1。3。3 显示模块方案选择

方案一：数码管显示 当数码管特定的段加上电压后，这些特定的段就会发亮，形成眼睛看到的字样了。常

用 LED 数码管显示的数字和字符是 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E。 它的特点是价格便宜，现在也广泛用于各种小家电之中。

方案二：液晶显示器 液晶显示器是市面上常见的显示模块，具有微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻

巧的特点，在各内仪表和低功耗系统中有广泛的使用。 综合比较，数码管也可以显示出所需要的数字温度。并且数码管比液晶显示器便宜很

多。因此本设计选取数码管作为显示模块。

1。3。4 电路设计最终方案决定

如图 1。1 所示，综合上述方案的论证：本设计将会采用 STC89C51 单片机作为控制处 理核心，采用温度传感器 DS18B20 作为数据采集核心，数码管作为显示核心。另外再加 上继电器和按键等其他部件。文献综述

2 系统硬件电路设计

2。1 系统整体电路

图 1。1 系统原理框图

本设计的基本包括：基于 STC89C51 单片机最小系统、电源供电电路模块，DS18B20 温度采集电路模块，报警电路模块，数码管驱动电路模块，继电器驱动电路模块，LED 显 示电路模块，按键电路模块等。如图 2。1 所示。

电路图中的三个按键可以调整水温控制器的上下限的报警温度。当温度不在上限范围 之内，就会进行声光报警。当温度低于下限时继电器电路闭合驱动外接加热器工作。数码 管显示所测水温的数值。

系统整体电路图

2。2 单片机最小系统

单片机最小系统包括晶振电路，复位电路按键设置部分。STC89C51 的单片机最小系统 的电路如下图 2。2 所示

单片机最小系统

2。3 DS18B20 温度传感器电路模块设计

2。3。1 DS18B20 温度传感器电路

如图 2。3 所示，DS18B20 温度传感器一脚接地，三脚接电源，二脚接输出。另外接一 个 10k 的上拉电阻，起到信号稳定的作用。

温度传感器电路

2。3。2 DS18B20 温度传感器的工作原理

DS18B20 的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上，从而抗干扰力更强。其 一个工作周期可分为两个部分，即温度检测和数据处理。DS18B20 共有三种形态的存储器 资源，它们分别是：来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

ROM 只读存储器， 用于存放 DS18B20ID  编码， 其前 8 位是单线系列编码

（DS18B20  的编码是 19H），后面 48  位是芯片唯一的序列号，最后 8 位是以上 56 的位 的 CRC 码（冗余校验）。数据在出产时设置不由用户更改。DS18B20  共 64  位 ROM。

RAM 数据暂存器，用于内部计算和数据存取，数据在掉电后丢失，DS18B20 共 9 个 字节 RAM，每个字节为 8 位。第 1、2 个字节是温度转换后的数据值信息，第 3、4 个 字节是用户 EEPROM（常用于温度报警值储存）的镜像。在上电复位时其值将被刷新。 第 5 个字节则是用户第 3 个 EEPROM 的镜像。第 6、7、8 个字节为计数寄存器，是为了 让用户得到更高的温度分辨率而设计的，同样也是内部温度转换、计算的暂存单元。第 9 个字节为前 8 个字节的 CRC 码[2]。

EEPROM 非易失性记忆体，用于存放长期需要保存的数据，上下限温度报警值和校 验数据，DS18B20 共 3 位 EEPROM，并在 RAM 都存在镜像，以方便用户操作。