有时，由于波动，人们很难从模拟温度计读取温度。因此，在这里，我们将使用8051微控制器构建一个简单的数字温度计 ，其中使用LM35传感器来测量温度。我们还使用LM35通过Arduino，NodeMCU，PIC，Raspberry Pi和其他微控制器来构建数字温度计。
该项目还将用作ADC0804与8051和16 * 2 LCD与8051微控制器的正确接口。
所需组件：
- 8051开发板
- ADC0804板
- 16 * 2 LCD显示屏
- LM35传感器
- 电位器
- 跳线
电路原理图：
为电路图 使用LM35数字温度计电路 给出如下：
使用8051使用LM35测量温度：
8051微控制器是一个8位微控制器，具有128字节的片上RAM，4K字节的片上ROM，两个定时器，一个串行端口和四个8位端口。8052微控制器是微控制器的扩展。下表显示了8051家庭成员的比较。
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特征 |
8051 |
8052 |
|
ROM（以字节为单位） |
4K |
8K |
|
RAM（字节） |
128 |
256 |
|
计时器 |
2 |
3 |
|
I / O引脚 |
32 |
32 |
|
串行端口 |
1个 |
1个 |
|
中断源 |
6 |
8 |
16x2 LCD：
16 * 2 LCD是嵌入式应用中广泛使用的显示器。这是有关16 * 2 LCD显示器的引脚和工作原理的简要说明。LCD内有两个非常重要的寄存器。它们是数据寄存器和命令寄存器。命令寄存器用于发送命令，例如清晰显示，在家中的光标等；数据寄存器用于发送要在16 * 2 LCD上显示的数据。下表显示了16 * 2 LCD的引脚说明。
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销 |
符号 |
输入输出 |
描述 |
|
1个 |
VS |
-- |
地面 |
|
2 |
Vdd |
-- |
+ 5V电源 |
|
3 |
Vee |
-- |
电源控制对比度 |
|
4 |
RS |
一世 |
RS = 0，用于命令寄存器， RS = 1用于数据寄存器 |
|
5 |
读写器 |
一世 |
R / W = 0用于写入，R / W = 1用于读取 |
|
6 |
Ë |
输入输出 |
启用 |
|
7 |
D0 |
输入输出 |
8位数据总线（LSB） |
|
8 |
D1 |
输入输出 |
8位数据总线 |
|
9 |
D2 |
输入输出 |
8位数据总线 |
|
10 |
D3 |
输入输出 |
8位数据总线 |
|
11 |
D4 |
输入输出 |
8位数据总线 |
|
12 |
D5 |
输入输出 |
8位数据总线 |
|
13 |
D6 |
输入输出 |
8位数据总线 |
|
14 |
D7 |
输入输出 |
8位数据总线（MSB） |
|
15 |
一种 |
-- |
+ 5V背光 |
|
16 |
ķ |
-- |
地面 |
下表显示了常用的LCD命令代码。
|
代码（十六进制） |
描述 |
|
01 |
清除显示画面 |
|
06 |
增量光标（右移） |
|
0A |
显示关闭，光标打开 |
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0C |
显示开启，光标关闭 |
|
0楼 |
显示开启，光标闪烁 |
|
80 |
强制光标到1条的开始日线 |
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C0 |
强制光标移至第二行的开头 |
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38 |
2行5 * 7矩阵 |
ADC0804 IC：
该ADC0804 IC是在家庭中的美国国家半导体的ADC0800系列的8位并行ADC。它的工作电压为+5伏，分辨率为8位。对于不同的Vref / 2值，步长和Vin范围会有所不同。下表显示了Vref / 2与Vin范围之间的关系。
|
Vref / 2（垂直） |
Vin（V） |
步长（mV） |
|
打开 |
0至5 |
19.53 |
|
2.0 |
0至4 |
15.62 |
|
1.5 |
0至3 |
11.71 |
|
1.28 |
0至2.56 |
10 |
在我们的情况下，Vref / 2连接到1.28伏，因此步长为10mV。对于ADC0804，步长计算为（2 * Vref / 2）/ 256。
以下公式用于计算输出电压：
Dout = Vin /步长
Dout是数字数据的十进制输出，Vin =模拟输入电压，步长（分辨率）是最小的变化。在此处了解有关ADC0804的更多信息，还请检查ADC0808与8051的接口。
LM35温度传感器：
LM35是温度传感器，其输出电压与摄氏温度成线性比例。LM35已经进行了校准，因此不需要外部校准。摄氏温度每度输出10mV。
LM35传感器产生与温度相对应的电压。该电压由ADC0804转换为数字电压（0至256），并馈入8051微控制器。8051微控制器将此数字值转换为摄氏温度。然后将此温度转换为适合显示的ascii形式。该ascii值被馈送到16 * 2的lcd，LCD在其屏幕上显示温度。在指定的时间间隔后重复此过程。
以下是使用8051的LM35数字温度计的设置图像 ：
您可以在此处找到所有基于LM35的数字温度计。
代码说明：
该项目结尾给出了使用LM35的数字温度计的完整C程序。该代码分为多个有意义的小块，并在下面进行说明。
对于与8051微控制器接口的16 * 2 LCD，我们必须定义16 * 2 LCD连接到8051微控制器的引脚。16 * 2 LCD的RS引脚连接到P2.7，16 * 2 LCD的RW引脚连接到P2.6，而16 * 2 LCD的E引脚连接到P2.5。数据引脚连接到8051微控制器的端口0。
比特rs = P2 ^ 7; //寄存器选择（RS）引脚为16 * 2 lcd sbit rw = P2 ^ 6; //读/写（RW）引脚为16 * 2 LCD sbit en = P2 ^ 5; //启用16 * 2 LCD的（E）引脚
同样，对于与8051微控制器接口的ADC0804，我们必须定义ADC0804与8051微控制器连接的引脚。ADC0804的RD引脚连接到P3.0，ADC0804的WR引脚连接到P3.1，ADC0804的INTR引脚连接到P3.2。数据引脚连接到8051微控制器的端口1。
比特rd_adc = P3 ^ 0; //读取ADC0804的（RD）引脚bit wr_adc = P3 ^ 1; //将ADC0804的写入（WR）引脚设置为intr_adc = P3 ^ 2; // ADC0804的中断（INTR）引脚
接下来，我们必须定义一些在程序中使用的功能。 延迟 函数用于创建指定的时间延迟，c mdwrt 函数用于将命令发送到16 * 2液晶显示器， datawrt 函数用于将数据发送到16 * 2液晶显示器， convert_display 函数用于将ADC数据转换为温度并将其显示在16 * 2液晶显示器上。
void delay（unsigned int）; //创建延迟的函数void cmdwrt（unsigned char）; //向16 * 2 LCD发送命令的功能display void datawrt（unsigned char）; //将数据发送到16 * 2 LCD显示屏的函数void convert_display（unsigned char）; //将ADC值转换为温度并在16 * 2 LCD显示屏上显示的功能
在代码的下面，我们将命令发送到16 * 2 lcd。命令，如清晰的显示，增量光标，迫使光标到1条的开始ST线通过一个指定的一些时间延迟之后被发送到16 * 2液晶显示器中的一个。
for（i = 0; i <5; i ++）//将命令发送到16 * 2 LCD一次显示一个命令{cmdwrt（cmd）; //通过函数调用将命令发送到16 * 2 LCD显示延迟（1）; }
在这部分代码中，我们将数据发送到16 * 2 lcd。在指定的时间延迟后，将要在16 * 2 LCD显示屏上显示的数据一一发送。
for（i = 0; i <12; i ++）//将数据发送到16 * 2 LCD一次显示一个字符{datawrt（data1）; //通过函数调用将数据发送到16 * 2 LCD显示延迟（1）; }在这部分代码中，我们将LM35传感器产生的模拟电压转换为数字数据，然后将其转换为温度并显示在16 * 2 LCD显示器上。为了使ADC0804开始转换，我们必须在ADC0804的WR引脚上发送一个从低到高的脉冲，然后我们必须等待转换结束。转换结束时，INTR变低。一旦INTR变为低电平，RD就会变为低电平，以将数字数据复制到8051微控制器的端口0。在指定的时间延迟后，下一个周期开始。永远重复此过程。
while（1）//永远重复{wr_adc = 0; //在WR引脚延迟（1）上将LOW发送到HIGH脉冲; wr_adc = 1; while（intr_adc == 1）; //等待转换结束rd_adc = 0; //使RD = 0以从ADC0804读取数据value = P1; //复制ADC数据convert_display（value）; //通过函数调用将ADC数据转换为温度并在16 * 2 LCD显示延迟（1000）上显示 //每个周期之间的间隔rd_adc = 1; //在下一个周期使RD = 1}
在代码的下面，我们将命令发送到16 * 2 LCD显示器。该命令将复制到8051微控制器的端口0。将RS设为低电平以进行命令写入。将RW设为低电平以进行写操作。在使能（E）引脚上施加从高到低的脉冲以开始命令写操作。
void cmdwrt（unsigned char x）{P0 = x; //将命令发送到连接了16 * 2 lcd的端口0 rs = 0; //使命令rw = 0的RS = 0; //对于写入操作en = 1，使RW = 0；//在Enable（E）引脚上发送高电平到低电平脉冲，以开始命令写入操作延迟（1）; en = 0; }
在这部分代码中，我们将数据发送到16 * 2 LCD显示器。数据被复制到8051微控制器的端口0。将RS设为高电平以进行命令写入。将RW设为低电平以进行写操作。在使能（E）引脚上施加从高到低的脉冲以开始数据写入操作。
无效的datawrt（无符号字符y）{P0 = y; //将数据发送到连接了16 * 2 LCD的端口0 rs = 1; //使命令rw = 0的RS = 1; //对于写入操作en = 1，使RW = 0；//在Enable（E）引脚上发送高电平至低电平脉冲，以启动数据写入操作延迟（1）；en = 0; }
在这部分代码中，我们将数字数据转换为温度并将其显示在16 * 2 LCD显示器上。
void convert_display（unsigned char value）{无符号字符x1，x2，x3; cmdwrt（0xc6）; //命令将光标设置在16 * 2 lcd x1 = {value / 10）;上第二行的第六位置 //将值除以10，然后将商存储在变量x1中x1 = x1 +（0x30）; //通过添加0x30 x2 = value％10将变量x1转换为ascii；//将值除以10，然后将余数存储在变量x2 x2 = x2 +（0x30）中；//通过添加0x30 x3 = 0xDF将变量x2转换为ascii；//度数（°）的ascii值symbol datawrt（x1）; //显示温度在16 * 2 LCD显示屏上datawrt（x2）; datawrt（x3）; datawrt（'C'）; }
另外，使用带有不同微控制器的LM35检查其他温度计：
- 使用Arduino和LM35的数字温度计
- 使用LM35和AVR单片机进行温度测量
- 使用Raspberry Pi进行室温测量