目 录
第1章 总体设计方案................................................. 3
1.1 方案一 ...................................................... 3 1.2 方案二 ...................................................... 3 1.3 方案比较 .................................................... 3 第2章 硬件系统方案设计............................................. 4
2.1 DS18B20温度传感器简介....................................... 4 2.2单片机接口电路设计........................................... 4
2.2.1晶振电路 ............................................... 5 2.2.2串口引脚 ............................................... 5 2.2.3 其它引脚............................................... 5 2.3键盘控制设计................................................. 6 2.4温度测试电路................................................. 6 2.5温度控制器件电路............................................. 7 2.6七段数码管显示电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 7
2．7串行口通信电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 8
第3章 软件系统分析与设计........................................... 9 3.1程序结构分析................................................. 9 3.2系统程序流图................................................ 10
第4章 调试 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
第5章 分析........................................................ 15 5.1测试环境.................................................... 15 5.2测试方法.................................................... 15 5.3测试结果.................................................... 15 5.4测试分析.................................................... 15 结 论............................................................. 16 参考文献........................................................... 16 附 录............................................................. 17
附录一：完整程序 ............................................... 17 附录二：电路原理图 ............................................. 16
第1章 总体设计方案
1.1 方案一
测温电路的设计，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来。 1.2 方案二
考虑使用数字温度传感器，结合单片机电路设计，采用一只DS18B20温度传感器，直接读取被测温度值，之后进行转换，依次完成设计要求。 1.3 方案比较
方案一采用模拟温度传感器，数据处理麻烦，且容易产生信号失真，方案
二可以只用一根线实现信号的双向传输，具有接口简单、容易扩展等优点，并且可以挂接多个从机，适用于单片机、多从机构成的系统。DS18B20可以直接温度转换为串行数字信号，供单片机进行处理，具有低功耗、高性能、抗干扰能力强等优点。比较以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计容易实现，故实际设计中拟采用方案二。在本系统的电路设计方框图如图1.1所示。
DSP18B20温度芯片 Stc12c5116s2 CPU LED显示 报警电路 键盘电路 继电器 电源 PC机
图1.1 温度计电路总体设计方案
第2章 硬件系统方案设计
2.1 DS18B20温度传感器简介
DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能抗干扰能力、强易配处理器等优点，特别适合用于构成多点温度测控系统，可直接将温度转化成串行数字信号（按9位二进制数字）给单片机处理，且在同一总线上可以挂接多个传感器芯片，它具有三引脚TO-92小体积封装形式，温度测量范围－55～＋125℃，可编程为9～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，其工作电源既可在远端引入，业可采用寄生电源方式产生，多个DS18B20可以并联到三根或者两根线上，CPU只需一根端口线就能与多个DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。从而可以看出DS18B20可以非常方便的被用于远距离多点温度检测系统。
图2.1温度芯片DS18B20
2.2单片机接口电路设计
DS18B20可以采用两种方式供电，一种是采用电源供电方式，此时DS18B20的1脚接地，2脚作为信号线，3脚接电源。另一种是寄生电源供电方式，如图3.1所示单片机端口接单线总线，为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流，可用一个三极管来完成对总线的上拉。本设计采用电源供电方式， P2.2口接单线总线为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流，可用一个上拉电阻和stc12c5a16s2的P2.2来完成对总线的上拉。当DS18B20处于写存储器操作和温度A/D变换操作时，总线上必须有强的上拉，上拉开启时间最大为10 μ
s。采用寄生电源供电方式是VDD和GND端均接地。由于单线制只有一根线，因此发送接收口必须是三状态的。主机控制DS18B20完成温度转换必须经过3个步骤： ? 初始化。 ? ROM操作指令。 ? 存储器操作指令。
2.2.1晶振电路
单片机XIAL1和XIAL2分别接30PF的电容，中间再并个12MHZ的晶振，形成单片机的晶振电路。
C2
x130pfY112MC1x230pf 图2.2.1
2.2.2串口引脚
P0口接9个2.2K的排阻然后接到显示电路上。P2.2温度传感器DS18B20如
图2.2.2所示。
Vcc R185.1kp2.2R1034123VCCDATEGNDDS18B20 图2.2.2 DS18B20与单片机的接口电路 P3.6引脚接继电器电路的4.7K的限流电阻上；
P1口中P1.4、P1.5、P1.6、P1.7分别接到显示电路的三极管上，P3.2接蜂鸣器电路，P1.3接到发光二极管上；
P2口接到按键电路。
2.2.3 其它引脚
ALE引脚悬空，复位引脚接到复位电路、VCC接电源、VSS接地、EA接电
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