一、各部分电路

1.温度传感器电路

DS18B20有两种供电的方式，外部电源供电方式是DS18B20最佳的工作方式，工作稳定可靠，抗干扰能力强，而且电路也比较简单，在外接电源方式下，可以充分发挥DS18B20宽电源电压范围的优点，即使电源电压VCC降到3V时，依然能够保证温度量精度。此部分只用到DS18B20和单片机，硬件很简单，接口如图6.3所示。

图6.3　DS18B20温度传感器电路

其中DS18B20的1脚接地，3脚接电源，2脚是信号线与单片机的P3.5引脚连接，单片机读取温度并存储。

2.继电器控制电路

图6.4　加热控制电路

继电器是一种功率开关器件，它能够实现弱电控制强电的功能。图6.4为加热控制电路，单片机的P1.4引脚输出的信号控制继电器线圈的得电状态，其触点控制加热电源。

由于单片机的驱动能力有限，所以用三极管Q1和电阻R4来组成继电器线圈的驱动电路；并联在继电器线圈上的续流二极管D2，用于吸收断电时产生的反电势，防止干扰。

设计要求温度要被控制在设定的范围内，当温度传感器测量的温度低于设置的下限值时，单片机通过引脚P1.4口输出低电平，使三极管Q1导通，继电器得电，其常开触点闭合，电源和加热模块开始连接通电，加热器开始工作；当温度传感器测量的温度高于设置的上限值时，这时单片机从P1.4口输出高电平，使三极管Q1截止，继电器失电，其常开触点打开，切断加热电路电源，加热器停止工作。

3.温度显示电路

（1）电路组成。

LCD1602可以显示2行16个字符，有8位数据总线D0～D7和RS、R／W、EN三个控制端口，工作电压为5V，并且带有字符对比度调节和背光。

1602液晶显示模块可以和单片机STC89C52直接接口，本电路中STC89C52的P0口与LCD1602的数据接口D0～D7相连，单片机的P2.5、P2.6和P2.7分别与LCD1602的RS、R／W、E引脚相连，LCD1602的第3引脚VO与一个10KΩ的电位器相连，第15引脚接一个10Ω的限流电阻，电路如图6.5所示。

（2）电路分析。

LCD1602模块与单片机的接口比较简单，可直接利用单片机的I／O口与显示模块相连进行操作。接口说明如下：

①第1、2引脚为电源；第15、16引脚为背光电源。为防止直接加5V电压可能烧坏背光灯，在第15引脚上串接了一个10Ω的电阻用于限流。(www.daowen.com)

②VO是液晶显示对比度调节端，通过外接的10KΩ电位器接地为内部驱动器提供偏压。如图6.6所示。

③第4引脚RS是命令／数据选择端，接单片机的一个I／O引脚，当RS为低电平时，选择命令；当RS为高电平时，选择数据。

图6.5　LCD1602连接电路

④第5引脚R／W是读／写选择端，接单片机的一个I／O引脚，当R／W为低电平时，向LCD1602写入命令或数据；当R／W为高电平时，从LCD1602读取状态或数据。如果不需要进行读取操作，可以直接将其接地。

⑤第6引脚E是执行命令的使能端，正脉冲有效。

⑥第7～14引脚D0～D7是并行数据输入／输出端，可接单片机的P0～P3任意一个I／O口。

图6.6　LCD1602的V0引脚偏压电路

4.按键电路设计

（1）按键功能。

系统键盘由三个按键组成，分别用于设置模式选择、温度控制范围的加1和减1功能。

（2）按键电路。

P1.5用于设置模式选择，P1.7、P1.6分别用于温度加减的设置。电路如图6.7所示。

图6.7　按键电路

二、系统设计整体电路图

STC89C52RC的P3.5接DS18B20的2号引脚。P1.4与继电器控制部分连接，完成加热部分控制信号的输出。P0口与LCD1602的D0～D7连接，P2.5、P2.6、P2.7分别与RS、R／W、E相连。P1.5、P1.6和P1.7连接三个按键。P3.6连接扬声器报警信号端。系统控制电路如图6.8所示。