1 引言:
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统
集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便
宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构
的最佳选择。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的
踪迹。
单片机在检测和控制系统中得到广泛的应用, 温度则是系统常需要测量、控制和保持的
一个量。本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测
温准确，其输出温度采用数字显示，该设计控制器使用单片机 STC89C52，测温传感器使用
DS18B20，用 4 位共阳极 LED 数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。
2 总体设计方案:
2.1 设计思路：
（1）本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被
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的处理，在
显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到 A/D 转换电路，感温电路比较
麻烦。
（2）从中考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以
这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器 DS18B20，此传感器，可以很容易直接
读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。
从以上两种方案，很容易看出，采用方案（2），电路比较简单，软件设计也比较简单，
故采用了方案（2）。
主
控
制
器
LED
显
示
温
度
传
感
器
单片机复位
时钟振荡
图 1 总体设计方框图
2.2 设计方框图
根据设计的所需要求分析单片机的工作原理,可得出来温度计电路设计总体设计方框图
如图 1 所示，控制器采用单片机 STC89S52，温度传感器采用 DS18B20，用 4 位 LED 数码
管以串口传送数据实现温度显示。
2.3 设计主元件电气性能:
1. STC89C52的主要性能：
与MCS-51单片机产品兼容
8KFlash字节闪速存储器
1000次擦写周期
全静态操作：0Hz～88Hz
32个可编程I/O口线
三个16位定时器/计数器
八个中断源
全双工UART串行通道
低功耗空闲和掉电模式
掉电后中断可唤醒
看门狗定时器
双数据指针
VCC : 电源
GND: 地
P0 口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。
对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作
为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。在flash编程时，P0口也用来
接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。
P1 口： 是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑
电平。对P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为
输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。此外，P1.0和
P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器2的触发输入
（P1.1/T2EX），具体如下表1所示。在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。
P2 口：P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动4 个TTL
逻辑电平。对P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。在访问外
部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX @DPTR）时，P2 口送
出高八位地址。在这种应用中，P2 口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址（如MOVX
@RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时，P2口也接
收高8位地址字节和一些控制信号。
表1 P1口功能
表 2 P3 口功能
P3 口：P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p2 输出缓冲器能驱动4 个TTL
逻辑电平。对P3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。P3口亦作
为AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如上表2所示。在flash编程和校验时，P3口也接收
一些控制信号。
RST: 复位输入。晶振工作时，RST脚持续2 个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计
时完成后，RST 脚输出96 个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO
位可以使此功能无效。DISRTO默认状态下，复位高电平有效。
ALE/PROG：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8 位地址的输出
脉冲。在flash编程时，此引脚（PROG）也用作编程输入脉冲。
在一般情况下，ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟
使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE脉冲将会跳过。如果需要，通
过将地址为8EH的SFR的第0位置 “1”，ALE操作将无效。这一位置 “1”，ALE 仅在执行MOVX
或MOVC指令时有效。否则，ALE 将被微弱拉高。这个ALE 使能标志位（地址为8EH的SFR
的第0位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。
PSEN:外部程序存储器选通信号（PSEN）是外部程序存储器选通信号。
当STC89C52从外部程序存储器执行外部代码时，PSEN在每个机器周期被激活两次，而在访
问外部数据存储器时，PSEN将不被激活。
EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H 到FFFFH的外部程序存储器读取指
令，EA必须接GND。为了执行内部程序指令，EA应该接VCC。
在flash编程期间，EA也接收12伏VPP电压。
XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。
XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。
存储器结构
MCS-51器件有单独的程序存储器和数据存储器。外部程序存储器和数据存储器都可以64K
寻址。
程序存储器：如果EA引脚接地，程序读取只从外部存储器开始。对于89S52，如果EA 接
VCC，程序读写先从内部存储器（地址为0000H～1FFFH）开始，接着从外部寻址，寻址地
址为：2000H~FFFFH。
数据存储器：STC89C52 有256 字节片内数据存储器。高128 字节与特殊功能寄存器重叠。
也就是说高128字节与特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分开的。当一条指令访问
