温度是一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重要的意义。随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。温度对于工业如此重要，由此推进了温度传感器的发展。
信息科学和微电子技术的飞速发展给控制领域带来了巨大的飞跃，控制技术更加趋向自动化和智能化，为无数的使用者带来了方便。在控制领域里，温度是一个常见的名词，然而它所带来的技术问题和所起的作用却是非同一般的。在控制领域中，对温度的控制有着举足轻重的作用。例如陶瓷的烧烤，只有控制住温度的适度，才能制作出一件完美的艺术品，否则只是一件废品；还有如酿酒的过程，也需要对温度进行控制。可见，在生活的许多方方面面都有着对温度进行感知和控制的需要。
测量温度的基本方法是使用温度计直接读取温度。最常见到的测量温度的工具是各种各样的温度计，例如，水银玻璃温度计，酒精温度计，热电偶或热电阻温度计等。它们常常以刻度的形式表示温度的高低，人们必须通过读取刻度值的多少来测量温度。而在传统的模拟信号温度测量系统中，测温电路的电磁环境非常恶劣，各种干扰信号较强，模拟温度信号容易受到干扰而产生测量误差，影响测量精度，不能满足数字化时代的需求。利用单片机和温度传感器构成的电子式智能温度计精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便得到了广泛的应用。而且可以直接测量温度，得到温度的数字值，既简单方便，又直观准确，新型数字温度传感器是温度计设计的最有效方案。
本课题就是一个对温度进行检测，采集和显示的温度检测系统。它以单片机（89051）为主要控制器件，DS18B20为温度传感器，并通过LCD液晶12232F直接显示所测温度的新型数字温度计。由于本人所学知识有限，设计过程中难免会出现错误，还请各位老师批评指正。
第一章 数字温度计的总体方案
设 计 及 论 证
根据系统的设计功能，本时钟温度系统的设计必须采用单片机软件系统实现，用单片机的自动控制能力来测量、显示温度数值。
初步确定设计系统由单片机主控模块、测温模块、显示模块、报警模块共4个模块组成，电路系统框图如图1.1所示。
图1.1系统基本方框图
对于单片机的选择，如果用8051系列，由于它没有内部RAM，系统又需要一定的内存存储数据，因而不可用；51系列单片机的ROM为4K，所以选择AT8051作为该温度计的主控器件。
测温电路可以使用热敏电阻之类的器件，利用其感温效应，将被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据处理。但是这种感温电路比较复杂，且采用热敏电阻精度低，重复性、可靠性都比较差。
如果采用温度传感器DS18B20可以减少外部硬件电路，而且可以很容易直接读取被测温度值，进而转换，还可以在高温报警，且成本低、易使用，可以很好的满足设计要求。所以本文采用传感器DS18B20代替传统的测温电路。
温度的显示可以采用LED数码管来显示，LED亮度高、醒目，但是电路复杂，占用资源多且信息量小。而采用液晶显示器有明显的优点：工作电流比LED小几个数量级，故其功耗低；尺寸小，厚度约为LED的1/3；字迹清晰、美观、使人舒服；寿命长，使用方便，可得性强。故本设计采用LCD来显示温度。
第二章 数字温度计硬件电路的实现
第一节 复位电路及晶振电路设计
根据方案的选择，系统硬件主要由主控单片机AT8051、温度传感器DS18B20、液晶显示电路组成。
一、复位电路
本系统中上电复位采用电平方式开关复位，如图2.1所示。 上电复位用RC电路，电容用10 F，电阻用10K 。
二、晶振电路
单片机的晶振频率应低于40MHZ，所以我们采用12MHZ，加两个30 F电容。如图2.2所示
第二节 液晶显示电路设计
一、概述
12232F是一种图形点阵液晶显示器,它主要由行驱动器、 列驱动器及122×32全点阵液晶显示器组成.可完成图形显示,也可以显示7×2个(16×16点阵)汉字.与外部CPU接口可采用串行或并行方式控制。
其主要技术参数和性能如下:
1.电源:VDD:+5V。
2.显示内容:122(列)×32(行)点。
3.全屏幕点阵。
4.2M ROM(CGROM)总共提供8192个汉字(16×16点阵)。
5.16K ROM（HCGROM）总共提供128个字符（16×8点阵）。
6.2MHZ频率。
7.工作温度: -20℃ ∽ +70℃ ,存储温度: -30℃ ∽ +80℃
二．模块主要硬件构成
12232F的硬件构成如图2.3所示
图2.3 硬件模块
注:当用串行接口时,不需要使用DB0~DB7这八根数据线
IC1为控制/驱动器, 可以显示字母、数字符号、中文字型及图形。它可以提供两种界面，分别是8位微处理器界面及串行界面，由外部PSB引脚来选择界面的种类，当PSB脚接“1”时为选择8位界面方式，而当接“0”时为串行界面模式。
在读或写IC1时，将用到两个8位的暂存器，一个是数据暂存器（DR），另一个是指令暂存器（IR），通过数据暂存器，可以存取DDRAM/CGRAM 以及IRAM的值，待存取目标RAM的位址，通过指令命令来选择，每次的数据暂存器存取操作都将自动的以上次选择的目标RAM地址当主体来作写入或读取。
RS，R/W的配合选择决定控制界面的4种模式如表2.1。
表2.1 控制界面模式
RS R/W 功能说明
L L MPU写指令到指令暂存器（IR）
L H 读出忙标志（BF）及地址记数器（AC）的状态
H L MPU写入数据到数据暂存器（DR）
H H MPU从数据暂存器（DR）中读出数据● 忙标志:BF
BF标志提供内部工作情况.BF=1表示模块在进行内部操作,此时模块不接受外部指令和数据.BF=0时,模块为准备状态,随时可接受外部指令和数据.
利用STATUS RD 指令,可以将BF读到DB7总线,从而检验模块之工作状态.
● 字型产生ROM（CGROM）
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