数字式温度计课程设计报告

数字式温度计终期报告

电子线路课程设计终期报告

——数字式温度计设计

一、方案设计

1、系统组成框图：

2、系统各模块电路图及原理：

①温度传感器

温度传感器采用LM35D温度传感器，其管脚图和输出特性图如图所示：

用最小二乘法拟合得到关系式U=7.05+10.02t，即其灵敏度为10.02mV/℃

②信号放大处理电路

为了使测量精度更高，需要对对LM35D输出信号进行校准处理，电路图如下：

③A/D转换器

A/D转换器采用MC14433，其连接方式如图所示：

其中，MC14433的各引脚说明如下：

1、Pin1（VAG）—模拟地，为高科技阻输入端，被测电压和基准电压的接入地。

2、Pin2（VR）—基准电压，此引脚为外接基准电压的输入端。MC14433只要一个正基准电压即可测量正、负极性的电压。此外，VR端只要加上一个大于5个时钟周期的负脉冲（VR），就能够复为至转换周期的起始点。

3、Pin3（Vx）—被测电压的输入端，MC14433属于双积分型A/D转换器，因而被测电压与基准电压有以下关系：

4、Pin4-Pin6（R1/C1，C1）—外接积分元件端。积分电容一般选0.1uF聚脂薄

膜电容，在2.000V满量程时，电阻R1约为470kΩ，本设计中需要2.000V的量程，所以选择470kΩ的电阻。

5、Pin7、Pin8（C01、C02）—外接失调补偿电容端，电容一般也选0.1uF聚脂薄膜电容即可。

6、Pin9（DU）—更新显示控制端，此引脚用来控制转换结果的输出。如果在积分器反向积分周期之前，DU端输入一个正跳变脉冲，该转换周期所得到的结果将被送入输出锁存器，经多路开关选择后输出。否则继续输出上一个转换周期所测量的数据。这个作用可用于保存测量数据，若不需要保存数据而是直接输出测量数据，将DU端与EOC引脚直接短接即可。本设计中不需要保存数据，所以直接将DU端与EOC引脚短接。

7、Pin10、Pin11（CLK1、CLK0）—时钟外接元件端，MC14433内置了时钟振荡电路，对时钟频率要求不高的场合，可选择一个电阻即可设定时钟频率，时钟频率为66kHz时，外接电阻取300kΩ即可。

8、Pin12（VEE—负电源端。VEE是整个电路的电压最低点，此引脚的电流约为0.8mA，驱动电流并不流经此引脚，故对提供此负电压的电源供给电流要求不高。

9、Pin14（EOC）—转换周期结束标志位。每个转换周期结束时，EOC将输出一个正脉冲信号。

10、Pin15（）—过量程标志位，当|Vx|》VREF时，输出为低电平。本设

计中最高温度为100℃，对应输入电压为1.000V,所以|Vx|一般不会大于VREF。

11、Pin16、17、18、19（DS4、DS3、DS2、DS1）—多路选通脉冲输出端。DS1、DS2、DS3和DS4分别对应千位、百位、十位、个位选通信号。当某一位DS信号有效（高电平）时，所对应的数据从Q0、Q1、Q2和Q3输出，两个选通脉冲之间的间隔为2个时钟周期，以保证数据有充分的稳定时间。

12、Pin20、21、22、23（Q0、Q1、Q2、Q3）—BCD码数据输出端。该A/D转换器以BCD码的方式输出，通过多路开关分时选通输出个位、十位、百位和千位的BCD数据。

13、Pin24（VDD）—正电源电压端。

④31/2位显示电路

本模块采用CD4511译码器、MC1413驱动器和七段LED数码管，原理图如下：

3、系统整体电路图及原理介绍

整个系统的原理图如下：

数字式温度计测量原理：

首先，LM35D温度传感器将温度信号转化为电信号，根据其输出特性，电信号的范围为0 V--1.000V，电信号经过调校后输出到MC14433 A/D转换器的输入

端，因为温度传感器的输出和温度是线性关系，又有公式，所

以输出读数和温度也是线性关系，比如0℃对应度数000.0、26.3℃对应读数026.3、37℃对应读数037.0、100℃对应读数100.0。

这个电信号（模拟）进入A/D转换器后变为数字信号从Q0-Q3输出，这时的数字信号为BCD码，经过译码器后输入到数码管显示。但是数码管有四个，而

Q0-Q3只能控制一个数码管，那么如何实现四个数码管同时点亮并共同显示温度呢？

这个就要靠MC14433 A/D转换器了，不得不说，这是个比较强大的A/D转换器。MC14433的20到23号管脚DS4、DS3、DS2、DS1是多路选通脉冲输出端，例如，当DS1为高电平时，Q0-Q3输出百位的BCD码，而DS1通过MC1413选中百位的数码管，其他数码管的显示同理。在时钟信号的作用下，Q0-Q3轮流输出百、十、个、十分位的BCD码，同时DS1-DS4选中对应位的数码管，又因为其轮流显示的频率很高，所以在人眼看来是四个数码管同时点亮并共同显示温度。

二、调试步骤

1、在万能板上将电路焊好后，用万用表测试有短路、开路等，然后接入电源，先确认各器件有无发热现象，然后观察输出结果。

在第一次通电时，数码管全亮，不能正确显示结果，于是我们开始排查原因，最后发现是MC1413的未接入+5V电源。接入后，数码管不显示数字，我猜测是因为基准电压未调，传感器输入电压超过基准电压导致MC14433不能工作。于是我们进入下一步。

2、调节基准电压为2V。

这个过程看起来简单，但是在实际操作中却非常麻烦。因为调节基准电压的电位器和基准电压的测试点在电路板的两面，我只好调节一点电位器，就把板子翻过来测基准电压，然后再调节一点电位器……如此循环多次，终于将基准电压调为2V。

3、观测结果。

电路板能正常工作，显示正常。

三、测试数据及实验结果

以商用温度计为标准，对比数据如下：单位：℃

商用温

20 25 30 35 40 45 50 55 60 度计读

数

数字是

20.3 25.5 30.1 35.3 40.5 45.5 50.4 55.3 60.2 温度计

读数

65 70 75 80 85 …

65.2 70.1 75.0 80.0 85.2 …

数字温度计的数据误差在规定的范围之内，且有较好的线性，可见温度计有着可靠的输出结果。

四、器材清单：

器件名称数量单价总价

MC14411 1 9.20 9.20

CD4511 1 5.40 5.40

MC1403 1 3.20 3.20

0P07 1 2.50 2.50

LM35D 1 2.80 2.80

MC1413 1 6.70 6.70

电位器 2 0.75 1.50

电阻11 0.10 0.10

电容 4 0.10 0.10

电解电容 2 0.25 0.50

7660S 1 4.50 4.50

开关 1 0.50 0.50

USB插口 1 0.50 0.50

二极管 1 0.25 0.25

电源线 1 3.00 3.00

万能板 1 7.50 7.50

数码管 1 2.00 2.00

杜邦线若干 4.50

导线若干 2.40

总计58.45

五、结论

本方案直接采用MC14433译码器将温度传感器的模拟信号转化为数字信号，再将数字信号译码后显示在数码管上。相比基于单片机的温度计，本方案的这种组合逻辑电路的数字温度计具有延时短、误差小等优点。但是在作品中，由于没有在商场上买到31/2的数码管，于是采用4位的数码管，由于没有配套驱动的原因无法显示小数点，但不影响正常使用。

功能拓展：我们在电路板上又加了一个湿度传感器，经过调试，本作品可以显示温度与湿度。

六、参考文献

百度百科:https://www.wendangku.net/doc/4419223443.html,

360doc个人图书馆:https://www.wendangku.net/doc/4419223443.html,

电子发烧友:https://www.wendangku.net/doc/4419223443.html,

数电、模电教材

数字温度计DS18B20课程设计报告

数字温度计DS18B20课程设计报告 1. 课程设计背景 数字温度计是一款可以测量温度并输出数字信号的电子设备。它具有高精度、 可编程、低功耗等优点，因此在很多领域都有广泛应用，比如环境温度监测、工业控制、食品加工等。 DS18B20是一款数字温度传感器，它以数字方式输出采集到的温度值，精度高达±0.5℃，提供了多种通信协议，应用灵活。在本次课程设计中，我们将学习如何 使用DS18B20来制作一款数字温度计。 2. 课程设计目标 在本次课程设计中，我们的目标是： 1.学习数字温度计的工作原理和基本构成； 2.掌握DS18B20的使用方法和通信原理； 3.制作一款数字温度计，并进行温度测量和数据传输。 3. 课程设计内容 3.1 数字温度计的工作原理 数字温度计的工作原理是利用温度传感器采集温度信息，然后通过模数转换器（ADC）将模拟信号转换成数字信号，并且通过数字信号处理单元进行处理，并显 示在屏幕上。温度传感器一般分为两种类型，即模拟温度传感器和数字温度传感器。 3.2 DS18B20的使用方法和通信原理 DS18B20可以通过多种通信协议与主控板进行通信，如1-wire协议、I2C协 议等。1-wire协议是一种仅使用单个总线的串行协议，利用单总线实现数据传输。 3.3 制作数字温度计 我们可以通过编程语言来控制DS18B20进行温度采集，并用LCD屏幕显示温 度值。首先要准备所需的材料和工具，包括Arduino开发板、DS18B20传感器、LCD显示屏、杜邦线、面包板等。具体步骤如下： •连接DS18B20传感器 •连接LCD显示屏 •编写程序

4. 课程设计成果 经过学习和实际操作，我们可以掌握数字温度计的工作原理和基本构成，以及DS18B20的使用方法和通信原理。同时，我们可以独立制作一款数字温度计，在 温度测量和数据传输方面有了实际经验。这些知识和技能对于我们学习和研究电子技术都非常有帮助。 5. 通过本次课程设计，我们学习了数字温度计的工作原理和基本构成，以及 DS18B20的使用方法和通信原理。在实际制作过程中，我们发现操作难度并不大，掌握了基本操作技能后，可以通过自己的想象和创意来制作出更加实用的数字温度计，满足不同的实际需求。

数字温度计报告

数字温度计实验报告 一、实验目的 1.通过温度计的设计，了解DS18B20芯片的基本功能和用法，另外更加熟练地运用人眼的视觉暂留效应实现温度的动态显示等。 二、实验要求 1．能够实时显示环境温度。 2．能够保存使用时间内的最大值和最小值，能够查阅。 3．有温度报警功能，能够设置报警温度。用绿灯表示正常温度，红灯表示报警同时发声。 三、实验基本原理 DS18B20是美国Dallas公司生产的单总线数字输出型集成温度传感器，能够直接读出被测温度值，并且可根据实际要求通过编程实现9～12位的数字量输出，将温度值转化为9位数字量所需时间为93.75 ms，转化为12位数字量所需时间为750 ms。测试温度范围为-55～+125，精度可达0.0675℃。 本电路包含了单片机最小系统（包括复位按钮、晶振电路）、单总线接口的温度传感器芯片DS18B20、LED数码管显示电路的设计。 本电路采用8位单片机A T89C51，工作原理图如下页所示： 1. AT89S52单片机引脚资源及分配如下： 2. 晶振电路: 在89S52内部有一个高增益反相放大器，其输入端为引脚XTAL1，其输出端为引脚XTAL2。只需要在片外通过XTAL1和XTAL2引脚跨接晶体振荡器或在引脚与地之间加接

微调电容，形成反馈电路，振荡器即可工作。振荡电路的工作原理如下图： 由于电容的大小影响振荡器震荡的稳定性和起振的快速性，通常选择范围10～30 pF。 当由外部输入时钟信号时，外部信号接入XTAL1端，XTAL2端悬空不用。对外部信号的占空比没有要求，高低电平持续时间不小于20 ns。 3. 温度传感器的接口： 前面已经略微介绍过芯片DS18B20,下面主要介绍其使用方法： （1）引脚分配图如下： GND……地，DQ……数据I/O，VDD……电源 （2）软件操作：

数字温度计课程设计论文

摘要 在日常生活及工农业生产中经常要检测温度，传统的方式是采用热电偶或热电阻。其硬件电路和软件调试比较复杂，制作成本较高。近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正不断走向深入。所以我们选用单片机作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，用单片机本生的优势节约成本，使电路更简单。温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用，利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。在这里介绍了一种基于STC89C51单片机的温度测量及控制系统的硬件结构以及C语言程序设计，该系统设计和布线简单，结构紧凑，体积小，重量轻，抗干扰能力强，性价比高，扩展方便，在大型仓库，工厂，智能化建筑等领域的多点温度检测中有广阔的应用前景。 关键词：DS18B20 STC89C51 温度测量

目录 摘要.................................................................................................................... I 第1章绪论.. (1) 1.1 课题的研究意义 (1) 1.2国内外研究现状 (1) 1.3 水平和发展趋势 (2) 第2章系统方案设计及论证 (3) 2.1 课题的基本内容 (3) 2.2 课题拟采用的研究途径和可行性分析 (3) 2.3 总体初步方案 (4) 2.4 方案分析 (4) 第3章硬件电路设计 (11) 第4章软件设计 (12) 4.1仿真与调试 (12) 4.2程序方案 (12) 第5章总结 (13) 参考文献 (14) 致谢 (15) 附录I 仿真结果 (16) 附录II 实物图 (16) 附录III 主程序 (17) 附录IV PCB仿真图 (21)

数字温度计课程设计报告

课程设计报告书 课程名称：单片机课程设计 题目：数字温度计 系别：电子工程系 专业班级：电信1103班 组员：张春良张吉晴贺凌伟田野学号：张春良：2347 张吉晴：2344 贺凌伟：2342 田野：2343 指导教师：李小武

内容摘要： 目前，单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用，它除了可以测量电信以外，还可以用于温度、湿度等非电信号的测量，能独立工作的单片机温度检测、温度控制系统已经广泛应用很多领域。 单片机是一种特殊的计算机,它是在一块半导体的芯片上集成了CPU,存储器，RAM，ROM，及输入与输出接口电路，这种芯片称为:单片机。由于单片机的集成度高，功能强，通用性好，特别是它具有体积小，重量轻，能耗低，价格便宜，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便的优点，使它迅速的得到了推广应用，目前已成为测量控制系统中的优选机种和新电子产品中的关键部件。单片机已不仅仅局限于小系统的概念，现已广泛应用于家用电器，机电产品，办公自动化用品，机器人，儿童玩具，航天器等领域。 本次课程设计，就是用单片机实现温度控制，传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理。本次采用DS18B20数字温度传感器来实现基于51单片机的数字温度计的设计。 本文介绍了一个基于STC89C52单片机和数字温度传感器DS18B20的测温 系统，并用LED数码管显示温度值，易于读数。系统电路简单、操作简便，能 任意设定报警温度并可查询最近的10个温度值，系统具有可靠性高、成本低、功耗小等优点。 关键词：单片机数字温度传感器数字温度计 目录 内容摘要 (2) 1.概述 (4) 设计目的 设计原理 设计难点 设计任务与要求 (4) 设计方案与选材 (4)

数字温度计课程设计

1 综述 温度计的测量和控制之间的关系：检测是控制的基础和前提，而检测的精度必须高于控制的精确度，否则无从实现控制的精度要求。不仅如此，检测还涉及国计民生各个部门，可以说在所以科学技术领域无时不在进行检测。科学技术的发展和检测技术的发展是密切相关的。现代化的检测手段能达到的精度、灵敏度及测量范围等，在很大程度上决定了科学技术的发展水平。同时，科学技术的发展达到的水平越高，又为检测技术、传感器技术提供了新的前提手段。目前温度计的发展很快，从原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等。目前的温度计中传感器是它的重要组成部分，它的精度灵敏度基本决定了温度计的精度、测量范围、控制范围和用途等。传感器应用极其广泛，目前已经研制出多种新型传感器。但是，作为应用系统设计人员需要根据系统要求选用适宜的传感器，并与自己设计的系统连接起来，从而构成性能优良的监控系统。

2 设计方案 2.1 设计方案一： 温度计电路总体设计方框图如下图所示，控制器采用单片机AT89S51，温度传感器采用DS18B20,用三位LED数码管一串口传送数据实现温度显示。 主控制器 单片机AT89S51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要俩个口能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。 显示电路 显示电路采用三位共阳LED数码管，从P3口RXD,TXD串口输出段码。 温度传感器 DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9—12位的数字值读数方式。 图2-1 总设计方框图 2.2 设计方案二 由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A\D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来。

DS18B20数字温度计设计实验报告(1)

单片机原理及应用 课程设计报告书 题目：DS18B20数字温度计 姓名：李成 学号：133010220 指导老师: 周灵彬 设计时间： 2015年1月

目录 1. 引言 (3) 1.1。设计意义 3 1。2.系统功能要求3 2。方案设计 (4) 3。硬件设计 (4) 4. 软件设计 (8) 5。系统调试 10 6. 设计总结 (11) 7. 附录 (12) 8。参考文献 15

DS18B20数字温度计设计 1.引言 1.1. 设计意义 在日常生活及工农业生产中，经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件有热电偶和热电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持。其缺点如下: ●硬件电路复杂； ●软件调试复杂； ●制作成本高。 本数字温度计设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，测温范围为—55～125℃,最高分辨率可达0.0625℃. DS18B20可以直接读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连,减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的热点。 1.2. 系统功能要求 设计出的DS18B20数字温度计测温范围在0～125℃,误差在±1℃以内，采用LED数码管直接读显示。

2. 方案设计 按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电 路和显示电路. 数字温度计总体电路结构框图如4。1图所示: 图4.1 3. 硬件设计 温度计电路设计原理图如下图所示,控制器使用单片机AT89C2051,温度传 感器使用DS18B20，使用四位共阳LED 数码管以动态扫描法实现温度显示。 AT89C51 主 控 制 器 DS18B20 显示电路 扫描驱动

ds18b20数字温度计课程设计

ds18b20数字温度计课程设计 ds18b20数字温度计课程设计 一、实验目的 1、了解ds18b20数字温度计的原理； 2、掌握使用单总线、多总线的ds18b20数字温度计的读取方法； 3、学会程序设计，编写读取ds18b20数字温度计的程序； 二、实验内容 1、ds18b20原理介绍和使用指南； 2、单总线ds18b20的读取； 3、多总线ds18b20的读取； 4、ds18b20数字温度计的程序设计。 三、实验准备 1、ds18b20数字温度计一个； 2、STC89C52单片机一个； 3、74HC00芯片一个； 4、基础模块一个； 5、阻值电阻一块； 6、按键一个； 7、LED一个； 四、实验步骤 1、了解ds18b20的原理

（1）ds18b20原理介绍：ds18b20是一款以串行通信方式完成温度采集的高精度热敏电阻，具有自带的识别码，可以同时读取多个ds18b20，具有低功耗，精度高，测量范围广等优点。 （2）ds18b20使用指南：ds18b20使用一根数据线进行通信，将这根数据线接到单片机的数据口即可，用来接收和发送数据。 2、单总线ds18b20的读取 （1）实验环境搭建：将ds18b20数字温度计接到单片机的数据口上，并将电阻接入，使电路有效； （2）实验程序编写：编写读取单总线ds18b20的程序，实现单总线ds18b20数字温度计的读取； 3、多总线ds18b20的读取 （1）实验环境搭建：将多个ds18b20数字温度计使用同一个总线接到单片机的数据口上，并将电阻接入，使电路有效； （2）实验程序编写：编写读取多总线ds18b20的程序，实现多总线ds18b20数字温度计的读取； 4、ds18b20数字温度计的程序设计 （1）实验环境搭建：将ds18b20数字温度计接到单片机的数据口上，并将电阻、按键、LED等电子元件接入，使电路有效； （2）实验程序编写：编写ds18b20数字温度计的程序，实现读取ds18b20数字温度计的功能，并将按键控制LED亮灭，根据温度读取值判断LED是否亮起。 五、实验结果

基于热敏电阻的数字温度计课程设计报告书

目录 1 绪论 (1) 2 系统硬件电路设计 (3) 2.1 测温电桥电路 (3) 2.2 信号放大电路........................................................................ .. (6) 2.3 AD转换电路............................................................................. (7) 2.4 控制电路........................................................................... . (9) 2.5 声光报警电路 (10) 2.6 显示电路 (11) 2.7 电源电路 (12)

3 系统软件设计 (15) 4 总结与展望 (16) 参考文献 (17)

1概述 随着以知识经济为特征的信息化时代的到来人们对仪器仪表的认识更加深入，温度作为一个重要的物理量，是工业生产过程中最普遍，最重要的工艺参数之一。随着工业的不断发展，对温度的测量的要求也越来越高，而且测量的围也越来越广，对温度的检测技术的要求也越来越高，因此，温度测量及其测量技术的研究也是一个很重要的课题。 目前温度计按测使用的温度计种类繁多，应用围也比较广泛，大致可以包括以下几种方法： 1，利用物体热胀冷缩原理制成的温度计 2，利用热电效应技术制成的温度检测元件 3，利用热阻效应技术制成的温度计 4，利用热辐射原理制成的高温计 5，利用声学原理进行温度测量 本系统的温度测量采用的就是热阻效应。温度测量模块主要为温度测量电桥，当温度发生变化时，电桥失去平衡，从而在电桥输出端有电压输出，但该电压很小。将输出的微弱电压信号通过OP07放大，将放大后的信号输入AD转换芯片，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来。 系统硬件原理图如图1—1

铂电阻数字温度计课程设计报告

铂电阻数字温度计课程设计报告专业班级：测控技术与仪器063班 一、设计任务与要求 1．铂电阻线性电路的设计； 2．消除引线影响； 3．ICL7107显示数控电路的应用； 4. MATLAB和PROTEUS仿真； 5. 设计一个量程为0-300℃，分辨率为1℃的铂电阻数字温度计； 二、电路原理分析与方案设计 利用铂电阻温度传感器、随温度变化信号的线性化技术、消除引线电阻的影

响并使用ICL7107显示电路制作一个量程为0～300℃，分辨率为1℃的铂电阻数字式温度计。 电路原理图如下： 三、单元电路分析与设计 1.铂电阻PT100温度传感器 导体的电阻值随温度变化而变化，通过测量其电阻值推算出被测环境的温度，利用此原理构成的传感器就是热电阻温度传感器。能够用于制作热电阻的金属材料必须具备以下特性：(1)电阻温度系数要尽可能大和稳定，电阻值与温度之间应具有良好的线性关系；（2）电阻率高，热容量小，反应速度快；（3）材料的复现性和工艺性好，价格低；（4）在测量范围内物理和化学性质稳定，目前，在工业中应用最广的材料是铂和铜。 铂电阻与温度之间的关系，在0～630.74℃范围内可用下式表示： R T=R0(1+A*T+B*T^2) 在-200～0℃的温度范围内为 R T=R0[(1+A*T+B*T^2+C*(T-100℃)T^3)] 式中：R0和R T分别为在0℃和温度T时铂电阻的电阻值，A、B、C为温度系

数，有实验确定，R0=100Ω,A=3.90802e-3℃^-1，B=-5.80195e-7^-2,C=-4.27350e-12℃^-4。铂电阻广泛应用于-200～850℃范围内的温度测量，工业中通常在600℃以下。 铂电阻随温度变化曲线： 二、线性化技术 1．原理及线路 ①

51单片机课程设计数字温度计报告

电子毕业设计 数 字 温 度 计 题目：数显温度计学院：电子信息学院班级： 学号： ： 指导老师： 日期：

数字温度计设计任务书 一、课程设计目的 1、加强学生理论联系实际的能力，提高学生的动手能力； 2、学会基本电子元器件的识别和检测； 3、学会应用EDA软件Proteus进行电路的设计和仿真； 4、基本掌握单片机的基本原理，并能将其应用于系统的设计。 5、通过实训，提高学生的学习兴趣，激发自主学习能力，培养创新意识。 二、设计任务 先焊制一个单片机最小系统，并以制作的单片机最小系统为核心，设计并制作一个数字式温度计应用系统。 三、设计要求具有以下功能： (1)采用DS18B20作为温度传感器进行温度检测； (2)对采集温度进行显示（显示温度分辨率0.1℃）； (3)采集温度数值应采用数字滤波措施，保证显示数据稳定； (4)显示数据，无数据位必须消隐。

目录 数字温度计设计任务书 (2) 1、设计思路 （1）设计原理 (4) （2）系统方案及总体设计框图 (4) 2、数字温度计应用系统的硬件设计 （1）单片机小系统基本组成及硬件图 （2）外围电路工作原理及系统硬件图 （3）主要芯片及其功能 3、系统软件程序的设计 软件流程框图 4、系统调试 （1）仿真器介绍 （2）调试结果及其分析 （3）系统设计电路的特点和方案的优缺点 5、课程设计心得体会 参考文献 附录程序清单及注释

一、 设计思路： 设计方案及其总体设计框图 温度计设计系统流程图 系统设计原理： 本次课程设计是基于单片机的数字温度计设计，在开始课程设计的时候我们要理解并掌握对单片机 的开发，学会使用KEIL 及Proteus 等仿真软件。根据设计任务要求选

数字温度计的设计与制作实验报告

重庆邮电大学通信与信息工程学院 班级GJ011201 小组成员 徐睿2012210460 李易晓2012210057 张地根2012210114 指导老师邓炳光

数字温度计的设计与制作实验报告设计要求 1，数字温度计设计与制作：利用之前绘制的“C51学习板”掌握的SCH和PCB图知识，绘制一个基于STC89C51的单片机系统，增加温度采集0~120度，温度显示要求3位整数+1位小数，电路原理图和PCB图 2，SCH必须按照规范进行绘制。 3，系统还要求具备电源指示灯，外部使用MINI-USB进行5V供电，在满足要求的情况下，使用的元器件越少越好；温度采集可以用模拟或数字器件、显示可以用LCD或数码管。4，PCB板要求使用底层走线，元器件在顶层。 5，PCB板上标识自己的学号、姓名。 6，PCB板大小，满足元器件布局的情况下，尽可能减少面积。 7，PCB审查正确后，进行单面板腐蚀的相关操作：热转印、腐蚀、钻孔、裁剪等。 元器件自行购买，然后焊接，调试，编写单片机程序，完成设计报告。 设计步骤 一主要原器件的选择 控制模块：STC89C52 温度采集模块：DS18B20 显示模块：8位共阴数码管 二原理图的绘制 1新建一个工程，在Altium Designer软件中的“File”选项中选择“New→Project→PCB project”，然后保存工程至文件夹中（文件名定义要规范）。 2纸张配置，在Design选项中单击左键，选择Document Options项，然后根据原理图的要求选择合适的配置。 3展开工程管理标签、元器件库。 4填写图纸信息。（项目名称、图纸名称、版本、序号、作者。） 5元器件绘制。 1）创建元件库; 2）.绘制元器件; 3）完善元器件属性;

数字温度计的设计开题报告doc

数字温度计的设计开题报告 篇一：基于单片机的数字温度计设计开题报告 ****大学综合性设计实验 开题报告 ? ? 学生专业? 同组人? 指导老师： XX年4月 1.国内外现状及研究意义 随着科技的不断发展，现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器技术，在我国各领域已经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。 测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了三个发展阶段：

①传统的分立式温度传感器 ②模拟集成温度传感器 ③智能集成温度传感器。 目前的智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的，它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶，特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)。社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高，现在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展，并朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展，本文将介绍智能集成温度传感器DS18B20的结构特征及控制方法，并对以此传感器，AT89S51单片机为控制器构成的数字温度测量装置的工作原理及程序设计作了详细的介绍。与传统的温度计相比，其具有读数方便，测温范围广，测温准确，输出温度采用数字显示，主要用于对测温要求比较准确的场所，或科研实验室使用。该设计控制器使用ATMEL公司的AT89S51单片机，测温传感器使用DALLAS公司DS18B20，用液晶来实现温度显示。 2.方案设计及内容

基于DS18B20设计的数字温度计课程设计报告

阜阳师范学院 物理与电子科学学院电子信息科学与技术专业课程设计题目数字温度计设计 队员姓名张荣军, 桂乾，闫利平，王凤，王玉成 班级08级电子3班 指导教师王宪菊 完成日期２０１0 年１2 月1２日

目录 课程设计要求……………………………………………………………… 引言……………………………………………………………………………………………第1章．数字温度计总体设计方案……………………………………………………………………………………………… 1.1数字温度计设计方案论述………………………………………………………………１．１．1方案一…………………………………………………………………………………1．1．２方案二…………………………………………………………………………………第二章数字温度计总体详细设计 ２.１主控器…………………………………………………………………………………… ２.1．1.STＣ89S５1特点及特性………………………………………………………………2．１．2.管脚功能说明………………………………………………………………………… 2.1. 3.振荡器特性……………………………………………………………………………2．１.４.芯片擦除……………………………………………………………………………… 2.2 温度采集部分设计……………………………………………………………………2．2.１温度传感器DS1８B２０………………………………………………………………… 2.２.２ＤＳ18B20温度传感器与单片机的接口电路………………………………………… 2.３LCD显示部分电路设计………………………………………………………………… 2.4 报警电路的实现………………………………………………………………………… 2.5报警上,下限调整电路实现……………………………………………………………… 2.6 复位电路的实现…………………………………………………………………………第三章系统软件设计 3.1主程序…………………………………………………………………………………… 3.2读出温度子程序………………………………………………………………………… 3.３温度转换命令子程序……………………………………………………………………３.4 计算温度子程序…………………………………………………………………………4总结与体会…………………………………………………………………………………5参考文献……………………………………………………………………………………附件1:Protues仿真截图 附件2:程序代码

数字温度计的设计.

扬州大学能源与动力工程学院课程设计报告 题目：数字温度计的设计 课程：单片机原理及应用课程设计 专业：电气工程及其自动化 班级：电气1202班 姓名： 学号：

第一部分 任 务 书

《单片机原理及应用》课程设计任务书 一、课题名称 硬件设计题目五：数字温度计的设计 二、课程设计目的 课程设计是课程教学中的一项重要内容，是达到教学目标的重要环节，是综合性较强的实践教学环节，它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。 《单片机原理及应用》是一门理论性、实用性和实践性都很强的课程，课程设计环节应占有更加重要的地位。单片机原理及应用课程设计的目的是让学生在理论学习的基础上，通过完成一个涉及MCS-51单片机多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用，使学生不但能将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且能进一步加深对电子电路、电子元器件等知识的认识与理解，同时在软件编程、排错调试、相关软件和仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。通过单片机硬件和软件设计、调试、整理资料等环节的培训，使学生初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。 三、课程设计内容 设计以89C51单片机和外围元器件构成的单片机应用系统，并完成相应的软硬件调试。 1. 系统方案设计：综合运用单片机课程中所学到的理论知识，学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计。 2. 硬件电路设计：对方案中以单片机为核心的电路进行设计计算，包括元器件的选择和电路参数的计算，并画出总体电路图。 3. 软件设计：根据已设计出的软件系统框图，用汇编语言或C51编制出各功能模块的子程序和整机软件系统的主程序。 4. 调试：在单片机周立功实验箱上进行相关设计并调试。 四、课程设计要求 1. 学习DS18B20功能与使用方法； 2. 每秒采集一次温度并在LED上显示； 3. 具有显示最高与最低温度的功能； 4. 设计硬件原理图； 5. 编写程序。 五、进度安排

数字温度计设计毕业设计(两篇)

数字温度计设计毕业设计（二）引言概述 数字温度计是一种用于测量温度的电子设备，它通过传感器将温度转换为数字信号，然后显示在数字屏幕上。本文将针对数字温度计的设计进行详细讨论，包括硬件设计和软件设计两个主要方面。硬件设计部分将包括传感器选择、信号调理电路设计和数字显示设计；软件设计部分将包括嵌入式程序设计和用户界面设计。通过本文的详细介绍，读者将能够了解到数字温度计的设计原理、设计流程和关键技术。 正文内容 1. 传感器选择 1.1 温度传感器类型 1.2 温度传感器比较与选择 1.3 温度传感器参数测试与校准 2. 信号调理电路设计 2.1 信号条件 2.2 放大和滤波电路设计 2.3 ADC（模数转换器）选型和使用 3. 数字显示设计

3.1 显示芯片选型和使用 3.2 显示屏尺寸和分辨率选择 3.3 显示内容设计和显示方式选择 4. 嵌入式程序设计 4.1 控制器选型和使用 4.2 温度数据采集与处理 4.3 温度数据存储和传输 5. 用户界面设计 5.1 按键和控制部分设计 5.2 显示界面设计与实现 5.3 温度单位与切换设计 正文详细阐述 1. 传感器选择 1.1 温度传感器类型 在数字温度计的设计中，可以选择多种温度传感器，包括热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器等。本文将比较各种传感器的特点和适用范围，从而选择最合适的传感器。 1.2 温度传感器比较与选择

通过比较热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器的精度、响应时间和成本等特点，结合设计需求和成本预算，选择最佳的温度传感器。 1.3 温度传感器参数测试与校准 为了确保传感器的准确性，需要对其参数进行测试和校准。本文将介绍传感器参数测试的方法和仪器，以及校准的步骤和标准。 2. 信号调理电路设计 2.1 信号条件 传感器输出的信号需要进行电平调整和滤波等处理，以便进一步处理和显示。本文将介绍信号调理的基本原理和设计方法。 2.2 放大和滤波电路设计 为了放大和滤波传感器输出的微弱信号，本文将介绍放大和滤波电路的设计原理和实现方法，包括运放、滤波器和滤波器的选型和参数设置。 2.3 ADC（模数转换器）选型和使用 为了将模拟信号转换为数字信号，需要使用ADC进行模数转换。本文将介绍ADC的选型和使用方法，包括分辨率、采样率和接口选择等关键参数。 3. 数字显示设计

单片机数字温度计课程设计总结

单片机数字温度计课程设计总结 一、引言 温度是物体分子热运动的表现，对于很多应用场合来说，准确地测量和监控温度是非常重要的。在本次课程设计中，我们使用单片机设计了一个数字温度计，能够实时测量环境温度并将其显示在数码管上。本文将对该课程设计进行总结和归纳。 二、设计思路 1. 硬件设计：我们使用了传感器、单片机和数码管等硬件元件。传感器用于感知环境温度，单片机负责数据处理和控制，数码管用于显示温度数值。 2. 软件设计：我们使用C语言编写了相应的程序。程序的主要逻辑是通过单片机与传感器进行通信，获取温度值并进行转换，然后将转换后的数值通过数码管进行显示。 三、硬件设计 1. 传感器选择：在本次设计中，我们选择了NTC热敏电阻作为温度传感器。它的电阻值随温度的变化而变化，通过测量电阻值的变化即可得到环境温度。 2. 单片机选择：我们选择了常用的STC89C52单片机作为控制核心。它具有较高的性价比和丰富的资源。 3. 数码管选择：我们选择了常见的共阳极数码管，它能够直观地显

示温度数值。 四、软件设计 1. 数据采集：首先，我们需要通过AD转换将传感器输出的模拟信号转换为数字信号。然后，我们将数字信号转换为温度值，根据传感器的特性曲线进行适当的校准。 2. 数据处理：接下来，我们需要对采集到的温度值进行处理，例如进行单位转换或滤波处理，以获得更加准确和稳定的结果。 3. 数据显示：最后，我们将处理后的温度值通过数码管进行显示。为了方便观察，我们还可以添加一些提示信息，例如温度单位或警告标识。 五、调试和测试 在设计完成后，我们需要进行调试和测试，以确保温度计能够正常工作。首先，我们可以通过改变环境温度来验证温度计的测量准确性。其次，我们还可以通过与其他温度计进行对比来验证其稳定性和精度。 六、设计优化和改进 在实际使用过程中，我们可以根据需求进行进一步的优化和改进。例如，我们可以添加温度报警功能，当温度超过设定阈值时，温度计能够及时发出警报。另外，我们还可以考虑将数据存储到存储器中，以便长期监测和分析。

单片机课程设计报告数字温度计

- - -.. 单片机课程设计报告 数字温度计 专业班级 姓名 时间周～周 指导教师 年月日

1 设计要求 ■根本X围-50℃-110℃ ■精度误差小于0.5℃ ■LED数码直读显示 2 扩展功能 ■实现语音报数 ■可以任意设定温度的上下限报警功能

数字温度计 摘要： 随着时代的进步和开展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比拟成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置X围内时，可以报警。 关键词：单片机，数字控制，温度计，DS18B20，STC89C51 1 引言 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否认的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向开展。 本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温X围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比拟准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机STC89C51，测温传感器使用DS18B20，用3位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确到达以上要求。 2总体设计方案 2.1数字温度计设计方案论证 2.1.1方案一 由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进展A/D转换后，就可以用单片机进展数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比拟麻烦。 2.1.2方案二 进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进展转换，就可以满足设计要求。 从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比拟简单，软件设计也比拟简单，故采用了方案二。 2.2方案二的总体设计框图 温度计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器采用单片机AT89S51，温度传感器采用DS18B20，用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。

数字温度计设计报告

数字温度计实验报告 一，实验目的 1. 学习80C52单片机的部的定时器及各接口的功能及应用。 2. 设计任务及要求利用实验平台上LED数码管和蜂鸣器设计具有最低、最高温度查询，实时显示和报警功能的数字温度器。 二，实验要求 根本要求： 1：能够实时显示环境温度。 2：能够保存使用时间的最大值和最小值，能够查阅。 3：有温度报警功能，能够设置报警温度。用绿灯表示正常温度，红灯表示报警同时发声。扩展功能： 查询最低和最高温度时，指示灯蓝灯和黄灯分别表示当前先显示的是高温还是低温。三，实验根本原理 利用单片机定时器完成报警检测功能。每隔一段时间定时器0对当前温度值进展检测，当超过设定温度30度时红灯亮并发生报警。 为了将时间在LED数码管上显示当前温度，采用动态显示法，由于静态显示法需要译码器，数据锁存器等较多硬件，可采用动态显示法实现LED显示，通过对每位数码管的依次扫描，使对应数码管亮，同时向该数码管送对应的字码，使其显示数字。由于数码管扫描周期很短，由于人眼的视觉暂留效应，使数码管看起来总是亮的，从而实现了各种显示。 该设计采用四按键输入，当按键1〔2〕按下，可分别查看当前最低〔最高〕温度。四，实验设计分析 针对要实现的功能，采用AT89S52单片机和ds18b20温度传感器进展设计，AT89S52单片机是一款低功耗，高性能CMOS8位单片机，它有以下特点： 1、拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash 2、晶片部具时钟振荡器〔传统最高工作频率可至12MHz〕 3、部程序存储器〔ROM〕为8KB 4、部数据存储器〔RAM〕为256字节 5、32 个可编程I/O 口线 6、8 个中断向量源 7、三个16 位定时器/计数器 8、三级加密程序存储器 9、全双工UART串行通道 Ds18b20管脚图为： ds18b20管脚图 DS18B20的引脚功能： DQ为数字信号输入/输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端〔在寄生

单片机课程设计报告报告-数字温度计

XX学院 HUIZHOUUNIVERSITY 单片机课程设计 设计题目 系别 专业

班级 学号 学生XX 指导教师 完成时间年月

目录 一．课题设计任务与要求。-------------------------------------------------------- 二．对于课题的总体设想。-------------------------------------------------------- 三．DS18B20温度传感器简介。-------------------------------------------------------- 四．系统总仿真电路。-------------------------------------------------------- 五．总程序。 -------------------------------------------------------- 六．心得体会。 -------------------------------------------------------- 七．参考文献。 ---------------------------------------------------

一、设计任务与要求 设计任务：利用数字温度传感器DS18B20与单片机结合来测量温度。 设计要求：利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号，计算后在LED数码管上显示相应的温度值。其温度测量X围为-55～125℃，准确到0.5℃。 本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置X围内时，可以报警。 数字温度计所测量的温度采用数字显示，控制器使用单片机89C51，测温传感器使用DS18B20，用3位共阳极LED数码管以串口传送数据，实现温度显示。 从温度传感器DS18B20可以很容易直接读取被测温度值，进展转换即满足设计要求。 DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改良型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字读数方式。 二．对课题的总体设想 采用数字温度芯片DS18B20 测量温度，输出信号全数字化，利用1602液晶显示屏实时显示温度。其中DS18B20 的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS18B20和微控制器STC89C52构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,

基于51单片机数字温度计课程设计报告书

单片机原理与应用课程设计题目基于单片机的数字温度计

《单片机原理与应用课程设计》任务书

2．对课程设计成果的要求〔包括图表（或实物）等硬件要求〕： ①设计电路，安装调试或仿真，分析实验结果； ②并写出设计说明书,语言流畅简洁，文字不得少于3500字； ③使用Protel软件绘出原理图（SCH）和印制电路板(PCB),器件的选择要有计算依据。 3．主要参考文献： [1]《单片机基础实用教程》.念东.中国地质大学. 2005 [2]《数字电路与数字电子技术》. 岳怡. 西北工业大学. 2004 [3]《单片级高级语言C51应用程序设计》. 徐爱钧.电子工业. 2001 4．课程设计工作进度计划： 序号起迄日期工作容 方案设计 1 12.15-12.16 电路设计 2 12.17-12.18 软件设计 3 12.19-12.21 软件联调 4 12.22-12.23 系统仿真 5 12.24-12.25 完成报告 6 12.26-12.28 主指导教师日期： 2013年 12月 28日

目录 1.绪论 (1) 2.设计目的 (1) 3.设计正文 (1) 4.系统各模块介绍2 4.1 AT89C52芯片介绍 (2) 4.2温度检测电路设计 (6) 4.3显示电路 (8) 5.系统软件设计 (9) 5.1主程序流程图 (9) 5.2 温度检测数据读取图 (10) 6.编程与仿真 (11) 6.1 Keil软件 (11) 6.2 仿真软件Proteus (11) 6.3仿真界面 (12) 7.结论 (13) 参考文献 (13) 附录 (14)