适合驱动四段八位数码，且高速稳定。
• 显示部分使用了四段八位的共阴极数码管，可以说是我的库存，简单来说便宜，且数字的显示风格很装逼。
• 为达到设备便携的目的，使用了TP4054锂电池充电管理IC，其可调的最大充电电流600ma能够再很短的时间内将小容量电池充满，非常适合便携式设备充电。

原理图设计

PCB设计

3D仿真

实物图

程序代码

• main.c

#include <STC8G.H>
#include "temp.h"
#define u8 unsigned char
#define u16 unsigned int
u16 temp,temp2;
u8 num1[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//正常不带小数点
u8 num2[]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef,0xf7,0xfc,0xb9,0xde,0xf9,0xf1};//正常带小数点

u8 flag=0,num=0,dig=0;
void Delay500ms()        //@11.0592MHz
{
    unsigned char data i, j, k;

    i = 29;
    j = 14;
    k = 54;
    do
    {
        do
        {
            while (--k);
        } while (--j);
    } while (--i);
}
void Timer0_Init(void)        //200微秒@11.0592MHz
{
    AUXR |= 0x80;            //定时器时钟1T模式
    TMOD &= 0xF0;            //设置定时器模式
    TL0 = 0x5C;                //设置定时初始值
    TH0 = 0xF7;                //设置定时初始值
    TF0 = 0;                //清除TF0标志
    TR0 = 0;                //定时器0开始计时
}



void Init()
{
    P1M0=0;
    P1M1=0;
    P3M0=0;
    P3M1=0;
    P5M0=0;
    P5M1=0;

    EA=1;
    ET0=1;
}
void main()
{
     Init();
    Timer0_Init();
    Delay500ms();
    while(1)
    {
        Delay500ms();
        temp2 = Ds18b20ReadTemp();

        if(temp/256 > 7)//判断温度是否为负值
        {
            flag=1;
            temp2 = ~temp2;
            temp2+=1;        
        }
        else
            flag=0;

        if(temp2 <= 0x0fff)
            temp = (int)temp2*0.625;//换算温度值放大十倍
        TR0=1; 
    }

}
void timer0()interrupt 1
{
    num++;
    if(num==5)
    {
        num=0;
        if(flag==0)//正负判断
        {
            switch(dig)
            {
                case 0:dig=1;
                    P1=0X00;    //消影
                    P3 = 0XEF;//P34


                    if(temp/1000)
                    P1=num1[temp/1000];
                    else
                    P1=0X00;
                break;

                case 1:dig=2;
                    P1=0X00;    //消影
                    P3 = 0XDF;//P35
                    if(temp/100)
                    P1=num1[(temp%1000)/100];
                    else
                    P1=0X00;        
                break;

                case 2:dig=3;
                    P1=0X00;    //消影
                    P3 = 0XBF;//P36
                    P1=num2[(temp%100)/10];//加小数点
                break;

                case 3:dig=0;
                    P1=0X00;    //消影
                    P3 = 0X7F;//P36
                    P1=num1[temp%10];
                break;
            }    
        }
        else
        {
            switch(dig)
            {
                case 0:dig=1;
                    P1=0X00;    //消影
                    P3 = 0XEF;//P34
                    P1=0x40;
                break;
                case 1:dig=2;
                    P1=0X00;    //消影
                    P3 = 0XDF;//P35
                    if(temp/100)
                    P1=num1[(temp%1000)/100];
                    else
                    P1=0X00;        
                break;
                case 2:dig=3;
                    P1=0X00;    //消影
                    P3 = 0XBF;//P36
                    P1=num2[(temp%100)/10];//加小数点
                break;
                case 3:dig=0;
                    P1=0X00;    //消影
                    P3 = 0X7F;//P37
                    P1=num1[temp%10];
                break;
            }
        }
    }
}

• temp.h

#ifndef _temp_H_
#define _temp_H_
#include <STC8g.H>
#include <intrins.H>

#define u8 unsigned char
#define u16 unsigned int
sbit DQ = P5^5;

void Delay5us(u8 j);
void Ds18b20Init();
void Ds18b20WriteByte(unsigned char com);
unsigned char Ds18b20ReadByte();
void  Ds18b20ChangTemp();
void  Ds18b20ReadTempCom();
unsigned int Ds18b20ReadTemp();

#endif

• temp.c

#include "temp.h"
void Delay5us(u8 j)        //@11.0592MHz
{
    unsigned char data i;
    for(;j>0;j--)
    {
        _nop_();
        i = 16;
        while (--i);
    }
}
void Delay2us()        //@11.0592MHz
{
    unsigned char data i;

    _nop_();
    i = 5;
    while (--i);
}

void Ds18b20Init()    //复位应答脉冲
{
    DQ=0;             
    Delay5us(100);
    DQ=1;
    Delay5us(12);
}
void Ds18b20WriteByte(unsigned char dat)
{
    unsigned int j;
    for(j=0;j<8;j++)
    {
        DQ=0;            
        Delay5us(2);
        if(dat&0x01)
            DQ=1; 
        Delay5us(12);
        DQ=1;
        Delay5us(2);    
        dat>>=1;
    }
}
unsigned char Ds18b20ReadByte()
{
    unsigned char byte,j;
    for(j=8;j>0;j--)
    {
        byte>>=1;
        DQ=0;
        Delay2us();
        DQ=1;
        Delay2us();
        if(DQ)
            byte |= 0x80;                              
        Delay5us(12);        
    }                
    return byte;
}
void  Ds18b20ChangTemp()
{
    Ds18b20Init();
    while(DQ==0);
    Ds18b20WriteByte(0xcc);                 
    Ds18b20WriteByte(0x44);        
}
void  Ds18b20ReadTempCom()
{    
    Ds18b20Init();
    while(DQ==0);
    Ds18b20WriteByte(0xcc);     
    Ds18b20WriteByte(0xbe);     
//    Ds18b20Init();
}
unsigned int Ds18b20ReadTemp()
{
    unsigned char temp=0;
    unsigned char tmh,tml;
    unsigned char num1,num2,num3,num4;
    unsigned int tem;
    tem =0;
    Ds18b20ChangTemp();                 
    Ds18b20ReadTempCom();            
    tml=Ds18b20ReadByte();        
    tmh=Ds18b20ReadByte();                        
    num1=Ds18b20ReadByte();                        
    num2=Ds18b20ReadByte();                        
    num3=Ds18b20ReadByte();                        
    num4=Ds18b20ReadByte();    
    tem+=tmh; 
    tem<<=8;    
    tem+=tml;

//    if(tmh>7)
//    {
//        tem = ~tem;
//        tem = tem+1;    
//    }
//    tem = (int)tem*0.625;                    
    
//     tem += num3;
    return tem;
}