单片机测温系统设计。
设计要求：1. 能测量环境温度信息，要求能用2位或多位led显示。
2. 要求能有报警功能，当温度超过报警上限时要能报警，报警上限要能够通过键盘设定。
电路原理图：
根据设计要求，分析可得系统基本流程如下：采用温度传感器ds18b20进行温度数据采集，将所得数据输入到芯片at89s52中处理，完成温度的实时显示和越限报警。系统结构如图1所示。
完整的原理图见最后一页。
原理图设计分析：
本次设计的电路原理图包括供电电源电路、isp**接口、温度采集电路、共阳数码管显示电路、单片机电路。
1. 供电电源电路。电源部分采用的是电源插孔以及滤波电容。
需要注意的是，滤波电容对电路设计非常重要。如果在电路设计时忽略了滤波电容的重要性，没有加滤波电容，这将使系统极有可能不稳定。滤波电容一般用铝电解和瓷片电容。
另外采用发光二极管来显示电路是否通电。其电路图如图2所示图2 供电电源电路图
2. isp**接口。isp接口部分是一个10芯的接线柱，接isp**器。
3. 温度数据采集电路。温度数据采集电路是温度传感器ds18b20与单片机的p2.4相连。其电路如图3所示。
ds18b20温度传感器是美国dallas半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现９～１位的数字值读数方式。电路工作电压使用范围为3.0~5.
5v，采用外部供电方式。ds18b20检测到温度值经转换成数字量后，自动存入存储器中，并与设定值th或tl进行比较，当测量温度超出给定范围时，就输出报警信号，并自动识别是高温超限还是低温超限。
需要注意的是，ds18b20信号线需要加一4.7k的上拉电阻，以保证数据采集的正常进行。
图3 温度采集电路。
4. 蜂鸣器电路。蜂鸣器的工作电流比较大，单片机的i/o口一般驱动不了它，需要增加一个电流放大电路才可以。
采用三极管3904作为蜂鸣器的驱动，增加了蜂鸣器的驱动电流。三极管3904的基极加上一只限流电阻，防止晶体管因输入电流过大而损坏。蜂鸣器的控制接到单片机的p3.
4口。蜂鸣器的正极性的一端接到三极管的发射极，另一端连接到地，三极管的基极由单片机的p3.4管脚控制，高电平时蜂鸣器响，低电平时蜂鸣器不响。通过程序控制p3.
4管脚的置低和置高来使蜂鸣器发出声音和关闭。
5. 显示电路。显示部分选用4位共阳数码管。
由于数码管的驱动电流较大，所以在设计时加上了三极管3904作为驱动电路。数码管的使能端接至三极管3904的发射极。低电平时，三极管截止，数码管不亮，高电平时，三极管导通，数码管亮。
p1.0～p1.7的输出信号和排阻接到数码管上进行显示。
p1.0、p1.1、 p1.
2和 p1.3作为四个数码管的位选信号控制引脚。
6. 单片机电路。单片机采用at89s52。
at89s52 是一种低功耗、高性能cmos8 位微控制器，具有8k 可编flash 存储器。使用atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80c51 产品指令和引脚完全兼容。片上flash 允许程序存储器在系统编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位cpu和在系统可编程flash，使at89s52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。at89s52 具有以下标准功能： 8k 字节flash，256 字节ram，32 位i/o 口线，看门狗定时器，2 个数据指针， 图4 at89s52引脚图。
三个16 位定时器/计数器，一个6 向量2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，at89s52 可降至0hz 静态逻辑操作，支持2 种软件可选择节电模式。空闲模式下，cpu 停止工作，允许ram、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，ram 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
rp1、rp2、rp3是三个排阻，作为单片机的四个口的上拉电阻。
按键s101是中断按键，用于设置参数，按一次该键就进入报警温度设置状态。
s102是退出报警温度设置状态的按键。
s103、s104是设置报警温度的增加和减少的键。
c44、s100和r9组成单片机的复位系统。按下s100按键，rst端口接通高电平，只要rst端口保持10ms以上的高电平就能使at89s52单片机有效地复位。
x101是系统的时钟电路，采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶振频率是11.0592mhz。电容选择的是20pf，起频率微调作用。
焊接与调试过程：
器件清单。在焊接前应先充分熟悉、理解电路原理图。在此基础上，对所有的元器件进行排版布局，使电路板尽可能合理、简洁。
焊接和调试时按照电路原理图焊接一部分调试一部分。基本步骤如下：
1) 焊接电源，对其进行调试。其间应注意，滤波电容应尽可能紧贴电源引脚焊接，以增强滤波效果。然后用万用表测量确认，避免烧坏单片机及其他元器件。注意铝电容及发光二极管的正负极。
2) 焊接单片机芯片的座子、三个排阻及isp**端口。焊好后，插上芯片at89s52，利用**器**一个*.hex文件。确定能够**程序后再继续下一步焊接。
3) 焊接单片机的时钟电路。要注意应使石英晶体及微调电容尽量紧挨着芯片，以加强振荡效果。
4) 焊接温度采集电路ds18b20。
5) 焊接蜂鸣器电路。注意蜂鸣器的正负极，长脚为正，短脚为负。
6) 焊接显示电路。用万用表确定四位共阳数码管各引脚。
7) 焊接复位电路及报警器的设置按键。
8) 焊接完所有的部件后检查是否有错焊漏焊的线路。
将编辑好的软件程序**到芯片中。接通电源对电路板进行整体的调试。
焊接过程中应注意：利用万用表对各元器件的型号与极性、好坏等进行检查；
焊接过程中要注意安全，其次注意焊锡和助焊剂的合理使用，在焊接过程中不能在同一个位置放置太久，否则容易烧坏元器件。
程序设计及流程图：
系统程序的设计主要包括c程序主函数、ds18b20复位函数、ds18b20读字节函数、温度计算转换函数、显示函数和越限报警函数等。
程序启动后，首先调用 ds18b20模块初始化程序，然后调用温度采集模块，借用 ds18b20内部模数转换的时间，调用温度值转换模块，将温度值转换成bcd码，送入at89s52 单片机处理，通过模式选择，完成温度的实时显示和越限报警。
总结： 课程设计是培养学生综合运用所学知识，发现问题、分析问题并解决问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际动手能力的具体训练和考察过程。单片机作为一门很实用的课程，仅仅掌握理论知识是显然不够的，我们需要通过实际动手设计制作才能很好的发现并解决问题，从而更好的掌握这门课程。
通过近半学期的理论知识的学习后，我们对单片机有了一定的了解。首先我们了解了单片机的基本概况，对个系列的单片机有了基本的认识。然后我们学习了at89s52单片机的硬件组成，知道了该芯片各引脚的功能及主要部件的工作方式。
之后我们学习了51系列单片机的指令系统和汇编语言的编程方法，基本可以读懂汇编语言程序并能够编写些简单的汇编程序。最后又学习了c51基础，学会使用keil c51编译器。在曾经学过c语言的基础上，我较快的掌握了如何使用c51进行编程。
单片机主要包括硬件电路和软件编程两部分。其中，软件编程尤为重要，平时应多练习编写些程序。
在老师对此次课程设计做了说明及要求后，我们便进行了分组，然后选题定稿。由于初学单片机，对其掌握的还不是很牢固，因此我们选择了测温系统这个简单而常见的设计。本次的课程设计，我们只做了测温系统的两个很基本的功能，测温及上限报警，主要用到了单片机at89s52及温度传感器ds18b20。
通过查询资料及与其他同学的讨论交流，我们设计出了完整的电路原理图，包括所有的元器件和连线。根据这份原理图，我们列出所需要的元器件清单列表，并据此进行器件的采购。这是我们第一次自己来华龙电子城买元器件，对元器件型号规格等方面有了更多的认识，也算是长了见识，是次不错的经历。
这为以后的课程设计或者自己的小制作的器件采购提供了经验。
虽然曾经有过几次制作的经验，但是对部分器件还是有些生疏，对其引脚及原理都不是很清楚，主要有温度传感器ds18b20，4位共阳数码管。
温度传感器ds18b20是我们以前所不曾接触过的，此次的设计使我们对它的性能功用有了认识了解。它是美国dallas半导体公司最新推出的改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可以根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读取方式。与其他温度传感器相比，ds18b20具有以下特点：
1) 独特的单线接口方式。dsl8b20 在与微处理器连接时仅需要一条接口线即可实现微处理器与dsl8b20 的双向通讯。(2)多点功能简化了分布式温度检测的应用。
(3)dsl8b20 在使用中无需任何外围元件。(4)可用数据线供电，电压范围从3.0v 到5.
5v。(5)可测量的温度范围从-55℃到+125℃，增量值0. 5℃；华氏温度范围从-67 到+257，增量值0．9。
(6)支持多点组网功能。多个ds18b20 可以并接在同一条总线上，实现多点测温。(7)9 位的温度分辨率。
测量结果以9 位数字量方式串行传送。(8)用户可设定温度报警门限值。(9)有超温度搜寻功能。
警报搜索命令识别并标志超过程序设定温度（温度报警条件）的器件。（10）负电压特性。电源极性接反时，温度计只是不能正常工作，不会因发热而被烧毁。
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