本文相關(guān)資料和程序下載：
　　18B20資料（PDF）
　　隨文發(fā)表的源碼：隨文源碼
　　　源碼文件說明
　　　TCMain.c　C源碼文件
　　　TC.Uv2　keil7.09(或以上版本)項目文件
　　　TC.hex　編譯好的單片機(jī)HEX文件,可以直接燒入單片機(jī)中

　　后來改進(jìn)過的1.51版本的源碼:1.51版源碼

實驗板

　　近期在各種電子技術(shù)雜志上看到不少介紹電子溫度控制器的制作文章，文章中介紹的電路類型繁多，有用模擬器件的，有用單片機(jī)的；溫度傳感器的使用也各不相同，有用熱敏電阻的，也有使用集成式的溫度傳感器。這些電路大都有數(shù)顯溫度的功能，測量的精度也不盡相同，但筆者發(fā)現(xiàn)這些制作的溫度設(shè)定操作使用不太方便，筆者根據(jù)自己的需要設(shè)計制作了一款可以方便調(diào)節(jié)、設(shè)定的溫度控制器。

　1． 功能介紹
　　筆者設(shè)計的這一款溫度控制器是使用DS18B20集成溫度傳感器，七段數(shù)碼管做顯示，AT89C2051單片機(jī)做處理控制，電路簡單，制作起來也無需調(diào)試，安裝好后就可以使用了。該電路最大的特點是用可以直觀方便的調(diào)節(jié)所要限定的溫度值，溫度值是用3個7段共陽極數(shù)碼管顯示的，上電后會顯示當(dāng)前的溫度值，按設(shè)定鍵時會閃爍顯示設(shè)定溫度值，這時可以按上/下調(diào)節(jié)鍵調(diào)整設(shè)定溫度值，再次按下設(shè)定鍵時返回當(dāng)前溫度顯示同時會對設(shè)定溫度值進(jìn)行保存，這個設(shè)定值會保存在DS18B20中，掉電后也不會丟失，下次上電時，單片機(jī)會自動讀入上次的溫度設(shè)定值。長按設(shè)定鍵為關(guān)閉顯示和溫控，再次按下時功能再次打開。電路中還設(shè)計了一路繼電器控制，程序中設(shè)定超出設(shè)定溫度時繼電器被驅(qū)動吸合。

　2． 元器件背景及選用
　　表一是元器件列表。在這個電路中關(guān)鍵的兩個元器件分別是單片機(jī)AT89C2051和溫度傳感傳感芯片DS18B20。AT89C2051具有2K的可多次擦寫的FLASH存儲器，有15個I/O口，用于做一些小型的控制顯示和數(shù)據(jù)采據(jù)系統(tǒng)是很好的選擇，本制作中2051單片機(jī)除要完成數(shù)據(jù)采集、處理、控制和顯示的任務(wù)外，還要完按鍵值的采集、處理。如果要用常規(guī)的數(shù)字加模擬電路實現(xiàn)起來就相對困難多了。DS18B20是DALLAS半導(dǎo)體公司（現(xiàn)屬M(fèi)AXIM公司）設(shè)計生產(chǎn)的單總線數(shù)字溫度傳感器，單總線也就是說只用一根I/O引線完成數(shù)據(jù)的輸入輸出功能，所以它的體積很小，而且電壓適用范圍在3－5.5V，封裝形式除有SO/uSO的8PIN貼片式，還有更方便的三極管形式的TO－92封裝（封裝形式和引腳說明請看圖一）。DS18B20測量溫度范圍為 -55°C~+125°C，其A/D轉(zhuǎn)換的分辯率可用程序控制分別為9位、10位、11位和12位，最高分別率可以高達(dá)0.0625°C，但在-10~+85°C范圍內(nèi)其精度為±0.5°C，這個精度已可以滿足普通型的環(huán)境溫度控制或測溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品的要求。DS18B20中有三個8位E2RAM單元（非易失性可電擦寫儲存器），可以讀寫上下限警報溫度值和一個自定義值，在本制作的中就只使用了上限溫度值單元。每個DS18B20出廠時都有一個唯一的序列編號，就是說在同一個單總線系統(tǒng)中可以控制多個DS18B20。對DS18B20的單總線的操作方法這里因篇幅問題不可能一一說明，有興趣的讀者可以參看附屬光盤上的DS18B20資料。

圖1：圖封裝形式及引腳說明

　3． 電路原理
　　制作中DS18B20使用外接電源的供電方式，數(shù)據(jù)端用4.7K電阻上拉，并聯(lián)接到2051的11腳上。晶振選用12M的，使用簡單的上電復(fù)位電路。選用共陽極的數(shù)碼管，用S8550作位驅(qū)動，段引腳通過470歐的電限流電阻接入2051的P1口上，如選用的數(shù)碼管亮度不足可以調(diào)小限流電阻值。筆者也使用過共陰極的數(shù)碼管，在P1口用1K電阻上拉提供電流，亮度不高，但可以節(jié)省三個位驅(qū)動IO腳，電路更是簡單。電路中有三個按鍵，分別是顯示開關(guān)/溫度設(shè)定，溫度上調(diào)，溫度下調(diào)，在電路上電運(yùn)行時程序初始是處于關(guān)閉狀態(tài)的，要按一下S2電路開始顯示和監(jiān)測，如再按一下S2進(jìn)入溫度設(shè)定狀態(tài)，設(shè)定值每秒閃爍一次，這時可以按S1或S3進(jìn)行調(diào)節(jié)，再按下S2時退回顯示當(dāng)前溫度狀態(tài)并保存溫度值到DS18B20。使用2051的第9腳做控制輸出端，低電平有效，筆者用它通過9012去驅(qū)動一個5V的繼電器。筆者把這個電路安裝到電腦前面板上，繼電器觸頭端接機(jī)箱的散熱風(fēng)扇，設(shè)定一個溫度值如28度，當(dāng)機(jī)箱內(nèi)的溫度超出28度時，控制端為低電平，繼電器閉合，風(fēng)扇啟動進(jìn)行散熱。圖三就是裝在電腦面板上的實物照片。

圖2：電原理圖（點擊看大圖）

　4． 軟件實現(xiàn)
　　這個溫度控制器制作的最大難點應(yīng)該算是2051程序的編寫和調(diào)試。因在電路中有 數(shù)字顯示，按鍵設(shè)定，數(shù)據(jù)采集和繼電器控制。首先要考慮的是在電路中3個數(shù)碼管的陰極是接在P1上的，也就是說要使用動態(tài)顯示的編程方法，筆者在程序中使用了一個定時中斷去處理顯示，定時器的定時值為20毫秒，每間隔20毫秒程序但會執(zhí)行定時中斷顯示所要顯示的數(shù)字，同時在這個定時中斷中還會去掃描按鍵，看是否有鍵被按下并對其結(jié)果進(jìn)行處理。在這20ms的時間里程序還會完成溫度數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)換和對當(dāng)前溫度和設(shè)置溫度的對比等等。在編寫采集DS18B20數(shù)據(jù)的函數(shù)時運(yùn)用了DS18B20的單總線協(xié)議，在讀寫DS18B20時IO口的電平時序上應(yīng)盡可能做到與資料上提供的數(shù)據(jù)相一致。源程序可見配刊光盤的"本期程序"文件夾，程序大部分使用模塊化設(shè)計，讀者朋友修改或使用它的函數(shù)編寫自己溫控程序，程序的最新版本可以訪問筆者的個人網(wǎng)站http://www.。

圖3：實物圖