冷藏车辆室内温度测量系统的设计
冷藏车辆室内温度测量系统的设计[20191208103236]
摘 要
在冷藏车运输过程中，如果温度上下浮动过大或者频率过高，产品的质量会受到很大的影响。目前，微机测量技术应用非常广泛，发展速度也很快。温度测控系统经常采用单片机作为核心处理器。本篇旨在设计一个温度测控系统，采用单片机AT89C51作为主控制单元，并且使用DS18B20型号的温度传感器，显示模块选用液晶显示器 LCD1602，以便于实时显示温度。为了更好的控制冷藏运输中的温度，还设计了温度控制装置和报警装置。当温度高于预设温度值时，报警装置发出报警声音，同时，制冷设备压缩机也开始启动。当温度降下来之后，报警装置停止报警，并且制冷压缩机也停止运行。
关键字: 温度测控冷藏运输车AT89C51DS18B20LCD1602
目 录
1 绪论 1
1.1课题研究的背景 1
1.2国内外冷藏车发展现状 1
1.2.1国外冷藏车发展现状 1
1.2.2国内冷藏车发展现状和趋势 1
1.2.3冷藏车的发展趋势 2
1.3研究冷藏车辆室内温度测量的目的和意义 2
2 设计的整体方案 3
2.1设计的主要内容 3
2.2设计性能要求 3
3 温度检测控制系统选型分析 4
3.1单片机的选择 4
3.1.1 AT89C51的特点及选择原因 4
3.1.2 AT89C51管脚说明 5
3.2温度传感器的选择 6
3.2.1 DS18B20的选择原因及特点 6
3.2.2 DS18B20功能特点 7
3.3显示器的选择 8
3.3.1 LCD1602引脚分布 8
3.3.2基本特点 9
3.3.3显示器1602LCD主要技术参数 9
4 硬件电路设计 10
4.1 最小系统电路 10
4.2温度测量电路的设计 10
4.3温度控制电路的设计 11
4.4温度显示电路的设计 12
4.5电源电路 12
4.6报警电路 13
5 软件系统设计 14
5.1主程序 14
5.2读写DS18B20子程序 16
5.3温度比较处理子程序 20
5.4温度数据显示子程序 21
5.5温度报警子程序 23
6 仿真调试 25
6.1软件介绍 25
6.2仿真过程 25
结束语 27
参考文献 28
致谢 29
1 绪论
1.1课题研究的背景
当今社会的生活水平不断在提高，冷藏链逐渐受到人们的关注，成为一个很重要的产业体系。尤其是冷藏运输业备受关注。
冷藏运输业重视的就是测温系统，其实在我们社会生活照中经常可见，当今温度测量控制技术已经遍布我国各种对温度有一定要求的行业。
微机的出现和大量使用，使得人类社会进入一个新的纪元，单片机起着非常重要的作用。单片机有很多突出的优点，体积小是显而易见的，不仅仅性价比高，而且控制的功效好，运行的速度也很快，最主要是易于进行产品化，被广泛应用工业领域和家用电器等领域。
1.2国内外冷藏车发展现状
1.2.1国外冷藏车发展现状
国外技术一直领先与我国，冷藏车温度测控技术也已经相当成熟，特别是在美、日、德等发达国家。在欧美国家，冷藏车发展还是比较早的。美国的冷冻挂车和半挂车，占全国运输车的10%左右。在英国，冷藏车所占的比例差不多是3%。在日本，冷藏车发展的十分迅速。像这些欧美日等发达国家，对于冷藏车的结构工艺十分重视，当然，更重要的是温度控制性能。冷藏运输在发达国家的发展历程其实已经代表了我国冷藏运输行业在今后必须走的路，这也就充分说明了温度的控制和冷藏食品的运输在保护产品质量方面是一个很重要的角色。伴随着社会的发展，食品的需求量肯定会大幅度的增长，冷藏运输及温度控制的作用将越来越大。
1.2.2国内冷藏车发展现状和趋势
我国的冷藏车行业起步时间比较晚。一开始肯定就是从国外直接进口，然后就是慢慢的引进国外的一些先进的技术，但是，目前我国冷藏车行业的发展仍然不理想。
我国是一个人口的大国，所以冷藏运输发展势必会特别迅速,但是，在食品的冷藏技术和车辆室内温度控制等环节的技术还是落后于发达国家一大截,这样的情况，已不能满足人们的需要，冷藏运输行业必须快速的发展起来。因为冷藏技术的相对落后，导致每年有大量的水果腐烂变质或者就是进行低价销售，大量的蔬菜也冷藏环节中也腐烂变质，水产品就更不用说了，每年的损失金额高达700亿元。我国上述这些产品的运输率仅仅只有8%左右,相对比来看，中国与发达国家相比,有一个很大的差距。
随着时代经济的发展，公路建设也迅速增长，国民消费水平也产生了根本变化，所以食品安全、食品质量越来越受到重视，因此，冷藏运输得到快速发展，冷藏车市场需求量逐年提高。经专家推测，未来几年的冷藏车发展过程年需求量将会以20%-25%的速率递加；当然应用领域也在不断的进行扩展，以前的应用领域仅仅是易腐食品行业，到了现在，逐步在那些对温度有特殊要求的行业快速发展起来。典型代表就是医药、生物等领域。
目前，企业的处理技术水平情况不一样，有很多技术相对先进，服务周到的高质量产品，长期受到那些价格看似便宜的劣质产品所分割，在一定程度上限制了先进技术，先进工艺发展运用，这就会造成社会资源的严重浪费，一定程度上制约了行业发展。
1.2.3冷藏车的发展趋势
随着我国经济的快速发展，食品质量也成为人们关注的焦点，冷藏车的需求量迅速增加；冷藏车就是为了实时控制食品的质量安全，所以它必须具有准确的温度测量功能，从而可以指引温度的控制系统始终保持在良好的工作状态。可以揣测，以后冷藏车会朝着多元化、功能化和专业化的方向发展，冷藏运输车的发展将会进入一轮高速的增长期。当然冷藏车向安全、环保、节能、高效方向发展，其社会效益和经济效益将会更加突出。
1.3研究冷藏车辆室内温度测量的目的和意义
随着时代的进步，我国的高速路得到了扩展，致使公路的冷藏运输行业也快速的发展起来。冷藏车其实就是用来运输那些易腐货物。当然，制冷技术也在不断的改进，保证易腐变质的产品在运输过程中的质量，从而避免造成浪费就是冷藏运输车的经济意义所在。食品冷藏链有四大环节，首先是生产加工、然后就是把生成的食品进行贮藏、接下来就是进行远距离运输，最后销售到老百姓的手中，这些环节都与人们的生活息息相关。我国的现状就是，每年因为冷藏运输技术落后而产生的浪费很多很多,势在必行,我们必须得大力发展冷藏运输汽车。不难发现，生活的各个方面都会涉及到温度的测量与控制系统，因此设计一款可测量控制室内温度的冷藏车成为一个重要的研究课题。
2 设计的整体方案
2.1设计的主要内容
本设计是研究冷藏车辆室内温度测量系统，根据系统的设计要求，利用温度传感器采集冷藏车辆室内所测得的温度，然后将该数据发送到单片机上，经过单片机的处理，最后将温度的数值显示在显示屏上。从而可以利用制冷装置进行实时调整温度。
温度测量系统主要就是温度传感器的选择，我所选择的温度传感器是DS18B20，另外单片机我选择的是AT89C51，它的作用就是来完成数据的采集、数据的处理、数据的显示，报警及温度的控制等一系列的功能。首先温度传感器DS18B20进行采集冷藏车辆的室内温度，单片机获取该温度值之后与预先设定的温度上限进行对比，如果温度传感器所采集的实时温度大于预先设定值，就发出控制信号使得制冷的设备工作，从而可以实现温度控制。另外，AT89C51能够控制液晶显示屏显示温度并且控制报警执行装置。
图2-1： 系统框图
2.2设计性能要求
设计的主要功能和指标如下：
（1）利用温度传感器（DS18B20）测量某一点环境温度。
（2）用液晶进行实际温度值显示。
（3）当温度高于给定值时发出警报声
（4）自动进行温度控制
3 温度检测控制系统选型分析
为了设计冷藏车辆室内温度测量系统，需要选择相应的器件。温度传感器使用的是DS18B20，一个检测系统的核心就是单片机的选择，这里使用的是AT89C51。硬件电路主要6部分组成，分别是最小系统电路、温度测量电路、温度控制电路、报警电路、温度显示电路和电源电路。所以用到的器件有单片机AT89C51、温度传感器DS18B20和液晶显示器LCD1602等。
3.1单片机的选择
3.1.1 AT89C51的特点及选择原因
AT89C51是一种高效的微型控制器，功能相当于人类的大脑，处于核心的地位。该芯片里面不仅含有多功能的8位CPU，而且还包括了闪速存储器。在当今社会的各种领域都可能会涉及到。如图3-1所示为AT89C51引脚排列结构。
图3-1 AT89C51单片机
主要性能参数：
（1）与51单片机指令集相兼容 ；
（2）4KB的 Flash存储器，并且可以编程；
（3）寿命：1000次擦写周期；
（4）数据保留时间：10年；
（5）片内振荡器和时钟电路；
（6）三级程序存储器锁定；
（7）128*8位内部RAM；
（8）片内采用单总线结构；
（9）中断系统有5个中断源；
3.1.2 AT89C51管脚说明
从图中可以看到AT89C51的管脚总共有40个。这些管脚可以分为4类，第一类是2根管脚用来连接电源，第二类是2根外接晶体振荡器管脚，第三类是4根控制管脚，最后一类为32根可编程I/O管脚。
(1)电源引脚线（2根）
VCC(P＾40)：供电电压
GND(P＾20)：接地
(2)外接晶振引脚（2根）
XTAL1(P＾19)：可以作为单片机内时钟电路和反向振荡放大器的输入端口。
XTAL2(P＾18)：这个管脚可以用来作为单片机内反向振荡器的输出端口。
(3)控制引脚（4根）
RST (P＾9)：复位输入。
ALE (P＾30)：在平常，ALE端输出正脉冲信号。但是在编程中，该端口可以用作编程脉冲输入端口。
(4)可编程输入/输出引脚（32根）
AT89C51总共有4类可进行编程的双向I/O口，分别是 P0、P1、P2、P3口，这4类接口都包含了8根引脚。
PO口的8根引脚为（P＾32～P＾39）：AT89C51的P0口是一种可以作为外部程序数据存储器的双向I/O口。其中在FIASH编程的时侯，P0 口被用来输入原码，而在校验时，P0作为原码输出口。
P1口的8根引脚为（P＾1～P＾8）：AT89C51的P1口也是一个双向I/O口。当P1口为低电平的时侯，可以输出电流。P1口在被用作输入口的时候，管脚写入1为高电平。
P2口的8根引脚为（P＾21～P＾28）：AT89C51的P2口也是一个双向I/O口，它可以输出电流。当P2口为高电平，被用作输入端口。它的内部能够提供上拉电阻。
P3口的8根引脚为（P＾10～P＾17）：AT89C51的P3口也是一个双向I/O口，同样可以提供上拉电阻。当P3口写入“1”后为高电平，这时候用作输入端口。当该口为低电平时将能够输出电流。
首先，单片机具有32位的I/O 口线，这些I/O 口线可以把单片机AT89C51与液晶显示器、温度传感器、报警装置和温度控制装置等器件连接在一起。从而使各硬件电路运行通畅。因为本设计需要将编写的程序写入单片机中，这就需要有足够的存储空间，而AT89C51拥有4kb的Flash存储器，这一条件是满足的。与同类的51单片机相比，AT89C51单片机具有更强的可操作性。因此，本设计选择单片机AT89C51
3.2温度传感器的选择
3.2.1 DS18B20的选择原因及特点
方案一：这是一个温度测量电路的设计，传统中，我们进行温度检测基本都是用那些模拟温度传感器，包括热电阻和热电偶等等。热敏电阻我们并不陌生，高中物理课本上面经常看到，如果想要使用热敏电阻作为温度传感器功能，就必须利用A/D转换器转换电压或电流的变化信息，将信息传输到单片机上，接着进行数据的处理，最后将转换得到的温度数值在显示屏上显示，诸如此类使用温敏元件的设计，在将采集到的温度信号传送到单片机的这段期间必须通过很多的其它器件，所以说这种感温电路有很多不足之处，首先就是电路麻烦，然后就是容易受到外部干扰、不怎么好进行精确的控制，由此也就导致可靠性不高。
方案二：如果选用单片机电路的话就可以使用数字温度传感器，这里选用的是DS18B20，它作为新型的一线器件，能够直接与单片机进行沟通，不需要那些信号处理等繁琐的电路。从而很简单迅速的采集到所需测量的温度并处理好这些数据。另外温度测量范围较广，精确的温度检测性能，最主要的就是采集到的温度数值可以直接读取，然后传送给相应的单片机。这样就可以满足设计要求。
对比方案一和方案二，不难得出，方案二是最佳的选择！
DS18B20是由美国DALLAS公司研制的，它适合于各种各样的温度测量与控制系统。是一种智能型的温度传感器。如图3-2是DS18B20的外观图。
DS18B20引脚说明：
(1)GND接地信号；
(2)DQ数据输入/输出引脚。
(3)VDD工作于寄生电源时，此引脚必须接地。
图3-2 DS18B20的外观图
如图3-3所示为DS18B20的内部结构，它是一种单总线数字式温度传感器。相比于其他种类的温度传感器精度和测量范围都处于优势，而且还可以简化电路，省去那些普通传感器所需附带设计的A/D电路和存储设计，可以降低成本。可以看出它能够使得测控系统变得简单的同时还具有很高的精确度，不仅如此，接口也用的少，所以也就使得连接电路变得方便。
图3-3 DS18B20内部的结构图
3.2.2 DS18B20功能特点
(1)采用独特的单总线技术，并且一个接口可以双向通讯；
摘 要
在冷藏车运输过程中，如果温度上下浮动过大或者频率过高，产品的质量会受到很大的影响。目前，微机测量技术应用非常广泛，发展速度也很快。温度测控系统经常采用单片机作为核心处理器。本篇旨在设计一个温度测控系统，采用单片机AT89C51作为主控制单元，并且使用DS18B20型号的温度传感器，显示模块选用液晶显示器 LCD1602，以便于实时显示温度。为了更好的控制冷藏运输中的温度，还设计了温度控制装置和报警装置。当温度高于预设温度值时，报警装置发出报警声音，同时，制冷设备压缩机也开始启动。当温度降下来之后，报警装置停止报警，并且制冷压缩机也停止运行。
关键字: 温度测控冷藏运输车AT89C51DS18B20LCD1602
目 录
1 绪论 1
1.1课题研究的背景 1
1.2国内外冷藏车发展现状 1
1.2.1国外冷藏车发展现状 1
1.2.2国内冷藏车发展现状和趋势 1
1.2.3冷藏车的发展趋势 2
1.3研究冷藏车辆室内温度测量的目的和意义 2
2 设计的整体方案 3
2.1设计的主要内容 3
2.2设计性能要求 3
3 温度检测控制系统选型分析 4
3.1单片机的选择 4
3.1.1 AT89C51的特点及选择原因 4
3.1.2 AT89C51管脚说明 5
3.2温度传感器的选择 6
3.2.1 DS18B20的选择原因及特点 6
3.2.2 DS18B20功能特点 7
3.3显示器的选择 8
3.3.1 LCD1602引脚分布 8
3.3.2基本特点 9
3.3.3显示器1602LCD主要技术参数 9
4 硬件电路设计 10
4.1 最小系统电路 10
4.2温度测量电路的设计 10
4.3温度控制电路的设计 11
4.4温度显示电路的设计 12
4.5电源电路 12
4.6报警电路 13
5 软件系统设计 14
5.1主程序 14
5.2读写DS18B20子程序 16
5.3温度比较处理子程序 20
5.4温度数据显示子程序 21
5.5温度报警子程序 23
6 仿真调试 25
6.1软件介绍 25
6.2仿真过程 25
结束语 27
参考文献 28
致谢 29
1 绪论
1.1课题研究的背景
当今社会的生活水平不断在提高，冷藏链逐渐受到人们的关注，成为一个很重要的产业体系。尤其是冷藏运输业备受关注。
冷藏运输业重视的就是测温系统，其实在我们社会生活照中经常可见，当今温度测量控制技术已经遍布我国各种对温度有一定要求的行业。
微机的出现和大量使用，使得人类社会进入一个新的纪元，单片机起着非常重要的作用。单片机有很多突出的优点，体积小是显而易见的，不仅仅性价比高，而且控制的功效好，运行的速度也很快，最主要是易于进行产品化，被广泛应用工业领域和家用电器等领域。
1.2国内外冷藏车发展现状
1.2.1国外冷藏车发展现状
国外技术一直领先与我国，冷藏车温度测控技术也已经相当成熟，特别是在美、日、德等发达国家。在欧美国家，冷藏车发展还是比较早的。美国的冷冻挂车和半挂车，占全国运输车的10%左右。在英国，冷藏车所占的比例差不多是3%。在日本，冷藏车发展的十分迅速。像这些欧美日等发达国家，对于冷藏车的结构工艺十分重视，当然，更重要的是温度控制性能。冷藏运输在发达国家的发展历程其实已经代表了我国冷藏运输行业在今后必须走的路，这也就充分说明了温度的控制和冷藏食品的运输在保护产品质量方面是一个很重要的角色。伴随着社会的发展，食品的需求量肯定会大幅度的增长，冷藏运输及温度控制的作用将越来越大。
1.2.2国内冷藏车发展现状和趋势
我国的冷藏车行业起步时间比较晚。一开始肯定就是从国外直接进口，然后就是慢慢的引进国外的一些先进的技术，但是，目前我国冷藏车行业的发展仍然不理想。
我国是一个人口的大国，所以冷藏运输发展势必会特别迅速,但是，在食品的冷藏技术和车辆室内温度控制等环节的技术还是落后于发达国家一大截,这样的情况，已不能满足人们的需要，冷藏运输行业必须快速的发展起来。因为冷藏技术的相对落后，导致每年有大量的水果腐烂变质或者就是进行低价销售，大量的蔬菜也冷藏环节中也腐烂变质，水产品就更不用说了，每年的损失金额高达700亿元。我国上述这些产品的运输率仅仅只有8%左右,相对比来看，中国与发达国家相比,有一个很大的差距。
随着时代经济的发展，公路建设也迅速增长，国民消费水平也产生了根本变化，所以食品安全、食品质量越来越受到重视，因此，冷藏运输得到快速发展，冷藏车市场需求量逐年提高。经专家推测，未来几年的冷藏车发展过程年需求量将会以20%-25%的速率递加；当然应用领域也在不断的进行扩展，以前的应用领域仅仅是易腐食品行业，到了现在，逐步在那些对温度有特殊要求的行业快速发展起来。典型代表就是医药、生物等领域。
目前，企业的处理技术水平情况不一样，有很多技术相对先进，服务周到的高质量产品，长期受到那些价格看似便宜的劣质产品所分割，在一定程度上限制了先进技术，先进工艺发展运用，这就会造成社会资源的严重浪费，一定程度上制约了行业发展。
1.2.3冷藏车的发展趋势
随着我国经济的快速发展，食品质量也成为人们关注的焦点，冷藏车的需求量迅速增加；冷藏车就是为了实时控制食品的质量安全，所以它必须具有准确的温度测量功能，从而可以指引温度的控制系统始终保持在良好的工作状态。可以揣测，以后冷藏车会朝着多元化、功能化和专业化的方向发展，冷藏运输车的发展将会进入一轮高速的增长期。当然冷藏车向安全、环保、节能、高效方向发展，其社会效益和经济效益将会更加突出。
1.3研究冷藏车辆室内温度测量的目的和意义
随着时代的进步，我国的高速路得到了扩展，致使公路的冷藏运输行业也快速的发展起来。冷藏车其实就是用来运输那些易腐货物。当然，制冷技术也在不断的改进，保证易腐变质的产品在运输过程中的质量，从而避免造成浪费就是冷藏运输车的经济意义所在。食品冷藏链有四大环节，首先是生产加工、然后就是把生成的食品进行贮藏、接下来就是进行远距离运输，最后销售到老百姓的手中，这些环节都与人们的生活息息相关。我国的现状就是，每年因为冷藏运输技术落后而产生的浪费很多很多,势在必行,我们必须得大力发展冷藏运输汽车。不难发现，生活的各个方面都会涉及到温度的测量与控制系统，因此设计一款可测量控制室内温度的冷藏车成为一个重要的研究课题。
2 设计的整体方案
2.1设计的主要内容
本设计是研究冷藏车辆室内温度测量系统，根据系统的设计要求，利用温度传感器采集冷藏车辆室内所测得的温度，然后将该数据发送到单片机上，经过单片机的处理，最后将温度的数值显示在显示屏上。从而可以利用制冷装置进行实时调整温度。
温度测量系统主要就是温度传感器的选择，我所选择的温度传感器是DS18B20，另外单片机我选择的是AT89C51，它的作用就是来完成数据的采集、数据的处理、数据的显示，报警及温度的控制等一系列的功能。首先温度传感器DS18B20进行采集冷藏车辆的室内温度，单片机获取该温度值之后与预先设定的温度上限进行对比，如果温度传感器所采集的实时温度大于预先设定值，就发出控制信号使得制冷的设备工作，从而可以实现温度控制。另外，AT89C51能够控制液晶显示屏显示温度并且控制报警执行装置。
图2-1： 系统框图
2.2设计性能要求
设计的主要功能和指标如下：
（1）利用温度传感器（DS18B20）测量某一点环境温度。
（2）用液晶进行实际温度值显示。
（3）当温度高于给定值时发出警报声
（4）自动进行温度控制
3 温度检测控制系统选型分析
为了设计冷藏车辆室内温度测量系统，需要选择相应的器件。温度传感器使用的是DS18B20，一个检测系统的核心就是单片机的选择，这里使用的是AT89C51。硬件电路主要6部分组成，分别是最小系统电路、温度测量电路、温度控制电路、报警电路、温度显示电路和电源电路。所以用到的器件有单片机AT89C51、温度传感器DS18B20和液晶显示器LCD1602等。
3.1单片机的选择
3.1.1 AT89C51的特点及选择原因
AT89C51是一种高效的微型控制器，功能相当于人类的大脑，处于核心的地位。该芯片里面不仅含有多功能的8位CPU，而且还包括了闪速存储器。在当今社会的各种领域都可能会涉及到。如图3-1所示为AT89C51引脚排列结构。
图3-1 AT89C51单片机
主要性能参数：
（1）与51单片机指令集相兼容 ；
（2）4KB的 Flash存储器，并且可以编程；
（3）寿命：1000次擦写周期；
（4）数据保留时间：10年；
（5）片内振荡器和时钟电路；
（6）三级程序存储器锁定；
（7）128*8位内部RAM；
（8）片内采用单总线结构；
（9）中断系统有5个中断源；
3.1.2 AT89C51管脚说明
从图中可以看到AT89C51的管脚总共有40个。这些管脚可以分为4类，第一类是2根管脚用来连接电源，第二类是2根外接晶体振荡器管脚，第三类是4根控制管脚，最后一类为32根可编程I/O管脚。
(1)电源引脚线（2根）
VCC(P＾40)：供电电压
GND(P＾20)：接地
(2)外接晶振引脚（2根）
XTAL1(P＾19)：可以作为单片机内时钟电路和反向振荡放大器的输入端口。
XTAL2(P＾18)：这个管脚可以用来作为单片机内反向振荡器的输出端口。
(3)控制引脚（4根）
RST (P＾9)：复位输入。
ALE (P＾30)：在平常，ALE端输出正脉冲信号。但是在编程中，该端口可以用作编程脉冲输入端口。
(4)可编程输入/输出引脚（32根）
AT89C51总共有4类可进行编程的双向I/O口，分别是 P0、P1、P2、P3口，这4类接口都包含了8根引脚。
PO口的8根引脚为（P＾32～P＾39）：AT89C51的P0口是一种可以作为外部程序数据存储器的双向I/O口。其中在FIASH编程的时侯，P0 口被用来输入原码，而在校验时，P0作为原码输出口。
P1口的8根引脚为（P＾1～P＾8）：AT89C51的P1口也是一个双向I/O口。当P1口为低电平的时侯，可以输出电流。P1口在被用作输入口的时候，管脚写入1为高电平。
P2口的8根引脚为（P＾21～P＾28）：AT89C51的P2口也是一个双向I/O口，它可以输出电流。当P2口为高电平，被用作输入端口。它的内部能够提供上拉电阻。
P3口的8根引脚为（P＾10～P＾17）：AT89C51的P3口也是一个双向I/O口，同样可以提供上拉电阻。当P3口写入“1”后为高电平，这时候用作输入端口。当该口为低电平时将能够输出电流。
首先，单片机具有32位的I/O 口线，这些I/O 口线可以把单片机AT89C51与液晶显示器、温度传感器、报警装置和温度控制装置等器件连接在一起。从而使各硬件电路运行通畅。因为本设计需要将编写的程序写入单片机中，这就需要有足够的存储空间，而AT89C51拥有4kb的Flash存储器，这一条件是满足的。与同类的51单片机相比，AT89C51单片机具有更强的可操作性。因此，本设计选择单片机AT89C51
3.2温度传感器的选择
3.2.1 DS18B20的选择原因及特点
方案一：这是一个温度测量电路的设计，传统中，我们进行温度检测基本都是用那些模拟温度传感器，包括热电阻和热电偶等等。热敏电阻我们并不陌生，高中物理课本上面经常看到，如果想要使用热敏电阻作为温度传感器功能，就必须利用A/D转换器转换电压或电流的变化信息，将信息传输到单片机上，接着进行数据的处理，最后将转换得到的温度数值在显示屏上显示，诸如此类使用温敏元件的设计，在将采集到的温度信号传送到单片机的这段期间必须通过很多的其它器件，所以说这种感温电路有很多不足之处，首先就是电路麻烦，然后就是容易受到外部干扰、不怎么好进行精确的控制，由此也就导致可靠性不高。
方案二：如果选用单片机电路的话就可以使用数字温度传感器，这里选用的是DS18B20，它作为新型的一线器件，能够直接与单片机进行沟通，不需要那些信号处理等繁琐的电路。从而很简单迅速的采集到所需测量的温度并处理好这些数据。另外温度测量范围较广，精确的温度检测性能，最主要的就是采集到的温度数值可以直接读取，然后传送给相应的单片机。这样就可以满足设计要求。
对比方案一和方案二，不难得出，方案二是最佳的选择！
DS18B20是由美国DALLAS公司研制的，它适合于各种各样的温度测量与控制系统。是一种智能型的温度传感器。如图3-2是DS18B20的外观图。
DS18B20引脚说明：
(1)GND接地信号；
(2)DQ数据输入/输出引脚。
(3)VDD工作于寄生电源时，此引脚必须接地。
图3-2 DS18B20的外观图
如图3-3所示为DS18B20的内部结构，它是一种单总线数字式温度传感器。相比于其他种类的温度传感器精度和测量范围都处于优势，而且还可以简化电路，省去那些普通传感器所需附带设计的A/D电路和存储设计，可以降低成本。可以看出它能够使得测控系统变得简单的同时还具有很高的精确度，不仅如此，接口也用的少，所以也就使得连接电路变得方便。
图3-3 DS18B20内部的结构图
3.2.2 DS18B20功能特点
(1)采用独特的单总线技术，并且一个接口可以双向通讯；
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