12-51_多路DS18B20温度计_课设

基于51单片机的多路DS18B20温度计——课程设计

多点测温 · ROM搜索 · LCD显示 · 课程设计报告

一、项目简介

本课程设计项目实现了一个多路数字温度计，基于51单片机和DS18B20单总线温度传感器。系统支持挂载多路DS18B20（默认3路），通过ROM搜索算法自动识别总线上所有传感器的ROM地址，无需手动预设地址。温度数据在LCD1602上轮换显示，并支持通过按键切换显示模式。

课程设计要求包括：方案设计、原理图绘制、程序编写、Proteus仿真验证、实物制作、报告撰写。本工程包含完整的源代码、Proteus仿真文件和课程设计报告文档。

项目属性	说明
主控平台	STC89C52
开发语言	C语言
开发环境	Keil C51 / Keil MDK
仿真工具	Proteus（部分项目）

图1-1 系统整体效果图

二、系统总体架构

本系统以单片机为核心，外围连接传感器、显示模块、按键模块和执行机构。系统总体架构如下：单片机通过相应接口与各外设通信，采集传感器数据后进行处理，结果输出至显示模块，同时根据逻辑控制执行机构动作。

图2-1 系统总体架构框图

模块	功能描述
主控模块	系统核心，负责数据采集、逻辑处理和输出控制
传感器模块	采集环境参数（温度/光照/按键输入等）
显示模块	LCD1602/OLED实时显示数据和状态
按键模块	用户输入，参数调整和模式切换
执行机构	蜂鸣器/LED/电机等，执行报警和驱动动作

三、硬件设计

3.1 核心器件选型

器件	型号	说明
主控芯片	STC89C52	8位51内核
温度传感器×3	DS18B20	单总线挂载
液晶显示屏	LCD1602	16×2字符
独立按键	×2	显示切换/阈值设置

图3-1 核心器件实物图

3.2 引脚分配

单片机各引脚分配如下表所示，在设计时需注意引脚复用和电平匹配问题：

引脚	连接	功能描述
P1.0	DQ	DS18B20单总线
P1.1	KEY_MODE	显示模式切换
P1.2	KEY_SET	阈值设置
P2.5~P2.7	LCD控制	LCD1602
P0	LCD数据	LCD1602

图3-2 引脚分配电路原理图

四、软件设计

4.1 软件流程

上电后先执行ROM搜索算法（Search ROM 0xF0），遍历单总线上的所有DS18B20，读取并存储每片传感器的64位ROM地址。然后进入主循环，依次通过Match ROM寻址每片传感器读取温度，LCD轮换显示各路温度值。

图4-1 主程序流程图

4.2 模块划分

源文件	模块名称	功能描述
ds18b20.c	DS18B20驱动	ROM搜索、Match ROM、温度读取
lcd1602.c	LCD驱动	显示
main.c	主程序	多点温度采集、显示切换

4.3 关键代码

以下代码均从项目工程源文件中直接提取，完整展示了各模块的核心实现：

📄 main.c

📄 DS18B20.c

📄 LCD1602.c

📄 Delay.c

五、项目文件结构

项目工程的目录结构如下，展示了源代码文件的组织方式：

六、功能演示

系统功能演示步骤如下：

1. 上电后自动搜索总线上的DS18B20数量

2. LCD显示"Found 3 sensors"

3. 轮换显示T1/T2/T3温度值

4. 按模式键切换为同时显示前两路温度

图6-1 功能演示照片/截图

图6-2 运行状态特写

七、总结

本课程设计完整实现了多路DS18B20温度计，ROM搜索算法是核心亮点——自动识别总线设备，无需预知传感器地址，大大提高了系统的通用性。项目涵盖了硬件设计、软件编程、仿真验证和报告撰写的完整流程，是一个优秀的课程设计案例。

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