器件選擇：

在這個電路中關(guān)鍵的兩個元器件分別是單 片機AT89C2051和溫度傳感傳感芯片DS18B20。 AT89C2051具有2K的可多次擦寫的FLASH存儲器，有15個I/O口，用于做一些小型的控制 顯示和數(shù)據(jù)采據(jù)系統(tǒng)是很好的選擇。DS18B20是單總線數(shù)字溫度傳感器，單總線也就是 說只用一根I/O引線完成數(shù)據(jù)的輸入輸出功能，所以它的體積很小，而且電壓適用范圍 在3－5.5V。DS18B20測量溫度范圍為 -55°C~+125°C，其A/D轉(zhuǎn)換的分辯率可用程序控 制分別為9位、10位、11位和12位，最高分別率可以高達0.0625°C，但在-10~+85°C范圍 內(nèi)其精度為±0.5°C，這個精度已可以滿足普通型的環(huán)境溫度控制或測溫類消費電子產(chǎn)品 的要求。DS18B20中有三個8位E2RAM單元（非易失性可電擦寫儲存器），可以讀寫上下限 警報溫度值和一個自定義值，在本制作的中就只使用了上限溫度值單元。每個DS18B20出 廠時都有一個唯一的序列編號，就是說在同一個單總線系統(tǒng)中可以控制多個DS18B20。 對DS18B20的單總線的操作方法這里因篇幅問題不可能一一說明，有興趣的讀者可以參 看DS18B20數(shù)據(jù)手冊。

原理說明：

制作中DS18B20使用外接電源的供電方式，數(shù)據(jù)端用 4.7K電阻上拉，并聯(lián)接到2051的2腳（P3.0）上。 晶振選用11.0592M的，使用簡單的上電復(fù)位電路。選用共陽極的數(shù)碼管，用2N3904作位驅(qū)動，段 引腳通過10歐的電限流電阻接入2051的P1口上，限流電阻選得很小，可以通過軟件調(diào)整占空 比使數(shù)碼管亮度適中。電路中有二個按鍵，可用于設(shè)置溫度上下限。輸出信號直接有2051的3腳 （P3.1）提供。

按鍵說明：

系統(tǒng)有3個操作狀態(tài)：正常狀態(tài)，邊界溫度1設(shè)置， 邊界溫度2設(shè)置。系統(tǒng)上電時進入正常狀態(tài)。

正常狀態(tài)： 數(shù)碼管顯示當(dāng)前溫度，按左鍵進入邊界溫度1設(shè)置，按右鍵進入邊界溫度2設(shè)置

邊界溫度1設(shè)置： 數(shù)碼管顯示邊界溫度1，3秒無按鍵操作返回正常狀態(tài)。按左鍵邊界溫度1遞加， 按右鍵邊界溫度1遞減，左右鍵長按1秒以上可快速加減邊界溫度1。

邊界溫度2設(shè)置： 數(shù)碼管顯示邊界溫度2，3秒無按鍵操作返回正常狀態(tài)。按左鍵邊界溫度2遞加， 按右鍵邊界溫度2遞減，左右鍵長按1秒以上可快速加減邊界溫度2。

如果邊界溫度1》邊界溫度2，系統(tǒng)工作在制熱模式。當(dāng)溫度低 于邊界溫度2時，輸出有效電平（高電平），當(dāng)溫度高于邊界溫度1時，輸出無效電平（低電平），當(dāng)溫度在邊界 溫度1和邊界溫度2之間時輸出維持不變。

如果邊界溫度1《邊界溫度2，系統(tǒng)工作在制冷模式。當(dāng)溫度高 于邊界溫度2時，輸出有效電平（高電平），當(dāng)溫度低于邊界溫度1時，輸出無效電平（低電平），當(dāng)溫度在邊界 溫度1和邊界溫度2之間時輸出維持不變。

如果驅(qū)動電路要求低電平有效的信號，則對調(diào)以上兩種設(shè)置就可以了。

軟件說明：

系統(tǒng)用一個定時器中斷去掃描數(shù)碼管顯示和操作DS18B20，一個掃描周期 為20ms.前3個5ms分別點亮3位數(shù)碼管，數(shù)碼管工作占空比為25%，如果數(shù)碼管太亮，可適當(dāng)減少點亮?xí)r間。最后一個5ms 處理DS18B20溫度采樣。DS18B20的單總線協(xié)議對時間要求很高，操作時不能被中斷，因此把它放在中斷服務(wù)程序中處理 比較好。并要求能在5ms內(nèi)完成一次操作，以免中斷丟失。另外，盡管完全可以做到每750ms對DS18B20采樣一次，溫度信 號的變化通常是比較緩慢的，過高的采樣頻率沒有實際意義，反而可能增假DS18B20的功耗，導(dǎo)致器件本身的溫升而影響 測量精度，所以，設(shè)計采樣周期為5秒。

主程序的大循環(huán)中去掃描按鍵和在中斷服務(wù)程序中采樣到的溫度信號，把實時 溫度信號顯示在LED數(shù)碼管上，并對用戶按鍵作出響應(yīng)。

成品圖（正面）：

成品圖（背面）：

外形封裝：

圖中所有尺寸或坐標(biāo)單位是mil（100mil = 2.54mm），整板尺寸約40*45mm。 背面有插針，可以安裝在面包板或洞洞板上。管腳定義如下：

A：+5V

B：輸出

C:GND

DEF：空

責(zé)任編輯：wv