一、项目思路
首先介绍一下我做这个设计的思路来源：因为今年夏天特别的热，待在家里也没有空调，况且在农村里，一次骑车看到大棚浇水的场景。我就思考这个浇水的条件是土壤的湿度不够，进而想到温度的合适，就想设计一款有及时显示温度和播报温度的产品。
利用温度传感器DS18B20将外界温度数据传入AT89C51RC-24PU单片机，设定高、中、低三个温度挡位，依据外界温度显示温度等级并实时播报温度数值大小和对应的指示灯。
主要元器件：
AT89C51RC-24PU(微芯科技)
STS-31DIS Sensirion_Temperature_Sensors_STS3x_Datasheet.pdf
DS18B20 DS18B20 - Programmable Resolution 1-Wire Digital Thermometer (analog.com)（ADI）
INMP441麦克风芯片--支持I2S
1.8AD LED红蓝绿灯各两个
二、方案框图
本项目的主要框图如下，得捷网站链接如下：
https://www.digikey.cn/schemeit/project/fastbond2阶段1-基于at89c51的温度检测与播报设计-e293d315a6644662a73a01c79db4de70 
主控芯片：AT89C51RC-24PU
AT89C51RC是一款低功耗、高性能的CMOS 8位微控制器，具有32K字节的Flash可编程只读存储器和512字节的RAM。该器件采用Atmel高密度非易失性存储器技术制造，并与行业标准80C51和80C52指令集和引脚兼容。片上Flash允许程序存储器由传统的非易失性存储器编程器进行用户编程。AT89C51RC总共有512字节的内部RAM可用。在清除位于地址8EH的SFR中的位1后，通过MOVX指令访问扩展后的256字节内部RAM。其他256字节的RAM段的访问方式与Atmel at89系列和其他8052兼容产品相同。Atmel AT89C51RC是一款功能强大的微型计算机，为许多嵌入式控制应用提供了高度灵活和经济高效的解决方案，将多功能8位CPU与Flash结合在单片芯片上。AT89C51RC提供以下标准功能:32K字节的闪存，512字节的RAM, 32条1/O线，三个16位定时器/计数器，六矢量两级中断架构，全双工串行端口，片上振荡器和时钟电路。此外，AT89C51RC采用静态逻辑设计，工作频率低至零，并支持两种软件可选的省电模式。空闲模式停止CPU，同时允许RAM、定时器/计数器、串行端口和中断系统继续运行。下电模式保存RAM内容，但冻结振荡器，禁用所有其他芯片功能，直到下一次外部中断或硬件复位。
数字温度传感器：DS18B20
测温范围为-55℃到+125℃，在-10℃到+85℃范围内误差为±0.4°
返回16位二进制温度数值
主机和从机通信使用单总线，即使用单线进行数据的发送和接收
在使用中不需要任何外围元件，独立芯片即可完成工作
掉电保护功能 DS18B20 内部含有 EEPROM ，通过配置寄存器可以设定数字转换精度和报警温度，在系统掉电以后，它仍可保存分辨率及报警温度的设定值
每个DS18B20都有独立唯一的64位-ID，此特性决定了它可以将任意多的DS18b20挂载到一根总线上，通过ROM搜索读取相应DS18B20的温度值
宽电压供电，电压2.5V~5.5V
DS18B20返回的16位二进制数代表此刻探测的温度值，其高五位代表正负。如果高五位全部为1，则代表返回的温度值为负值。如果高五位全部为0，则代表返回的温度值为正值。后面的11位数据代表温度的绝对值，将其转换为十进制数值之后，再乘以0.0625即可获得此时的温度值。
传感器DS18B20引脚及原理图
DS18B20传感器的引脚及封装图如下:
DS18B20一共有三个引脚，分别是：
GND：电源地线
DQ：数字信号输入／输出端
VDD：外接供电电源输入端
单个DS18B20接线方式：VDD接到电源，DQ接单片机引脚，同时外加上拉电阻，GND接地。
注意这个上拉电阻是必须的，就是DQ引脚必须要一个上拉电阻。
四、总结
通过此次FastBond2阶段1，我想到了这样一款具有温度显示和播报功能的设计，可以显示具体的温度数值，也可以语音播报。后面在不断的修改和参考下，我有想到可以把湿度传感和显示也集合在一起，并通过网络传输到电脑端去控制。当然这是建立在相对完善的大棚种植的生产基地。考虑到知识的不足和对软件的不熟悉结合比赛要求，这次使用得捷的Scheme-it来设计了简单的产品框图！后续如果有机会我将继续学习和研究，把自己的设想完成，并利用平台在更多的项目上用起来，然后学习一下kikad，真正的把项目做下去。最后祝愿Fastbond越办越好！
一、项目思路
利用温度传感器将外界温度数据传入AT89C51RC-24PU单片机，设定高、中、低三个温度挡位，依据外界温度显示温度等级并实时播报温度数值大小和对应的指示灯。
主要元器件：
AT89C51RC-24PU(微芯科技)
STS-31DIS Sensirion_Temperature_Sensors_STS3x_Datasheet.pdf
INMP441麦克风芯片--支持I2S
1.8AD LED红蓝灯各两个
二、方案框图
本项目的主要框图如下，得捷网站链接如下：https://www.digikey.cn/schemeit/project/fastbond2阶段1-基于at89c51的温度检测与播报设计-e293d315a6644662a73a01c79db4de70
主控芯片：AT89C51RC-24PU
AT89C51RC是一款低功耗、高性能的CMOS 8位微控制器，具有32K字节的Flash可编程只读存储器和512字节的RAM。该器件采用Atmel高密度非易失性存储器技术制造，并与行业标准80C51和80C52指令集和引脚兼容。片上Flash允许程序存储器由传统的非易失性存储器编程器进行用户编程。AT89C51RC总共有512字节的内部RAM可用。在清除位于地址8EH的SFR中的位1后，通过MOVX指令访问扩展后的256字节内部RAM。其他256字节的RAM段的访问方式与Atmel at89系列和其他8052兼容产品相同。Atmel AT89C51RC是一款功能强大的微型计算机，为许多嵌入式控制应用提供了高度灵活和经济高效的解决方案，将多功能8位CPU与Flash结合在单片芯片上。AT89C51RC提供以下标准功能:32K字节的闪存，512字节的RAM, 32条1/O线，三个16位定时器/计数器，六矢量两级中断架构，全双工串行端口，片上振荡器和时钟电路。此外，AT89C51RC采用静态逻辑设计，工作频率低至零，并支持两种软件可选的省电模式。空闲模式停止CPU，同时允许RAM、定时器/计数器、串行端口和中断系统继续运行。下电模式保存RAM内容，但冻结振荡器，禁用所有其他芯片功能，直到下一次外部中断或硬件复位。
温度检测传感器：STS-31DIS
高精度数字温度传感器IC完全校准和线性化的数字输出宽电源电压范围，从2.15 V到5.5 V 2C接口，通信速度高达1 MHz和两个用户可选地址精度高达±0.1°C非常快的启动和测量时间微型8引脚DFN封装NIST可追溯性。
产品目录stsx - dis是sensenion的新型高精度数字温度传感器。它依赖于业界成熟的CMOSens®技术，与其前身相比，提供更高的智能，可靠性和更高的精度规格。其功能包括增强的信号处理，两个独特的和用户可选择的12C地址和通信速度高达1mhz。DFN封装的占地面积为2.5 x 2.5 mm2，同时保持0.9 mm的高度。这允许将stsx - dis集成到各种各样的应用中。另外，电源电压范围宽，为2.15 V5.5 V保证了广泛应用的兼容性。总而言之，stsx - dis融合了盛思锐超过15年的数字传感器专业知识
四、总结
通过此次FastBond2阶段1，我想到了这样一款具有温度显示和播报功能的设计，可以显示具体的温度数值，也可以语音播报。根据比赛要求，这次使用得捷的Scheme-it来设计框图，非常方便！！后续我将继续学习和研究，利用平台在更多的项目上用起来后续希望有时间能够完善电路图，然后学习一下kikad，真正的把项目做下去。
最后祝愿Fastbond越办越好！
