2。1。1  单片机（Microcontrollers）简介

单片机是一种集成电路芯片。它是通过大规模的集成技术把能够进行数据处理的CPU（中央处理器）、ROM（只读存储器）、RAM（随机存储器）等等集成到一块相对小的硅片上构成的功能完善的微型计算机（microcomputer）系统，在工业生活中应用广泛。在1971年，Intel公司第一次对外宣布4位微处理器，仅过了三年时间，仙童（Fairchild）公司即推出了8位单片机，这宣告着单片机的诞生。由4位、8位单片机，发展到32位、64位，到现在的300M的高速单片机。单片机的体积小、价格便宜、质量轻、功能好、在学习、应用和开发中极为轻巧便利。因此，学习单片机的知识，知道它的使用方法是了解相关的计算机原理与构成的必不可少的一步[3]。文献综述

如今，单片机十分广泛的在我们生产生活中得到使用，如智能仪表（intelligent instrument）、通讯设备（communications-equipment）、全球定位系统（GPS）等。各种各样的产品一旦与单片机挂钩，就可以上升到使得产品升级的作用。通常我们在形容这样的产品时，会对其冠以“智能”标签。例如智能扫地机器人等等[4]。常用单片机如图2。2所示，

图2。2常用单片机之一

2。1。2单片机（Microcontrollers）分类

单片机作为计算机发展过程中的一个重要分支领域之一，根据其现如今发展的情况，从不同角度分类，单片机可以分为三个类别。第一类：通用型及特殊型、第二类：总线型及非总线型、第三类：工控型及家电型[5]。

通用型和特殊型（Universal and special type）的分类：根据单片机的适用范围，将单片机分为两类别。比如，80C51单片机即为通用型，因为它不是为了实现某种特定的功能而设计实现的；特殊型单片机则是基于某一系列产品甚至于单个产品而设计生产的，比如，为了实现特定功能的电子体温计，我们可以在芯片上集成ADC接口等温度测量控制电路[6]。

总线型和非总线型（Bus and Non bus type）的分类：根据单片机是否提供并行总线，将单片机分为两类别。在总线型单片机中，经常会设置有并行地址总线、 数据总线以及控制总线，这些引脚的作用为扩展并行外围器件，它们可以利用串行口与单片机相连接，此外，许多单片机已把所能起到作用的外围器件同外设接口综合在一块，所以在大多数条件下可以不使用并行扩展总线，从而能够降低集成费用和芯片尺寸，这种单片机叫做非总线型单片机[7]。

工控型和家电型（Industrial control and home appliance type）的分类：根据单片机可以应用的场合来分类。一般而言，工控型定位数据范围大，运算有关知识能力强；而家电所使用的单片机则经常为专用型。这类单片机特点是：集成精度高、价格便宜。这种类型的分类没有前两种分类严格。比如，80C51单片机既能用做通用型也能用做总线型，某些情况下，也当做工控使用[8]。

2。1。3  单片机功能描述

图2。3 单片机封装及引脚结构图

图2。4单片机内部逻辑图

    单片机封装及引脚和内部结构分别如图2。3和图2。4所示。

2。3 DS18B20温度传感器

2。3。1  DS18B20的性能特点

温度传感器的稳定运行是保证环境温度设计系统稳定可靠运行和测试的关键。温度传感器是所有有效测量温度方法中的最棒方法之一。环境温度系统设计是系统集成的过程，涉及传感器、计算机、通信等等。温度采集系统在此过程中不仅收集数据，同时也处理数据和服务的后续状态诊断。这个设计可以完成日常温度的检测，生产车间温度的检测。温度采集情况和系统其他显示立即通过IPC促进员工根据现场环境准确及时判断信息，做出正确的应对措施。该系统将嵌入式技术应用到独立设计温度传感器模块，其功能强大，可以完成温度数据采集、预处理、上传的测量精度和实时性提高更多。