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（51单片机）LCD显示温度（DS18B20教程）（LCD1602教程）（延时函数教程）（单总线教程）

news 来源：原创 2025/4/23 5:12:30

 演示视频：

LCD显示温度

 源代码

如上图将9个文放在Keli5 中即可，然后烧录在单片机中就行了

烧录软件用的是STC-ISP，不知道怎么安装的可以去看江科大的视频：

【51单片机入门教程-2020版 程序全程纯手打 从零开始入门】https://www.bilibili.com/video/BV1Mb411e7re?p=2&vd_source=ada7b122ae16cc583b4add52ad89fd5e

源代码：

头文件要记得宏定义和重定义，避免重复调用：

#ifndef _Timer0_h_//名字根据文件名定义即可
#define _Timer0_h_//声明函数……#endif

 main.c

#include <STC89C5xRC.H>
#include "LCD1602.h"
#include "DS18B20.h"
#include "Delay.h"float T;//浮点数温度//主函数
void main(){DS18B20_ConvertT();//上电先转换一次温度，防止第一次读数据错误Delay(1000);//延时1秒启动LCD_Init();//LCD1602初始化LCD_ShowString(1,1,"Temperature:");//LCD初始化显示while(1){//无限循环DS18B20_ConvertT();//转换一次温度T=DS18B20_ReadT();//读取温度if(T<0){//如果温度小于0LCD_ShowChar(2,1,'-');//显示负号T=-T;//将温度变为正数}else{//如果温度大于等于0LCD_ShowChar(2,1,'+');//显示正号}LCD_ShowNum(2,2,T,3);//显示温度整数部分LCD_ShowChar(2,5,'.');//显示小数点LCD_ShowNum(2,6,(unsigned long)(T*10000)%10000,4);//显示温度小数部分}
}

LCD1602.c

#include <STC89C5xRC.H>//引脚配置：
sbit LCD_RS=P2^6;
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_EN=P2^7;
#define LCD_DataPort P0//函数定义：
/*** @brief  LCD1602延时函数，12MHz调用可延时1ms* @param  无* @retval 无*/
void LCD_Delay()		//@11.0592MHz
{unsigned char i, j;i = 11;j = 190;do{while (--j);} while (--i);
}/*** @brief  LCD1602写命令* @param  Command 要写入的命令* @retval 无*/
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{LCD_RS=0;LCD_RW=0;LCD_DataPort=Command;LCD_EN=1;LCD_Delay();LCD_EN=0;LCD_Delay();
}/*** @brief  LCD1602写数据* @param  Data 要写入的数据* @retval 无*/
void LCD_WriteData(unsigned char Data)
{LCD_RS=1;LCD_RW=0;LCD_DataPort=Data;LCD_EN=1;LCD_Delay();LCD_EN=0;LCD_Delay();
}/*** @brief  LCD1602设置光标位置* @param  Line 行位置，范围：1~2* @param  Column 列位置，范围：1~16* @retval 无*/
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column)
{if(Line==1){LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1));}else if(Line==2){LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1+0x40));}
}/*** @brief  LCD1602初始化函数* @param  无* @retval 无*/
void LCD_Init()
{LCD_WriteCommand(0x38);//八位数据接口，两行显示，5*7点阵LCD_WriteCommand(0x0c);//显示开，光标关，闪烁关LCD_WriteCommand(0x06);//数据读写操作后，光标自动加一，画面不动LCD_WriteCommand(0x01);//光标复位，清屏
}/*** @brief  在LCD1602指定位置上显示一个字符* @param  Line 行位置，范围：1~2* @param  Column 列位置，范围：1~16* @param  Char 要显示的字符* @retval 无*/
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char)
{LCD_SetCursor(Line,Column);LCD_WriteData(Char);
}/*** @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给字符串* @param  Line 起始行位置，范围：1~2* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  String 要显示的字符串* @retval 无*/
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String)
{unsigned char i;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=0;String[i]!='\0';i++){LCD_WriteData(String[i]);}
}/*** @brief  返回值=X的Y次方*/
int LCD_Pow(int X,int Y)
{unsigned char i;int Result=1;for(i=0;i<Y;i++){Result*=X;}return Result;
}/*** @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给数字* @param  Line 起始行位置，范围：1~2* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  Number 要显示的数字，范围：0~65535* @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~5* @retval 无*/
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{unsigned char i;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=Length;i>0;i--){LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');}
}/*** @brief  在LCD1602指定位置开始以有符号十进制显示所给数字* @param  Line 起始行位置，范围：1~2* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  Number 要显示的数字，范围：-32768~32767* @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~5* @retval 无*/
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length)
{unsigned char i;unsigned int Number1;LCD_SetCursor(Line,Column);if(Number>=0){LCD_WriteData('+');Number1=Number;}else{LCD_WriteData('-');Number1=-Number;}for(i=Length;i>0;i--){LCD_WriteData(Number1/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');}
}/*** @brief  在LCD1602指定位置开始以十六进制显示所给数字* @param  Line 起始行位置，范围：1~2* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  Number 要显示的数字，范围：0~0xFFFF* @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~4* @retval 无*/
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{unsigned char i,SingleNumber;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=Length;i>0;i--){SingleNumber=Number/LCD_Pow(16,i-1)%16;if(SingleNumber<10){LCD_WriteData(SingleNumber+'0');}else{LCD_WriteData(SingleNumber-10+'A');}}
}/*** @brief  在LCD1602指定位置开始以二进制显示所给数字* @param  Line 起始行位置，范围：1~2* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  Number 要显示的数字，范围：0~1111 1111 1111 1111* @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~16* @retval 无*/
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{unsigned char i;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=Length;i>0;i--){LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(2,i-1)%2+'0');}
}

LCD1602.h

#ifndef __LCD1602_H__
#define __LCD1602_H__//用户调用函数：
void LCD_Init();//初始化
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char);//显示单个字符
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String);//显示字符串
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);//显示数字
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length);//显示带符号数字
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);//显示十进制数字
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);//显示二进制数字#endif

DS18B20.c

//DS18B20.c#include <STC89C5xRC.H>
#include "OneWire.h"//DS18B20指令
#define DS18B20_SKIP_ROM 0xCC
#define DS18B20_CONVERT_T 0x44
#define DS18B20_READ_SCRATCHPAD 0xBE/*** @brief  DS18B20开始温度变换* @param  无* @retval 无*/
void DS18B20_ConvertT(){OneWire_Init();//单总线初始化OneWire_SendByte(DS18B20_SKIP_ROM);//单总线发送1个字节（跳过ROM指令）OneWire_SendByte(DS18B20_CONVERT_T);//单总线发送1个字节（转换温度指令）
}/*** @brief  DS18B20读取温度* @param  无* @retval 温度数值*/
float DS18B20_ReadT(){unsigned char TLSB,TMSB;//温度格式int Temp;//临时变量float T;//浮点数温度OneWire_Init();//单总线初始化OneWire_SendByte(DS18B20_SKIP_ROM);//单总线发送1个字节（跳过ROM指令）OneWire_SendByte(DS18B20_READ_SCRATCHPAD);//单总线发送1个字节（转换温度指令）TLSB=OneWire_ReceiveByte();//低8位TMSB=OneWire_ReceiveByte();//高8位Temp=(TMSB<<8)|TLSB;//合并温度16位T=Temp/16.0;//正确转换温度（浮点数）return T;//返回温度值
}

DS18B20.h

//DS18B20.h#ifndef __DS18B20_H__
#define __DS18B20_H__float DS18B20_ReadT();
void DS18B20_ConvertT();#endif

OneWire.c

//OneWire.c#include <STC89C5xRC.H>//引脚定义
sbit OneWire_DQ=P3^7;/*** @brief  单总线初始化* @param  无* @retval 从机响应位，0为响应，1为未响应*/
unsigned char OneWire_Init(){unsigned char i;unsigned char AckBit;OneWire_DQ=1;OneWire_DQ=0;i = 247;while (--i);//Delay 500usOneWire_DQ=1;i = 32;while (--i);//Delay 70usAckBit=OneWire_DQ;i = 247;while (--i);//Delay 500usreturn AckBit;
}/*** @brief  单总线发送一位* @param  Bit 要发送的位* @retval 无*/
void OneWire_SendBit(unsigned char Bit){unsigned char i;OneWire_DQ=0;i = 4;while (--i);//Delay 10usOneWire_DQ=Bit;i = 24;while (--i);//Delay 50usOneWire_DQ=1;
}/*** @brief  单总线接收一位* @param  无* @retval 读取的位*/
unsigned char OneWire_ReceiveBit(){unsigned char i;unsigned char Bit;OneWire_DQ=0;i = 2;while (--i);//Delay 5usOneWire_DQ=1;i = 2;while (--i);//Delay 5usBit=OneWire_DQ;i = 24;while (--i);//Delay 50usreturn Bit;
}/*** @brief  单总线发送一个字节* @param  Byte 要发送的字节* @retval 无*/
void OneWire_SendByte(unsigned char Byte){unsigned char i;for(i=0;i<8;i++){OneWire_SendBit(Byte&(0x01<<i));}
}/*** @brief  单总线接收一个字节* @param  无* @retval 接收的一个字节*/
unsigned char OneWire_ReceiveByte(){unsigned char i;unsigned char Byte=0x00;for(i=0;i<8;i++){if(OneWire_ReceiveBit()){(Byte|=0x01<<i);}}return Byte;
}

OneWire.h

//OneWire.h#ifndef __OneWire_H__
#define __OneWire_H__unsigned char OneWire_Init();
unsigned char OneWire_ReceiveByte();
void OneWire_SendByte(unsigned char Byte);
unsigned char OneWire_ReceiveBit();
void OneWire_SendBit(unsigned char Bit);#endif

Delay.c 

//Delay.c#include <STC89C5xRC.H>
#include <INTRINS.H>//延时函数
void Delay(unsigned int xms)		//@11.0592MHz
{unsigned char i, j;while(xms){i = 2;j = 199;do{while (--j);} while (--i);xms--;}
}

 Delay.h

//Delay.h#ifndef __Delay_H__
#define __Delay_H__//延时函数头文件
void Delay(unsigned int xms);
#endif

 代码解析与教程：

 Dealy模块
  • 包含源代码与头文件，不需要知道怎么实现的会用即可，后续使用，直接将头文件和源代码拿过来用即可；

xms是定义的毫秒，1000毫秒就是1秒；模版生成的是1毫秒的，因此xms等于1000

 LCD1602模块
  • 包含源代码与头文件，不需要知道怎么实现的会用即可，后续使用，直接将头文件和源代码拿过来用即可；使用格式：（参考江科大的视频素材）

​

  • LCD1602相关重要知识：
    • LCD1602有两上下两行显示屏，每行各有16个小显示屏，如上图中的LCD_ShowString(1,3,"Hello"),第一个参数是第一行还是第二行，第2个参数是对应第几行的第几个小显示屏，最后一个是输出的东西，同理，到LCD_ShowNum(1,9,123,3)里，前三个和前面一样，最后一个参数是显示的位数，不够就在前面补0，例如输入1，参数为4，显示就是0001，输入23，参数为3，显示就是023

​

  • 上图是LCD1602的开发原理模块图，由图可知，P10-P17是控制显示屏的重点；像矩阵那样，S1，由P17和P13控制，同理，其他按键一样，由于开发板限制，我们一般使用列遍历来控制按键，例如：S1,S5,S9,S13他们四个共用P13，所以将其为1列，将P13设定为1，P17设定为0，S1就会亮，其他按键同理。
单总线模块
  • 包含源代码与头文件，需要知道怎么实现的，会用，后续使用，直接将头文件和源代码拿过来用即可；因为这部分比较难，轻度认识理解就行，越深越难
  • 在此之前，我们要认识一下单总线：

  • 单总线和上节课将的I2C总线有相似之处：

（51单片机）LCD显示数据存储（DS1302时钟模块教学）（LCD1602教程）（独立按键教程）（延时函数教程）（I2C总线认识）（AT24C02认识）-CSDN博客

  • 了解之后，di总线可以理解成一个传输协议，或者传输方式，规则；作用是将一个机器（主机）的数据传输到另一个机器（从机）；来看DS18B20原理图

由于可以看到I/O口是P37，因此单总线引脚就是P37

//引脚定义
sbit OneWire_DQ=P3^7;
  • 通过这个东西，将主机（单片机）数据传递到从机（DS18B20）；下面来看传输是怎么实现的
  • 单总线传输时有时序结构，时序结构通过一条DQ线来控制，因此叫单总线
  • 因为单总线只有一条线，需要通过不同的延时来实现数据传输，因此需要用STC-ISP的软件延时功能，生成延时：

  • 时序结构有5个小模块，看图：

这是初始化部分，中间那条线就是DQ通讯线，高电平是1（高一点的部分），低电平是0（低一点的部分）；图中可以看到DQ从1变0，然后480us后，释放总线变1，然后15-60us后再变0，60-240us后变1；因此有：

/*** @brief  单总线初始化* @param  无* @retval 从机响应位，0为响应，1为未响应*/
unsigned char OneWire_Init(){unsigned char i;unsigned char AckBit;OneWire_DQ=1;OneWire_DQ=0;i = 247;while (--i);//Delay 500usOneWire_DQ=1;i = 32;while (--i);//Delay 70usAckBit=OneWire_DQ;i = 247;while (--i);//Delay 500usreturn AckBit;
}

接下来是发送数据，发送一个bit，DQ先1后0，在1-15us内，让DS18B20数据感应，然后总时间大于60us释放总线变1，即可发送一个bit：

/*** @brief  单总线发送一位* @param  Bit 要发送的位* @retval 无*/
void OneWire_SendBit(unsigned char Bit){unsigned char i;OneWire_DQ=0;i = 4;while (--i);//Delay 10usOneWire_DQ=Bit;i = 24;while (--i);//Delay 50usOneWire_DQ=1;
}

发送bit是参数Bit，i是延时用的，重点来了：注意看图中的时间先后；

​

接下来是接收bit，接收一个bit，DQ先1后0，在1-15us内变1，要在接近15us的时候让DS18B20数据感应，然后总时间大于60us，即可接收一个bit：

/*** @brief  单总线接收一位* @param  无* @retval 读取的位*/
unsigned char OneWire_ReceiveBit(){unsigned char i;unsigned char Bit;OneWire_DQ=0;i = 2;while (--i);//Delay 5usOneWire_DQ=1;i = 2;while (--i);//Delay 5usBit=OneWire_DQ;i = 24;while (--i);//Delay 50usreturn Bit;
}

接收bit是无参数，返回值是bit，i是延时用的，重点来了：注意看图中的先后顺序，而且要在15us附近数据感应；

​
接下来是发送一个字节和接收一个字节。
  
/*** @brief  单总线发送一个字节* @param  Byte 要发送的字节* @retval 无*/
void OneWire_SendByte(unsigned char Byte){unsigned char i;for(i=0;i<8;i++){OneWire_SendBit(Byte&(0x01<<i));}
}
/*** @brief  单总线接收一个字节* @param  无* @retval 接收的一个字节*/
unsigned char OneWire_ReceiveByte(){unsigned char i;unsigned char Byte=0x00;for(i=0;i<8;i++){if(OneWire_ReceiveBit()){(Byte|=0x01<<i);}}return Byte;
}

低位在前，因此左移，&（有0即0）的操作是获取当前位，|（有1即1）的操作当OneWire_ReceiveBit不为0时，将当前位赋值给Byte

DS18B20模块
  • 包含源代码与头文件，需要知道怎么实现的，会用，后续使用，直接将头文件和源代码拿过来用即可；因为这部分比较难，轻度认识理解就行，越深越难
  • DS18B20是温度传感器，可以理解上述中所提到的从机，主机就是单片机

DS18B20有字节地址操作，作用是进行一定的操作，ROM和功能操作：

  • 了解之后，来看数据帧，也就是数据是怎么在单总线中传输的：

首先可以看到温度变换的操作，先初始化，然后发送跳过ROM的字节地址进行跳过ROM，然后发送温度变换的字节地址，进行温度转换

/*** @brief  DS18B20开始温度变换* @param  无* @retval 无*/
void DS18B20_ConvertT(){OneWire_Init();//单总线初始化OneWire_SendByte(DS18B20_SKIP_ROM);//单总线发送1个字节（跳过ROM指令）OneWire_SendByte(DS18B20_CONVERT_T);//单总线发送1个字节（转换温度指令）
}

首先可以看到温度读取的操作，先初始化，然后发送跳过ROM的字节地址进行跳过ROM，然后发送温度读取的字节地址，进行读暂存器和连续的读操作

/*** @brief  DS18B20读取温度* @param  无* @retval 温度数值*/
float DS18B20_ReadT(){unsigned char TLSB,TMSB;//温度格式int Temp;//临时变量float T;//浮点数温度OneWire_Init();//单总线初始化OneWire_SendByte(DS18B20_SKIP_ROM);//单总线发送1个字节（跳过ROM指令）OneWire_SendByte(DS18B20_READ_SCRATCHPAD);//单总线发送1个字节（转换温度指令）TLSB=OneWire_ReceiveByte();//低8位TMSB=OneWire_ReceiveByte();//高8位Temp=(TMSB<<8)|TLSB;//合并温度16位T=Temp/16.0;//正确转换温度（浮点数）return T;//返回温度值
}


从上图可以看出，TLSB和TMSB温度格式，是8位的，MS的前5为都是符号位。将它俩合到一块就是温度。

 main模块
  • 注释写的很清楚，这里不做解释了
#include <STC89C5xRC.H>
#include "LCD1602.h"
#include "DS18B20.h"
#include "Delay.h"float T;//浮点数温度//主函数
void main(){DS18B20_ConvertT();//上电先转换一次温度，防止第一次读数据错误Delay(1000);//延时1秒启动LCD_Init();//LCD1602初始化LCD_ShowString(1,1,"Temperature:");//LCD初始化显示while(1){//无限循环DS18B20_ConvertT();//转换一次温度T=DS18B20_ReadT();//读取温度if(T<0){//如果温度小于0LCD_ShowChar(2,1,'-');//显示负号T=-T;//将温度变为正数}else{//如果温度大于等于0LCD_ShowChar(2,1,'+');//显示正号}LCD_ShowNum(2,2,T,3);//显示温度整数部分LCD_ShowChar(2,5,'.');//显示小数点LCD_ShowNum(2,6,(unsigned long)(T*10000)%10000,4);//显示温度小数部分}
}

 注：该代码是本人自己所写，可能不够好，不够简便，欢迎大家指出我的不足之处。如果遇见看不懂的地方，可以在评论区打出来，进行讨论，或者联系我。上述内容全是我自己理解的，如果你有别的想法，或者认为我的理解不对，欢迎指出！！！如果可以，可以点一个免费的赞支持一下吗？谢谢各位彦祖亦菲！！！！！

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