代码收藏家技术教程 2025-06-02

基于 DS18B20 温度传感器的 51 单片机精确测量教程

51 单片机 DS18B20 温度测量教程：保留一位小数

作者：凉面 ya

一、引言

嘿，朋友！今天咱们要一起玩个超有趣的东西，就是用 51 单片机和 DS18B20 温度传感器来测量温度，并且把温度值显示出来，还保留一位小数呢。这就好比你有一个小管家（51 单片机）和一个小温度计（DS18B20），小管家负责指挥，小温度计负责测量温度，最后把温度显示在一个小屏幕（数码管）上，是不是很有意思？

二、概念解释

1. 51 单片机

51 单片机就像是一个聪明的小管家，它能接收各种指令，然后按照指令去做事情。它有很多小房间（引脚），可以和其他东西（比如传感器、数码管）连接，通过这些连接来传递信息和控制其他东西。

2. DS18B20 温度传感器

DS18B20 就像是一个小温度计，它能感知周围的温度，并且把温度信息转换成数字信号，然后告诉 51 单片机。这就好比你用一个普通的温度计测量温度，然后把温度值告诉别人一样。

3. 数码管

数码管就像是一个小屏幕，它可以显示数字。51 单片机把从 DS18B20 得到的温度信息处理后，通过数码管显示出来，这样我们就能看到具体的温度值啦。

4. 代码中的关键概念

数据类型：在代码里，unsigned int 就像是一个大箱子，能装比较大的数字，我们用它来装温度值。因为温度值可能会比较大，小箱子（unsigned char）装不下，所以要用大箱子。

延时函数：延时函数就像是让小管家休息一会儿。有时候，小管家干活太快了，其他东西跟不上，就需要让它休息一下，等其他东西准备好了再继续干活。

三、代码详细解释

1. 头文件部分

#include "reg52.h"
#include "onewire.h"

这就好比你请来了两个帮手，reg52.h 是 51 单片机的说明书，里面有很多关于 51 单片机的信息和工具；onewire.h 是和 DS18B20 通信的说明书，有很多和 DS18B20 交流的方法。

2. 数码管段码表

unsigned char code SMG[18]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff,0xbf};
unsigned char code SMGpoint[18]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,0xff,0xbf};

这两个表就像是一本字典，数码管要显示数字的时候，就从这个字典里找到对应的编码，然后显示出来。

3. 温度变量

unsigned int temp = 0; //必须 int

这就是我们用来装温度值的大箱子，一开始里面是空的。

4. 延时函数

void Delay(unsigned int t)  
{
    while(t--);
}

这个函数就是让小管家休息一会儿，t 就像是休息的时间，t 越大，休息的时间就越长。

5. 选择 74HC573 锁存器通道函数

void Select573(unsigned char channel)
{
    switch(channel)
    {
        case 4:
        {
            P2 = (P2&0x1f)|0x80;
            break;
        }
        case 5:
        {
            P2 = (P2&0x1f)|0xa0;
            break;
        }
        case 6:
        {
            P2 = (P2&0x1f)|0xc0;
            break;
        }
        case 7:
        {
            P2 = (P2&0x1f)|0xe0;//wrong
            break;
        }
    }
    P2 = (P2&0x1f);
}

这个函数就像是一个小秘书，负责根据不同的指令（channel），打开不同的门（控制 74HC573 锁存器的不同通道）。

6. 数码管显示函数

void Display(unsigned char pos,unsigned char num)
{
    P0 = 0xff;
    Select573(7);
    //实验能不能不加0xff
    P0 = 0x01<<pos;
    Select573(6);
    P0 = num;
    Select573(7);
}

这个函数就是让数码管显示数字的。pos 表示要显示在哪个位置，num 表示要显示的数字编码。就好比你要在小屏幕的第几个位置显示什么数字。

7. 读取 DS18B20 温度值函数

void DS18B20()
{
    unsigned char LSB,MSB;//low modle sb
    init_ds18b20();//重置
    Write_DS18B20(0xCC);//操操
    Write_DS18B20(0x44);//死死

    Delay(1000);  //必须延迟！！！！！！！！！！！！！！头文件里面的延时必须都×12

    init_ds18b20();//重置
    Write_DS18B20(0xCC);//操操
    Write_DS18B20(0xbe);//bad end 温度计笑传之ccb

    LSB = Read_DS18B20();//L三位
    MSB = Read_DS18B20();//M三位

    temp = MSB;
    temp = (temp<<8)|LSB;

    if((temp & 0xf800) == 0x0000)//又写错双等号了
    {
        temp >>= 4;
        temp = temp * 10;
        temp = temp + (LSB&0x0f) * 0.625;
    }
}

这个函数就是让小管家和小温度计交流，获取温度值的过程。首先要对小温度计进行重置（init_ds18b20()），然后发送一些指令（Write_DS18B20()），让小温度计开始测量温度。测量完后，再读取温度值（Read_DS18B20()），最后把温度值处理一下，放到大箱子（temp）里。

8. 显示所有温度值函数

void DisplayALL()
{
    Display(5,SMG[(temp/100)%10]);
    Delay(100);
    Display(6,SMGpoint[(temp/10)%10]);
    Delay(100);
    Display(7,SMG[temp%10]);
    Delay(100);
    P0 = 0xff;
    Select573(7);
    //记得补充
}

这个函数就是把大箱子里的温度值，通过数码管显示出来。先显示百位，再显示十位（带小数点），最后显示个位。每次显示完都要让小管家休息一会儿，防止显示闪烁。

9. 系统初始化函数

void Initsystem()
{
    P0 = 0x00;
    Select573(5);
    P0 = 0xff;
    Select573(4);
}

这个函数就是在开始干活之前，把一些东西初始化一下，就好比你要打扫一下房间，让一切都准备好。

10. 主函数

void main()
{
    Initsystem();
    while(1)
    {
        DisplayALL();
        DS18B20();
    }
}

这是整个程序的核心，就像是小管家的工作流程。首先进行系统初始化，然后进入一个无限循环，在循环里不断地显示温度值，然后再去获取新的温度值，这样就能实时显示温度啦。

四、逻辑图

开始
|
|-- 系统初始化（Initsystem）
|
|-- 进入无限循环
|   |
|   |-- 显示温度值（DisplayALL）
|   |   |
|   |   |-- 显示百位
|   |   |-- 延时
|   |   |-- 显示十位（带小数点）
|   |   |-- 延时
|   |   |-- 显示个位
|   |   |-- 延时
|   |
|   |-- 获取温度值（DS18B20）
|       |
|       |-- 重置 DS18B20
|       |-- 发送测量指令
|       |-- 延时
|       |-- 重置 DS18B20
|       |-- 发送读取指令
|       |-- 读取温度值
|       |-- 处理温度值
|
结束