【基于51单片机的温度测量系统方案】
在现代电子设备中，单片机扮演着重要的角色，尤其是在检测和控制系统中。温度是许多系统需要持续监控的关键参数，因此基于51单片机的温度测量系统应运而生。本文以AT89C2051为例，详细阐述了如何设计这样一个系统，包括硬件电路和软件编程。
**单片机选择与介绍**
AT89C2051是Atmel公司生产的一款8051系列兼容的单片机，具备2K字节的Flash存储器和128B的数据存储空间。它有15个可编程的I/O引脚，其中P1和P3端口分别提供了8个I/O引脚，P3端口还包含了额外的功能如串行输入/输出、外部中断和定时器/计数器输入。
**温度传感器DS18B20**
DS18B20是一款一线式数字温度传感器，由DALLAS公司制造，适用于广泛的温度范围(-55℃至+125℃)。它具有3个引脚的TO-92封装，能进行9位至12位的A/D转换，最高分辨率为0.0625℃。DS18B20可通过寄生电源方式工作，支持多个传感器并联到同一数据线上，减少了对微处理器端口的需求。其内部的EEPROM可存储设置和报警温度，即使断电也能保持数据。
**硬件设计**
系统的硬件架构主要包括数据采集、接口电路和显示部分。
1. **数据采集**：DS18B20传感器负责采集温度，并通过其DQ引脚将温度数据串行输出到2051的P3.2口。
2. **接口电路**：接口电路包括达林顿芯片ULN2003用于驱动LED，4511 BCD译码器用于将温度数据转化为可视的十进制数字，以及串行EEPROM 24C16用于存储系统参数。P1.7作为24C16的串行时钟输出，P1.6作为数据输出，P1.4和P1.5作为数码管位选信号。
3. **显示**：两个共阴极数码管通过4511译码器显示温度的十位和个位。P1.0至P1.3连接译码器，驱动数码管的段选。
**软件设计**
软件部分主要涉及温度数据的读取、处理和显示。通过编写单片机的程序，可以从DS18B20获取温度数据，将数据存储在内部RAM中，然后根据需要更新数码管显示。此外，可能还需要实现温度报警功能，当温度超过预设阈值时触发中断或报警。
总结来说，基于51单片机的温度测量系统是一个集成硬件和软件的解决方案，利用了单片机的灵活性和DS18B20的高精度温度测量能力。设计这样的系统不仅可以监测环境温度，还可以适应各种应用场景，如工业过程控制、家庭自动化和实验室设备。其低成本和易于实现的特点使其成为许多温度监控应用的理想选择。
