建立在单片机和PC串口通信基础上的测温系统设计

　　1.2 RS_232 串口通信标准

　　RS_232C 是美国电子工业协会（EIA）制定的异步串行通信中应用最广的标准总线。该标准适用于数据传输速率在0~20Kbps 范围内的通信，已成为数据终端设备DTE 与计算机和数据通信设备DCE 的接口标准，是PC 机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。其工作电平规定如下：对于数据（逻辑“1”的电平低于-3V；逻辑“0”的电平高于+3V）。对于控制信号（“信号有效”的电平高于+3V，“信号无效”的电平低于-3V）。在实际工作中应保证电平在±（3～15）V。其串行口的9 根针脚功能有其固定的定义。该设计中，只要用RXD 和TXD 两条数据线即可。

　　1.3 AT89S52

　　AT89S52 是一款低功耗、高性能CMOS 工艺8 位微控制器，携有8K 在系统可编程Flash 存储器。与80C51 产品指令和引脚完全兼容。使其能为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52 还含有：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0 Hz静态逻辑操作，支持2 种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保模式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

　　1.4 LCD1602 显示模块

　　液晶显示模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富、超薄轻巧等优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到广泛的应用。目前字符型液晶显示模块已经是单片机应用设计中最常用的信息显示期间，LCD1602 液晶显示模块可以显示两行，每行16 个字符，其字符发生器ROM 中自带数字和英文字母及一些特殊符号的字符库，没有汉字。利用LCD1602可以建立8 个6×8 点阵自定义字库的特点。它采用单+5V电源供电，外围电路配置简单，价格便宜，具有很高的性价比。

　　LCD1602 的驱动方式有并口驱动和串口驱动两种，并口驱动须占用单片机大量宝贵的I/O 接口；而串口驱动须在单片机的UART 接口空闲的基础上。其主要功能如下：40 通道点阵LCD 驱动、可选择当作行驱动或列驱动、输入/输出信号：输出能产生20×2 个LCD 驱动波形；输入接受控制器送出的串行数据和控制信号，偏压（V1∽V6）、通过单片机控制将所测的频率信号读数显示出来。

2 硬件系统设计

　　2.1 温度采集电路

　　在设计电路时，要想使DS18B20 能够进行精确的温度转换，I/0 线必须在转换期间保证供电。由于DS18B20 的工作电流达到了1 mA，所以仅靠5 K 上拉电阻提供电源是不行的，当几只DS18B20 挂在同一根I/0 线上并同时想进行温度转换时，这个问题变得更加尖锐。考虑到本系统只进行单点测量，故采用从VDD 引脚接入一个外部电源的方法。

　　2.2 主控电路及复位电路

　　AT89S52 具有多种封装形式，该系统为便于焊接，采用PDIP 封装形式。AT89S52 单片机内资源丰富，为解决该系统的设计提供了多种多样的方案设计，该系统占用AT89S52I/0 端口P1、P2、P3 的部分资源。

　　2.3 电平转换电路

　　RS_232 是用正负电压来表示逻辑状态，与TTL 以高低电平表示逻辑状态的规定不同，因此，为了能够同计算机接口或终端的TTL 器件连接，必须在RS_232 与TTL 电路之间进行电平和逻辑关系的变换，实现这种变换的方法可用分立元件，也可以用集成电路芯片。考虑到数据的双向传递性，该系统采用MAX232 芯片，可以完成TTL 到RS_232 双向电平转换。

　　2.4 显示电路