2.2.4温度传感器的选择

方案一：选用热敏电阻为传感器，根据热敏电阻的阻值随温度变化的特性，用热敏电阻和一个相应电阻串联实现分压，并进行A/D转换。此方案要通过A/D转换电路，使得硬件的成本增加。而且热敏电阻的感温特性曲线不是线性的，会使测量误差较大。

方案二：采用数字式传感器DS18B20，此类传感器为数字式传感器而且进行数据传输只需要一条数据，与单片机连接很容易，可除去A/D模块，减少硬件的成本，进而使系统电路更加简化。另外，数字式温度传感器不但测量范围广，而且测量精度高。

3系统硬件设计

3.1 AT89S52单片机简介

AT89S52是一种低功耗、高性能的CMOS 8位微控制器，它有8K在线系统可编程的Flash 存储器。使用Atmel公司高密度存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚能够完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，适用于常规的编程器。具有8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统带来更灵活、有效的解决方法。

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，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。 一、主要性能

? ??与MCS-51单片机产品兼容 ? 1000次的擦写周期

? ??8K字节在线系统可编程Flash存储器 ? ??工作电压4.0V-5.5V

? ??全静态地操作：0Hz～33Hz ? ? 256*8字节的内部数据存储器 ? ??32个可编程I/O口线 ? ??三个16位定时器/计数器 ? ??八个中断源

? ??全双工UART串行通道 ? ??低功耗空闲和掉电模式 ? ??掉电后中断可唤醒 ? ??看门狗定时器 ? ??双数据指针 ? ??掉电标识符 ? ??快速编程周期

? ??灵活ISP编程（字节和 模式）

图3-1 AT89S52双列直插式引脚图

二、端口介绍

P0口：它是一个8位漏极开路的双向I/O口。为输出口时，每位能够驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当对外部程序和数据存储器访问时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在此模式下，P0内部有上拉电阻。在flash编程时，P0口也可以用来接收指令字节；对程序校验时，输出指令字节。

P1口：P1口是一个内部有上拉电阻的8位双向I/O口，P1口输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。当对P1端口写“1”时，端口被内部上拉电阻拉高，此时可以作为输入口。当为输入时，引脚被外部拉低，由于内部电阻的原因，会输出电流（IIL）。

表3-1 P1口第二功能使用介绍 引脚号 P1.0 P1.1 P1.2 P1.6 P1.7

第二功能 T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出 T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制） MOSI（在系统编程用） MISO（在系统编程用） SCK （在系统编程用） P2口：P2口是一个内部有上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能够驱动4个TTL逻辑电平。当对P2端口写“1”时，端口被内部上拉电阻拉高，此时可以作为输入口。当为输入时，引脚被外部拉低，由于内部电阻的原因，会输出电流（IIL）。

P3口：P3口是一个内部有上拉电阻的8位双向I/O 口，P2输出缓冲器能够驱动4个TTL逻辑电平。当对P3端口写“1”时，端口被内部上拉电阻拉高，此时可以作为输入口。当为输入时，引脚被外部拉低，由于内部电阻的原因，会输出电流（IIL）。P3口有AT89S52特殊功能（第二功能）。当对flash编程和校验时，P3口会收到一些控制信号。

表3-2 P3口作为AT89S52特殊功能（第二功能）使用介绍 Port Pin P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7

Alternate Functions RXD (serial input port) TXD (serial output port) INT0 (external interrupt 0) INT1 (external interrupt 1) T0 (timer 0 external input) T1 (timer 1 external input) WR (external data memory write strobe) RD (external data memory read strobe) 三、单片机的中断

AT89S52单片机 有六个中断源：两个外部中断（INT0 和INT1）和一个串行中断。每个中断源都可通过置位或者清除特殊寄存器IE中的相关中断允许控制位，分别使中断源有效或无效。IE还包括一个中断允许总控制位EA，它能够一次禁止所有的中断。

1.中断允许寄存器IE控制CPU对中断源的开放或屏蔽。

中断的开放和屏蔽实现2级控制，一个总开关中断控制所有的中断。 IE的格式如下表3-3：

表3-3 IE的格式表

IE 位地址

EA AFH ES ACH ET1 ABH EX1 AAH ET0 A9H EX0 A8H 当EA=0时，所有的中断请求被屏蔽，CPU不接受任何请求。

当EA=1时，CPU开中断，此时只要五个中断源中断请求允许为1，则开中断。 2.TMOD工作方式控制寄存器

用于选择定时器/计数器的工作模式，字节地址为89H,8位分2组，高4位控制T1，低4位控制T0,其格式如下：

表3-4 TMOD-工作方式控制寄存器 TMOD

D7 GATE D6 C/T D5 M1 D4 M0 D3 GATE D2 C/T D1 M1 D0 M0 下面对工作方式选择位做说明：

M1 M0---工作方式选择位，M1 M0共有4种编码，分别对应4种工作方式。如表3-5所示。

表3-5 工作方式选择

M1 0 0 1 1 M0 0 1 0 1 工作方式 方式0，为13位定时器/计数器 方式1，为16位定时器/计数器 方式2，8位的常数自动重新装载的定时器/计数器 方式3，仅适应于T0,T0分为两个8位的计数器，停止计数 3.2 单片机模块设计 3.2.1单片机主控系统

单片机中央处理系统的方案设计，选用ATMEL公司的AT89C52单片机作为中央处理器，该单片机除了拥有MCS-51系列单片机的所有优点外，内部还具有8K的在系统可编程FLASH存储器，低功耗的空闲和掉电模式，极大的降低了电路的功耗，还包含定时器、程序存储器和数据存储器等硬件，能够符合整个控制系统的要求，不需要外接其他存储器芯片和定时器件，方便地构成一个最小系统。整个系统结构紧凑，抗干扰能力强，性价比高。

单片机模块是主要的设计部分，整个控制都是依靠单片机来完成的，单片机的主控系统如下图3-2所示