内容发布更新时间 : 2024/11/15 18:24:01星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

性能参数:

·与MCS-51 兼容

·4K字节可编程闪烁存储器 ·寿命：1000写/擦循环 ·数据保留时间：10年 ·全静态工作：0Hz-24MHz ·三级程序存储器锁定 ·128×8位内部RAM ·32可编程I/O线

·两个16位定时器/计数器 ·5个中断源 ·可编程串行通道

·低功耗的闲置和掉电模式 ·片内振荡器和时钟电路

图1-2 AT89C51引脚图 1.1.3 温度传感器

本设计中温度传感器采用DS18B20温度传感器(图1-3),该产品采用美国DALLAS公司生产的 DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。

特征说明:

· 独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯

· 每个器件有唯一的 64 位的序列号存储在内部存储器中 · 简单的多点分布式测温应用 · 无需外部器件

· 可通过数据线供电。供电范围为3.0V到5.5V。 · 测温范围为-55～＋125℃（－67～＋257℉） · 在－10～＋85℃范围内精确度为±5℃

· 温度计分辨率可以被使用者选择为9～12位 · 最多在 750ms 内将温度转换为12 位数字 · 用户可定义的非易失性温度报警设置

· 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的 器件

· 与DS1822兼容的软件

· 应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计或任何热感测系统

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(a) (b) (c) a.外观图 b.封装图 c.引脚排列图 图1-3 DS18B20S实物引脚图

1.1.4 数码管

本设计中的显示数码管采用的是四位数码管（图1-4,1-5），数码管共12个引脚，4个引脚为公共控制端，另外8个分别控制数码管上7段横线和小数点亮灭。

图1-4 四位数码管外观图

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1.2 原理图的设计与绘制

1.2.1 原理图的设计

本设计中以AT89C51芯片作为MCU,需要加入复位电路和始终振荡电路,复位电路一般选用用RC复位电路,单片机内部有单独的振荡电路部份，不过为了得到稳定精准的频率，一般情况下需要外接一个晶振，与内部电路相连就可以正常工作，产生外接晶振标定频率的震荡频率，提供给单片机内部时序。

温度传感器采用DS18B20温度传感器,其独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯。

显示电路中采用共阳极的四位数码管显示，数码管4个公共控制端与AT89C51芯片之间需要加驱动电路,用以驱动数码管点亮,驱动电路中4.7KΩ电阻与PNP三极管(9012)基极串联,三极管集电极与200Ω电阻串连,三极管发射极接电源。数码管的8个控制显示字符脚与AT89C51之间需并联上拉电阻。上拉电阻可选用10KΩ排阻。 1.2.2 原理图的绘制

图 1-6 温度计原理图

本设计中原理图(图1-6)的绘制使用protel 99 se ,图中U1为AT89C51芯片,芯片18和19脚之间接一个11.0592MHz或12MHz晶振,晶振之后分接2个22pF瓷片

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电容,此处就是时钟振荡电路。9脚接一个电解电容,电解电容与一个电阻并联,并联电路一端接地，电路断电后使得单片机复位。U2表示DS18B20温度传感器，其3脚电源和2脚信号端之间并联一个4.7KΩ电阻，3脚接地。RP1为10KΩ排阻，AT89C51芯片P3口作为数码管输出端，P3.0--P3.78个端口分接数码管8个显示端引脚，RP1并联其间。芯片P1.0--P1.3共4个端口分接数码管4个公共控制端，控制端与P1端之间为数码管驱动电路，驱动电路中两种电阻可分选4.7KΩ和200Ω电阻，PNP型三极管可选购9012型号三极管。 1.2.3 PCB板的绘制

原理图绘制完成后，参照实物给予各器件合适封装，电气规则检查原理图无误，随后生成原理图网络表，进入protel 99 se PCB板绘制界面，导入已生成的网络表，将各元件按顺序排列好以手动布局，原则上以尽量减少交叉线为准，布局好之后，在设计规则中选择导线宽度，电源与接地导线都需要加宽，导线设置好后可选择自动布线或手动布线，布完线后添加焊盘加宽焊点，可以使实物制作时元件的焊接更加方便，如此一来PCB板（图1-7）就绘制完成

图1-7 温度计PCB板图

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