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图6 单片机控制模块电路
2.2.2 系统温度采集部分电路设计
温度采集部分由DALLAS 公司生产的一线式数字温度传感器DS18B20组成。DS18B20是独特的一线接口，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，简化了分布式温度传感应用，无需外部元件，可用数据总线供电，电压范围为3.0V至5.5V。测量温度范围为-55℃至+125℃，华氏相当于是-67到257华氏度，-10℃至+85℃范围内精度为±0.5℃。可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温[14]。
本设计采用三引脚PR-35封装的DS18B20，其与单片机接口电路的连接方式如图7所示。Vcc接外部+5V电源，GND接地，I/O与单片机的P1.0(T2)引脚相连，同时I/O口通过10K上拉电阻接到+5V。
图7 系统温度采集部分电路
2.2.3 系统显示电路设计
显示部分采用LCD1602液晶显示模块，液晶板上排列着若干5×7或5×10点阵的字符显示位,每个显示位可显示1个字符，从规格上分为每行8、16、20、24、32、40位，有一行、两行及四行三类。其与单片机的连接电路如图8所示
图8 液晶显示接口电路
1脚和2脚分别为LCD1602地和电源引脚，3脚为背光调节引脚，通过1K电位器接地，背光可通过电位器来调节亮度；4脚、5脚、6脚为液晶片选控制引脚，分别连接到单片机的P1.3、P1.4、P1.5端口，7~14脚为数据接口，与单片机的P0口相连实现数据的传输，15、16脚为液晶的背光控制脚，分别接到电源和地。
2.2.4 系统报警指示电路设计
系统报警指示电路由声光报警两种方式实现，声音报警由单片机控制压电式有源蜂鸣器来实现声音的报警指示，蜂鸣器报警部分电路由PNP三极管9012驱动蜂鸣器来实现，单片机I/O口控制三极管的基极，当单片机的I/O口输出为低电平时，三极管导通，蜂鸣器的正极与电源接通，蜂鸣器通电发出报警声，当单片机I/O口输出高电平时，三极管截止，蜂鸣器停止报警。蜂鸣器报警指示电路如图9所示。
图9 蜂鸣器报警指示电路
光源报警由单片机控制LED指示灯来实现，其控制原理为当控制LED的单片机端口赋低电平时，LED点亮，赋高电平时LED熄灭。其应用电路如图10所示。
图10 LED报警指示电路
2.2.5 系统按键设置电路设计
按键设置部分采用独立式按键。K1控制报警的开与关，K2是上下限温度调节选择键，按下可分别对温度的上下限进行设定，K3为温度值加1按键，K4为温度减1键，它们分别与单片机的P3.4到P3.7口相连。当某一按键按下时，相应的I/O线变为低电平，这样通过键盘上的高低电平来检测有无按键被按下，从而读入相应的数值。按键设置电路如图11所示。
2.3 系统硬件电路的绘制与PCB线路板制作
2.3.1 Protel 99 SE软件介绍
本文在硬件电路的设计过程中，原理图和PCB的绘制采用Protel99SE软件，Protel99SE是应用于各个操作系统下的EDA设计软件，该软件以其简单易操作的优势一直以来备受电子工程师的喜爱，因而也成了很多高校电子相关专业EDA工具的必选课程。
图11 系统按键设置电路
2.3.2 系统原理图绘制与PCB印刷线路板制作
采用Protel99SE软件绘制原理图和PCB的主要步骤如下所述：
(1)建立系统所需原件库；
(2)加载所建原件库到工程项目中；
(3)在原理图页面中放置所需元器件并按照电气性能连接各元件；
(4)建立原件封装库并加载到工程文件中；
(5)绘制好电路后进行ERC电气检测，并生成网络表；
(6)在工程中建立PCB文件，导入生成的网络表；
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