### 基于51单片机的数字温度计课程设计报告知识点解析
#### 一、绪论
在本节中，作者强调了随着科技的进步和技术的发展，控制系统智能化、仪器小型化以及功耗微量化成为了现代科技的重要趋势。特别是在单片机控制系统方面，由于其在这些领域中的独特优势，使得单片机应用系统设计成为了一个新的技术热点。数字温度计作为单片机应用的一个典型案例，被广泛应用于生活和工业生产中。
#### 二、设计目的
1. **理解掌握MCS-51系列单片机的功能和实际应用**：这一目标旨在让学生深入了解51系列单片机的基本原理及其在实际项目中的应用方式，包括但不限于硬件设计、编程技巧等。
2. **掌握仿真开发软件的使用**：通过使用仿真开发软件，学生可以更加直观地了解单片机系统的运行机制，这对于提高设计效率、减少物理原型的制作成本等方面都非常重要。
3. **掌握数字式温度计电路的设计、组装与调试方法**：这要求学生不仅要能够完成电路设计，还需要具备一定的实践操作能力，能够将设计转化为实际的产品，并进行有效的测试和调试。
#### 三、设计要求
1. **以MCS-51系列单片机为核心器件，组成一个数字式温度计**：这里明确了项目的硬件基础，即采用MCS-51系列单片机作为核心控制器。
2. **采用数字式温度传感器为检测器件**：具体使用的是DS18B20数字式温度传感器，这是一种高性能、低功耗的温度传感器，能够直接输出数字信号，简化了信号处理流程。
3. **温度显示采用4位LED数码管显示**：这种显示方式直观且易于读取，可以清晰地显示出当前的温度值。
4. **具有键盘输入上下限功能，超过上下限温度时，进行声音报警**：这一功能增强了系统的实用性，可以通过键盘设置温度的上下限，一旦温度超出设定范围，则会触发声音报警，提醒用户及时采取措施。
#### 四、设计思路
1. **选择AT89C52单片机为核心器件**：AT89C52是一款性能稳定的8位单片机，适用于多种应用场景。
2. **温度检测器件采用DS18B20数字式温度传感器**：DS18B20以其独特的单线接口设计而闻名，只需要一个端口即可完成通信，极大地简化了硬件设计。
3. **键盘采用独立式按键**：通过独立式按键设计，实现了上下限温度设置、温度调整等功能，提升了用户体验。
4. **声音报警蜂鸣器通过P1.7引脚接入**：这一设计确保了当温度超出设定范围时，可以通过蜂鸣器发出警告声。
#### 五、系统的硬件构成与功能
1. **主控制器单片机AT89S52**：这款单片机具有低电压供电和体积小等特点，适用于手持式产品设计。它与工业80C51产品指令和引脚完全兼容，便于开发和维护。
2. **显示电路**：采用了四位共阳LED数码管进行温度显示，利用P3口的RXD和TXD引脚输出段码，实现温度值的数字显示。
3. **温度传感器DS18B20**：这款传感器具有独特的单线接口设计，可以实现简单的多点分布应用，无需外部器件，可以直接通过数据线供电。其测温范围广泛，从-55°C到+125°C，具有较高的测量精度，可以满足不同场景的需求。
基于51单片机的数字温度计课程设计不仅涵盖了理论知识的学习，还包括了实践技能的培养。通过这样的学习过程，学生不仅能够深入理解单片机的工作原理，还能够掌握如何将理论知识应用到实际项目中，从而提升自己的综合能力。
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