本课题研究的内容就是以单片机为主要控制元件，通过温度传感器实现对温度的测量，并通过数码管直接显示所测温度。主要包括硬件电路的设计和系统程序的设计。硬件电路主要包括主控制器，测温电路和显示电路，超温报警电路等，主控制器采用单片机AT89C51，温度传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的DS18B20，显示电路采用2位共阳极LED数码管以动态扫描法直读显示，报警电路用无源蜂鸣器。系统程序主要包括主程序，温度转换命令子程序，计算温度子程序，显示数据刷新子程序，超温报警程序等。

1.主控制器

微控制器STC89C51具有低电压供电和电路系统占用体积小、低功耗等优点，该电路系统只需两节5号干电池就能提供系统所需的电源电压需求，四个输入输出口只需两个I/O口就能提供本电路系统的设计需要。

2.显示电路

本次设计显示电路采用字符液晶LCD1602，从P2口向字符液晶写入实时温度数据。字符液晶LCD1602显示实时温度的最大特点是减少对I/O口资源的使用，操作时序简单，显示温度准确清楚。

3.温度传感器

本次设计的数字温度计具有工作稳定性好，灵明度高，单总线的数据传输协议，可直接与计算机串口连接，体积小,电路简单等特点。

微处理机与数字温度计进行实时温度数据传送处理，测量到的实时环境温度通过字符液晶显示屏进行实时显示。

本次程序上限超温报警温度为30度，下限低温报警温度为0度。

1.由下图仿真一中数据可看出，当实时温度为零上31度时，超出程序设定的上限报警温度，则电路中红灯亮，继而蜂鸣器鸣叫报警。

2.由下图仿真二中数据可看出，当实时温度为零下负一度时，低于程序设定的下限报警温度，则电路中红灯也亮，继而蜂鸣器也实现鸣叫报警。

如下图仿真三所示温度数据。此时实时温度数据为零上25度，该被测温度值在程序所允许的温度范围内，所以绿灯亮，表明一切工作正常，温度正常。

通过本章节的学习，我们学习了如何从开始的硬件电路设计，再到结合软件的编写，让硬件电路通过软件代码实现真正的功能应用，这也让我们学习了51单片机的编程方式，以及如何正确使用protues软件实现硬件的仿真。