如何设计一个基于AT89C51单片机和DS18B20温度传感器的工业级温度监测系统？请详细说明硬件连接和软件编程过程。

在设计基于AT89C51单片机和DS18B20温度传感器的工业级温度监测系统时，我们首先要了解硬件连接和软件编程的细节。这不仅要求我们对单片机有深入的理解，还需要熟练掌握数字温度传感器的工作原理和通信协议。

参考资源链接：[基于AT89C51单片机的DS18B20数字温度计设计](https://wenku.csdn.net/doc/21nuia4h9f?spm=1055.2569.3001.10343)

首先，硬件连接部分需要关注以下几个关键点：
1. 单片机与DS18B20传感器的连接：DS18B20使用单总线通信协议，因此需要一个数据线连接至AT89C51的某个I/O口，并通过一个上拉电阻连接至VCC，以确保信号的稳定传输。
2. 电源连接：DS18B20的VDD接到3.3V至5.5V电源，而GND则接到单片机和传感器的公共地线。
3. 显示和报警：LCD1602用于显示温度数据，蜂鸣器用于温度超出预设范围时的报警功能。

接下来是软件编程过程：
1. 初始化程序：设置AT89C51的工作模式和I/O口状态，初始化LCD显示和DS18B20传感器。
2. 温度采集程序：通过单总线协议与DS18B20通信，发送温度转换指令和读取温度数据指令，获取实时温度值。
3. 温度数据显示程序：将采集到的温度数据格式化后显示在LCD1602上，可能需要进行温度单位的转换。
4. 按键处理程序：实现用户设定温度范围的接口，用于设定报警的上下限。
5. 报警程序：根据用户设定的温度范围，判断是否需要触发蜂鸣器报警。

在编程时，特别注意单总线通信协议的细节，比如初始化DS18B20，发送“跳过ROM”和“转换温度”指令，以及读取温度值的时序控制。

最后，进行系统测试与调试，确保所有模块按照设计要求正常工作，包括温度数据的准确性和显示效果，按键输入的响应性，以及报警功能的可靠性。

为了更好地理解和实践上述内容，推荐阅读《基于AT89C51单片机的DS18B20数字温度计设计》，这份资料详细介绍了硬件设计、软件编程、系统测试等各个环节，非常适合你的学习和项目开发需求。

参考资源链接：[基于AT89C51单片机的DS18B20数字温度计设计](https://wenku.csdn.net/doc/21nuia4h9f?spm=1055.2569.3001.10343)