器件選擇：

在這個電路中關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 顯示和數據采據系統是很好的選擇。DS18B20是單總線數字溫度傳感器，單總線也就是 說只用一根I/O引線完成數據的輸入輸出功能，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 內其精度為±0.5°C，這個精度已可以滿足普通型的環境溫度控制或測溫類消費電子產品 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數據手冊。

原理說明：

制作中DS18B20使用外接電源的供電方式，數據端用 4.7K電阻上拉，并聯接到2051的2腳（P3.0）上。 晶振選用11.0592M的，使用簡單的上電復位電路。選用共陽極的數碼管，用2N3904作位驅動，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，可以通過軟件調整占空 比使數碼管亮度適中。電路中有二個按鍵，可用于設置溫度上下限。輸出信號直接有2051的3腳 （P3.1）提供。

按鍵說明：

系統有3個操作狀態：正常狀態，邊界溫度1設置， 邊界溫度2設置。系統上電時進入正常狀態。

正常狀態： 數碼管顯示當前溫度，按左鍵進入邊界溫度1設置，按右鍵進入邊界溫度2設置

邊界溫度1設置： 數碼管顯示邊界溫度1，3秒無按鍵操作返回正常狀態。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設置： 數碼管顯示邊界溫度2，3秒無按鍵操作返回正常狀態。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，系統工作在制熱模式。當溫度低 于邊界溫度2時，輸出有效電平（高電平），當溫度高于邊界溫度1時，輸出無效電平（低電平），當溫度在邊界 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，系統工作在制冷模式。當溫度高 于邊界溫度2時，輸出有效電平（高電平），當溫度低于邊界溫度1時，輸出無效電平（低電平），當溫度在邊界 溫度1和邊界溫度2之間時輸出維持不變。

如果驅動電路要求低電平有效的信號，則對調以上兩種設置就可以了。

軟件說明：

系統用一個定時器中斷去掃描數碼管顯示和操作DS18B20，一個掃描周期 為20ms.前3個5ms分別點亮3位數碼管，數碼管工作占空比為25%，如果數碼管太亮，可適當減少點亮時間。最后一個5ms 處理DS18B20溫度采樣。DS18B20的單總線協議對時間要求很高，操作時不能被中斷，因此把它放在中斷服務程序中處理 比較好。并要求能在5ms內完成一次操作，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，導致器件本身的溫升而影響 測量精度，所以，設計采樣周期為5秒。

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

成品圖（正面）：

成品圖（背面）：

外形封裝：

圖中所有尺寸或坐標單位是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

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