基于AT89C2051单片机的大气温度采集和记录系统
系统结构如图1所示。系统主要由AT89C2051单片机和外围电路构成。其基本思想是由串行时钟芯片DS1306提供时间基准，由温度传感器DS18B20进行温度测量，温度数据存储在DS2433中。AT89C2051单片机负责整个系统的协调控制。
AT89C2051是一款低电压，高性能的CMOS8位单片机，片内含2kbytes的可反复擦写的只读Flash程序存储器和128bytes的随机存取数据存储器(RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C2051单片机可提供高性价比的应用。
AT89C2051是一个功能强大的单片机，但它只有20个引脚，15个双向输入/输出端口，其中P1是一个完整的8位双向I/O口，两个外中断口，两个16位可编程定时计数器，两个全双向串行通信口，一个模拟比较放大器。同时AT89C2051的时钟频率可以为零，即具备可用软件设置的睡眠省电功能，系统的唤醒方式有RAM、定时/计数器、串行口和外中断口，系统唤醒后即进入继续工作状态。省电模式中，片内RAM将被冻结，时钟停止振荡，所有功能停止工作，直至系统被硬件复位方可继续运行。
测量得到的温度数据长度为2个字节。DS18B20数字温度计是DALLAS.html"target="_blank"title="DALLAS">DALLAS公司生产的1-Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线上可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。
DS18B20的特点:
(1)只要求一个端口即可实现通信。
(2)在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。
(3)实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。
(4)测量温度范围在-55℃到+125℃之间。
(5)数字温度计的分辨率可以从9位到12位选择。
(6)内部有温度上、下限告警设置。
DS2433是1-Wire存储器，容量为4k-Bit，可存储256个温度数据。其采用EEPROM工艺，即使掉电，存储的数据也不会丢失。DS2433带有一个由工厂刻度的注册码，其中包括:48位唯一序列码、8位CRC校验码和8位家族码(23h)，还带有4096位用户可编程EEPROM。读写DS2433所需的电源完全取自于1-Wire通讯线。存储器分为16页，每页256位。暂存器作为一个附加页面，在写存储器时可用作缓冲器使用。数据先被写入一个暂存器中，在此对其进行校验。随后采用复制暂存器命令将数据传送到存储器中。这一过程可保证修改存储器内容时数据的完整性。PR-35以及SOIC封装提供了一种紧凑的结构，允许采用标准安装设备在印刷电路板上安装和连接器件。
由于1-Wire通讯的独特特点，即它们内部都有一个64位注册码为每个器件提供了一个保证唯一的标识，确保每个器件的绝对可追溯性，当有多个1-Wire器件同时挂接在总线上并联形成本地网络时，注册码可作为器件的节点地址使用。数据按照1-Wire协议串行传送，仅需一条数据线和一条地线。因此DS2433可与DS18B20挂接在同一条数据线上，通过它们内部的识别码进行区分，这样大大节省了数据连接线。
整套系统最大的优点是所使用的器件非常小巧，这样有两点好处:
(1)系统体积小，可放置于狭小空间中并对该空间温度进行测量。
(2)系统功耗低，可采用电池供电，因此可放置于野外环境进行温度测量。测量结束后，只需将存贮器取回并通过计算机接口读取记录即可。
同AT89C52单片机相比，AT89C2051因为去掉了P0和P2口，体积大大缩小。DS1306为串行工作方式的时钟芯片，较并行方式节省了大量I/O接口。
温度传感器DS18B20输出为数字量，无需进行A/D转换，就可由单片机处理。
MAX232是由
德州仪器公司推出的一款兼容RS232标准的芯片。由于电脑串口RS232电平是-10V~10V，而一般的单片机应用系统的信号电压是TTL电平0V~5V，MAX232就是用来进行电平转换的，该器件包含2个驱动器、2个接收器和一个电压发生器电路提供TIA/EIA-232-F电平。
该器件符合TIA/EIA-232-F标准，每一个接收器将TIA/EIA-232-F电平转换成5-VTTL/CMOS电平。每一个发送器将TTL/CMOS电平转换成TIA/EIA-232-F电平。
MAX232提供了单片机与PC机的RS232通讯接口。上位机软件可用VisualBasic6.0高级语言编写。VB6.0提供了串口通讯控件，应用这个控件，PC机可以很方便地与单片机通过串口进行通讯。
