数字温度计的设计与制作

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数字温度计的设计说明

数字温度计的设计说明实验六数字温度计的设计⼀、设计⽬的通过电⼦技术的综合设计，熟悉⼀般电⼦电路综合设计过程、设计要求、应完成的⼯作容和具体的设计⽅法。

通过设计有助于复习、巩固以往的学习容，达到灵活应⽤的⽬的。

设计完成后在实验室进⾏⾃⾏安装、调试，从⽽加强学⽣的动⼿能⼒。

在该过程中培养从事设计⼯作的整体概念。

⼆、设计要求1、利⽤所学的知识，通过上⽹或到图书馆查阅资料，完成数字温度计的设计；要求写出实验原理，画出原理功能框图，描述其功能。

2、需采⽤单⽚机STC15W404AS、NTC热敏电阻、共阳数码管等元器件进⾏设计，试确定设计⽅案详细⼯作原理，计算出参数。

3、技术指标：1)温度围: 0 --- +100℃; 误差≤± 2 ℃；2)选择设计⽅案；3)根据设计⽅案分析设计原理及写出详细的硬件电路设计过程；⽅案概要本设计是利⽤NTC热敏电阻MF52E-10K（B=3950）1%精度，作为温度传感器，其输出的信号通过STC15W404AS部AD进⾏模数转换，然后STC15W404AS对该温度数据进⾏处理，并由⼀个4位⼀体共阳数码管显⽰显⽰温度值。

实验报告要求原理、计算等)1、根据设计要求确定数字温度计⽅案，并完成电路设计，分别说明设计⽅案、电路⼯作原理：2、完成电路连接并进⾏数字温度计测试：参考设计电路图1 参考电路图表1元器件清单图2 参考电路图表2元器件清单图3 数码管引脚图参考程序：******************************************/#define MAIN_Fosc 22118400L //定义主时钟#include "STC15Fxxxx.H"/****************************** ⽤户定义宏***********************************/ #define Timer0_Reload (65536UL -(MAIN_Fosc /1000)) //Timer 0 中断频率, 1000次/秒/*****************************************************************************/#define DIS_DOT 0x20#define DIS_BLACK 16#define DIS_ 17#define AD_Cha 2 //0-4通道/************* 本地常量声明**************/u8 code t_display[]={ //标准字库共阳// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,0x46}; //0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. -1/*u8 code t_display[]={ //标准字库// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71, //black - H J K L N o P U t G Q r M y0x00,0x40,0x76,0x1E,0x70,0x38,0x37,0x5C,0x73,0x3E,0x78,0x3d,0x67,0x50,0x37,0x6e,0xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xEF,0x46}; //0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. -1*/u8 code T_COM[]={0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F}; //位码/************* IO⼝定义**************/sbit P_HC595_SER = P4^0; //pin 14 SER data inputsbit P_HC595_RCLK = P5^4; //pin 12 RCLk store (latch) clocksbit P_HC595_SRCLK = P4^3; //pin 11 SRCLK Shift data clock/************* 本地变量声明**************/u8 LED8[8]; //显⽰缓冲u8 display_index; //显⽰位索引bit B_1ms; //1ms标志u8 offled;u16 msecond;/************* 本地函数声明**************/void Delayms(u16 dlayT);void DisplayScan(void);/**********************************************/void main(void){u8 i,k;u16 j;P0M1 = 0; P0M0 = 0; //设置为准双向⼝P1M1 = 0; P1M0 = 0; //设置为准双向⼝P2M1 = 0; P2M0 = 0; //设置为准双向⼝P3M1 = 0; P3M0 = 0; //设置为准双向⼝P4M1 = 0; P4M0 = 0; //设置为准双向⼝P5M1 = 0; P5M0 = 0; //设置为准双向⼝P6M1 = 0; P6M0 = 0; //设置为准双向⼝P7M1 = 0; P7M0 = 0; //设置为准双向⼝display_index = 4;offled = 0;P1ASF = 0x0F; //P1.0 P1.1 P1.2 P1.3做ADC ADC_CONTR = 0xE0; //90T, ADC power on CLK_DIV = CLK_DIV&0xDF; //CLK_DIV.5 ADRJ=0 AUXR = 0x80; //Timer0 set as 1T, 16 bits timer auto-reload, TH0 = (u8)(Timer0_Reload / 256); TL0 = (u8)(Timer0_Reload % 256);ET0 = 1; //Timer0 interrupt enablefor(k=11;k>0;k--){for(i=0; i<4; i++) LED8[i] = k-1; //上电消隐Delayms(1000);}while(1){if(B_1ms) //1ms到{B_1ms = 0;if(++msecond >= 300) //300ms到{msecond = 0;j = Get_ADC10bitResult(AD_Cha); //参数0~7,查询⽅式做⼀次ADC, 返回值就是结果, == 1024 为错误//j = 768;if(j < 1024){LED8[0] = j / 1000; //显⽰ADC值LED8[1] = (j % 1000) / 100;if(LED8[0] == 0) LED8[0] = 16;}else //错误{for(i=0; i<4; i++) LED8[i] = 14;}j = Get_ADC10bitResult(3); //参数0~7,查询⽅式做⼀次ADC, 返回值就是结果,== 1024 为错误j += Get_ADC10bitResult(3);j += Get_ADC10bitResult(3);j += Get_ADC10bitResult(3);if(j < 1024*4){LED8[0] = j / 1000; //显⽰ADC值LED8[1] = (j % 1000) / 100;LED8[2] = (j % 100) / 10;LED8[3] = j % 10;if(LED8[0] == 0) LED8[0] = DIS_BLACK;j = get_temperature(j); //计算温度值LED8[4] = j / 1000; //显⽰温度值LED8[5] = (j % 1000) / 100;LED8[6] = (j % 100) / 10 + DIS_DOT;LED8[7] = j % 10;if(LED8[4] == 0) LED8[4] = DIS_BLACK;if(F0) LED8[4] = DIS_; //显⽰-}else //错误{for(i=0; i<8; i++) LED8[i] = DIS_;}}}}}/**********************************************///======================================================================== // 函数: u16 Get_ADC10bitResult(u8 channel)// 描述: 查询法读⼀次ADC结果.// 参数: channel: 选择要转换的ADC.// 返回: 10位ADC结果.// 版本: V1.0, 2012-10-22//======================================================================== u16 Get_ADC10bitResult(u8 channel) //channel = 0~7ADC_RESL = 0;ADC_CONTR = (ADC_CONTR & 0xe0) | 0x08 | channel; //start the ADCNOP(4);while((ADC_CONTR & 0x10) == 0) ; //wait for ADC finish ADC_CONTR &= ~0x10; //清除ADC结束标志return (((u16)ADC_RES << 2) | (ADC_RESL & 3));}// MF52E 10K at 25, B = 3950, ADC = 12 bitsu16 code temp_table[]={140, //;-40 0149, //;-39 1159, //;-38 2168, //;-37 3178, //;-36 4188, //;-35 5199, //;-34 6210, //;-33 7222, //;-32 8233, //;-31 9246, //;-30 10259, //;-29 11272, //;-28 12286, //;-27 13367, //;-22 18 385, //;-21 19 403, //;-20 20 423, //;-19 21 443, //;-18 22 464, //;-17 23 486, //;-16 24 509, //;-15 25 533, //;-14 26 558, //;-13 27 583, //;-12 28 610, //;-11 29 638, //;-10 30 667, //;-9 31 696, //;-8 32 727, //;-7 33 758, //;-6 34 791, //;-5 35 824, //;-4 36 858, //;-3 37 893, //;-2 38 929, //;-1 39 965, //;0 40 1003, //;1 41 1041, //;2 421243, //;7 47 1285, //;8 48 1328, //;9 49 1371, //;10 50 1414, //;11 51 1459, //;12 52 1503, //;13 53 1548, //;14 54 1593, //;15 55 1638, //;16 56 1684, //;17 57 1730, //;18 58 1775, //;19 59 1821, //;20 60 1867, //;21 61 1912, //;22 62 1958, //;23 63 2003, //;24 64 2048, //;25 65 2093, //;26 66 2137, //;27 67 2182, //;28 68 2225, //;29 69 2269, //;30 70 2312, //;31 712519, //;36 76 2559, //;37 77 2598, //;38 78 2637, //;39 79 2675, //;40 80 2712, //;41 81 2748, //;42 82 2784, //;43 83 2819, //;44 84 2853, //;45 85 2887, //;46 86 2920, //;47 87 2952, //;48 88 2984, //;49 89 3014, //;50 90 3044, //;51 91 3073, //;52 92 3102, //;53 93 3130, //;54 94 3157, //;55 95 3183, //;56 96 3209, //;57 97 3234, //;58 98 3259, //;59 99 3283, //;60 1003393, //;65 105 3413, //;66 106 3432, //;67 107 3452, //;68 108 3470, //;69 109 3488, //;70 110 3506, //;71 111 3523, //;72 112 3539, //;73 113 3555, //;74 114 3571, //;75 115 3586, //;76 116 3601, //;77 117 3615, //;78 118 3628, //;79 119 3642, //;80 120 3655, //;81 121 3667, //;82 122 3679, //;83 123 3691, //;84 124 3702, //;85 125 3714, //;86 126 3724, //;87 127 3735, //;88 128 3745, //;89 1293791, //;94 134 3799, //;95 135 3807, //;96 136 3815, //;97 137 3822, //;98 138 3830, //;99 139 3837, //;100 140 3844, //;101141 3850, //;102 142 3857, //;103 143 3863, //;104 144 3869, //;105 145 3875, //;106 146 3881, //;107 147 3887, //;108 148 3892, //;109 149 3897, //;110 150 3902, //;111 151 3907, //;112 152 3912, //;113 153 3917, //;114 154 3921, //;115 155 3926, //;116 156 3930, //;117 157 3934, //;118 158};/******************** 计算温度***********************************************/ // 计算结果: 0对应-40.0度, 400对应0度, 625对应25.0度,最⼤1600对应120.0度.// 为了通⽤, ADC输⼊为12bit的ADC值.// 电路和软件算法设计: Coody/**********************************************/#define D_SCALE 10 //结果放⼤倍数, 放⼤10倍就是保留⼀位⼩数u16 get_temperature(u16 adc){u16 code *p;u16 i;u8 j,k,min,max;adc = 4096 - adc; //Rt接地p = temp_table;if(adc < p[0]) return (0xfffe);if(adc > p[160]) return (0xffff);min = 0; //-40度max = 160; //120度for(j=0; j<5; j++) //对分查表{k = min / 2 + max / 2;if(adc <= p[k]) m ax = k;if(adc == p[min]) i = min * D_SCALE;else if(adc == p[max]) i = max * D_SCALE;else // min < temp < max{while(min <= max){min++;if(adc == p[min]) {i = min * D_SCALE; break;}else if(adc < p[min]){min--;i = p[min]; //minj = (adc - i) * D_SCALE / (p[min+1] - i);i = min;i *= D_SCALE;i += j;break;}}}return i;}void Delayms(u16 dlayT){u16 i,j;。

基础课程设计-数显温度计设计与制作

基础课程设计-数显温度计设计与制作2020-12-12【关键字】方案、情况、设想、思路、方法、条件、空间、模式、行动、监测、运行、传统、问题、系统、有效、继续、充分、整体、现代、合理、快速、保持、发展、发现、掌握、规律、特点、关键、稳定、思想、基础、需要、环境、工程、体系、能力、方式、作用、标准、结构、水平、任务、反映、速度、关系、设置、检验、分析、简化、借鉴、调节、逐步、形成、拓展、丰富、规划、保证、确保、指导、强化、帮助、教育、解决、调整、完善、方向、扩大、实现、提高、核心、智能化设计课题：数显温度计设计与制作专业班级：09级电子信息工程2班设计时间： 2011年10月10日—12月28日目录一、结构设计方案选择 (3)方案一：汽车尾灯电设计与制作……………………………………….．．3方案二：数显温度计设计与制作 (5)方案比较与选择.............................................................................................. (6)二、摘要 (7)三、设计任务与要求 (8)四、单元电路设计、参数计算及元器件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9温度采样电路部分 (9)A/D转换的设计部分 (10)数码管的驱动部分 (11)五、总原理图及元器件清单 (11)六、安装与调试 (13)温度的采样电路部分 (13)A/D部分 (13)数字电压表的设计部分 (14)数码管的驱动部分................................................................................. (14)七、性能测试 (14)八、主要参考文献 (15)九、实验总结及拓展分析 (15)十、心得与体会 (16)一、制作设计方案选择方案一：汽车尾灯的设计与制作一、设计任务与制作假设汽车尾部左右两侧各有4个指示灯(用发光二极管模拟)有四种显示模式如下：1.汽车正常运行时指示灯全灭;2.右转弯时，右侧4个指示灯按右循环顺序点亮，每灯只亮0.5秒；3.左转弯时,左侧4个指示灯按左循环顺序点亮，每灯只亮0.5秒；4.临时刹车时左右两侧所有指示灯同时闪烁。

数字式温度计的设计与制作

设计三数字式温度计的设计与制作一、目的和要求1.目的（1）通过本次综合设计，进一步了解智能传感与检测技术的基本原理、智能检测系统的建立和智能检测系统的设计过程。

（2）学生设计制作出数字式温度计，提高学生有关工程系统的程序设计能力，。

（3）进一步熟悉掌握单片机技术、c 语言、汇编语言等以及在智能检测设计中的应用。

2.要求（1）充分理解设计内容，并独立完成综合设计报告。

（2）综合设计报告要求：综合设计题目，综合设计具体内容及实现功能，结果分析、收获或不足，程序清单，参考资料。

二、实验设备及条件热电偶Easypro编程软件热电偶或智能传感器DS18B20Keil c安装盘PC机、剥线钳、面包板、镊子、导线、电源、示波器、万用表、频率计单片机及其外围电路所需元器件烙铁、焊接板等焊接工具万用表电源TEKTRONIX TDS1002 60MHZ示波器三、实验原理、内容本实验培养学生了解便携式数字仪表的制作，数字式显示仪表是一种以十进制数形式显示被测量值的仪表，与模拟式的显示仪表相比较，数字显示仪表具有读数直观方便，无读数误差准确度高，响应速度快，易于和计算机联机进行数据处理等优点。

数字式显示仪表的基本构成方式如下，图中各基本单元可以根据需要进行组合，以构成不同用途的数字式显示仪表。

将其中一个或几个电路制成专用功能模块电路，若干个模块组装起来，即可以制成一台完整的数字式显示仪表。

其核心部件是模拟/数字转换器，可以将输入的模拟信号转换成数字信号，以A/D转换器为中心，可将显示仪表内部分为模拟和数字两大部分。

仪表的模拟部分一般设有信号转换和放大电路，模拟切换开关等环节。

信号转换电路和放大电路的作用是将来自各种传感器或变换器的被测信号转换成一定范围内的电压值并放大到一定幅值，以供后续电路处理。

仪表的数字部分一般由计数器，译码器，时钟脉冲发生器，驱动显示电路以逻辑控制电路等组成。

经放大后的模拟信号由A/D转换器转换成相应的数字量后，译码，驱动，送到显示器件去进行数字显示。

51单片机数字温度计设计与实现

51单片机数字温度计设计与实现温度计是一种常见的电子测量设备，用于测量环境或物体的温度。

而数字温度计基于单片机的设计与实现，能够更准确地测量温度并提供数字化的显示，具备更多功能。

一、设计原理数字温度计的设计原理基于温度传感器和单片机。

温度传感器用于感测温度，而单片机负责将传感器读取的模拟信号转化为数字信号，并进行温度计算及显示。

二、所需材料1. 51单片机2. 温度传感器（例如DS18B20）3. 数码管或液晶显示屏4. 连接线5. 电源电路电容、电阻等元件三、设计步骤1. 连接电路：按照电路原理图将51单片机、温度传感器和显示器等元件进行连接。

注意正确连接引脚，以及电源电路的设计和连接。

2. 编写程序：利用汇编语言或C语言编写51单片机的程序，实现温度读取、计算和显示功能。

3. 温度传感器设置：根据温度传感器的型号和数据手册，配置单片机相应的输入输出口、温度转换方式等参数。

4. 读取温度：通过单片机对温度传感器进行读取，获取传感器采集的温度数据。

5. 温度计算：根据传感器输出的数据和转换方法，进行温度计算，得到更准确的温度数值。

6. 数字显示：将计算得到的温度数值通过数码管或液晶显示屏进行数字显示。

可以选择合适的显示格式和单位。

7. 添加附加功能：可以根据实际需求，增加其他功能，如报警功能、数据记录、温度曲线显示等。

8. 系统测试与优化：将设计的数字温度计进行系统测试，确保其正常运行和准确显示温度。

根据测试结果进行可能的优化或改进。

四、注意事项1. 连接线应牢固可靠，避免出现松动或接触不良的情况。

2. 选择合适的温度传感器，并正确设置传感器的相关参数。

3. 程序设计时应注意算法的准确性和优化性，以确保测量的准确性和实时性。

4. 温度传感器的安装和环境选择也会影响温度计的准确性，应避免与外部环境干扰和热源过近的情况。

五、应用领域1. 家庭和工业温度监测：数字温度计可以广泛应用于室内、室外温度监测，工业生产中的温度控制等。

数字式温度计的设计和制作

同步变化。此时电路中各元件参数为： ε：1V R1：190.0Ω R2：1394.4Ω
► 对 NTC 热敏电阻数字体温计进行检验通过升温，记录不同温度下电压表的示数和温度传感器的示数，对二者进行比较。
θ（℃） U（mV）
34.1
34.12
U-θ 0.02
- 11 -
数字式温度计的设计和制作何安珣（09300190088）
五、实验数据和现象记录
1.测量 AD590 集成温度传感器的温度特性
► 确定 AD590 工作电压的范围按照图 3 连接电路，电阻箱取 5,000Ω。改变电源电压值，记录数据如下：
U0(V) 1.53 3.02 3.51 4.00 4.51 6.00 7.51 9.08 10.52 12.05 13.51 15.00 16.50 18.00 19.52
2.NTC 热敏电阻
► 在恒定电流的情况下，研究 NTC 热敏电阻的零功率阻值与温度的关系。
图4 NTC 温度特性测量电路
按图4连接电路，ε取定值，R1和 R2取值相等。通过调节 R3是电压表示数为0，此时 R3
-5-
数字式温度计的设计和制作何安珣（09300190088）的值即为 NTC 的电阻值。记录下温度 T 和 R3的值，绘制 Rx-1/T 曲线。 ► 用 NTC 热敏电阻制作量程为35℃～42℃范围的数字体温计。
U-θ -0.12 -0.06 -0.17 -0.16 -0.06 0.05 -0.13 0.05 0.04 0.03 0.05 -0.10
表3
绘制 U-θ曲线：
80
70
60
U/mV
50
40
30
20
20
30

毕业设计-数字温度计设计与制作-毕设-温度计-论文

摘要本文主要介绍数字温度计的制作，主要用到的材料有单片机AT98C51,芯片控制温度传感器DS18B20,7段数码管。

利用proteus软件来设计制作电路板，汇编语言进行编译，使之能够进行温度的采集与输出。

在PCB上，布置一系列的芯片、电阻、电容等元件，通过PCB 上的导线相连，构成电路，一起实现温度计的功能。

通过完成温度传感器的设计，使我不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且能够对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识，在软件编程、排版调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。

关键词：温度计 AT89C51 DS18B20 硬件系统软件系统装订线目录一、引言 (1)二、数字温度计设计方案论证……………………………………………………………Y1. 单片机的选取……………………………………………………………………… Y2. 温度传感器的选取…………………………………………………………………… Y3. 系统最终选取方案…………………………………………………………………… Y三、方案的总体设计…………………………………………………………………… Y1. 方案框图……………………………………………………………………………… Y2. 方案具体组成图……………………………………………………………………… Y3. 硬件电路概述………………………………………………………………………… Y四、主要单元的设计……………………………………………………………………… Y1. 单片机主控模块………………………………………………………………………Y2. 温度采集模块………………………………………………………………………Y3. 数据显示模块…………………………………………………………………………Y4. 硬件电路图………………………………………………………………………Y五、系统算法分析…………………………………………………………………………Y1. 主程序………………………………………………………………………………Y2 . 读出温度子程序……………………………………………………………………Y3. 温度转换命令子程序………………………………………………………Y4. 计算温度子程序……………………………………………………………Y5. 显示数据刷新子程序………………………………………………………Y6. 软件程序……………………………………………………………………Y六、在综合毕业设计过程中解决了哪些疑难问题，是用什么方法和措施解决的………………………………………………………………………………………Y 七、还存在有哪些问题有待于改进………………………………………………Y 结论……………………………………………………………………………………Y 致谢……………………………………………………………………………………Y 参考文献………………………………………………………………………………Y 附录…………………………………………………………………………………………Y一、引言最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略(1564～1642)发明的。

数字温度计设计和制作

sensor and NTC thermistor, as well as the measure methods. And the methods of manufacturing multipurpose digital thermometer with AD590 and NTC are also introduced.
70.0
73.0
U2/mv 166.21 168.22 170.13 172.09 174.13 176.15 177.52
I/μA 332.42 336.44
电阻 R 为 500Ω。表 2 数据拟合可得：
340.26
344.18
348.26
352.3
355.04
I (μA)
θ(℃)
图 6 输出电流与温度关系图
AD590集成温度传感器由多个参数相同的三极管和电阻组成。当它两端加上一定工
作电压时，输出电流与温度满足如下关系：
I = Bθ + A 【3】 ,
(1)
但是若AD590传感器处于非工作电压状态下时，输出电流与温度呈现非线性的关系。
因此，在测量过程中应保证AD590处于工作电压的范围下。
本实验中，用如图1所示的电路测量AD590传感器温度与输出电流的关系以及不同电
因此（3）式中的斜率B��3
= 1mV/℃，即
��3
= 1mV/℃
��
,
同时（3）式中的截距项
��3
−
��0 ��1+��2
��2
=
0
，
（4）（5）
3、NTC热敏电阻的温度特性及其测量。

数字温度计的设计和制作实验报告

5
作R − （θ 以℃为单位）图并进行线性拟合得如下结果：
��
1
相关系数�� 2 = 0.99849；斜率k1 = (1.040 ± 0.013) × 106 Ω℃；截距b1 = (−105.5 ± 3.6) × 102 Ω； ∴ R = (1.040 ± 0.013) × 106 �� + (−105.5 ± 3.6) × 102 ；
图 6：R − 关系图
�� 1 1
作R − �� （T 以 K 为单位）图并进行线性拟合得如下结果：相关系数�� 2 = 0.99703；斜率��2 = (7.15 ± 0.13) × 107 �� ∙ Ω; 截距��2 = (−2.13 ± 0.04) × 105 Ω; ∴ R = (7.15 ± 0.13) × 107 1 ��
一、引言
利用温度传感器将对温度的测量转换为对电学量的测量是精确测温的常用方法。热敏电阻通常用半导体材料制成，分为负温度系数（NTC）热敏电阻和正温度系数（PTC）热敏电阻两种。NTC 热敏电阻体积小，且其阻值随温度变化十分灵敏，因此被广泛应用于温度测量、温度控制等。本实验对 NTC 热敏电阻的温度特性进行了测量，并以 NTC 热敏电阻为测温元件，采用串联电路和非平衡电桥两种方法制作并校准数字体温计，实现了一定温度范围内对温度的精确测量。
数字温度计的设计和制作
摘要：本文对负温度系数（NTC）热敏电阻的温度特性进行了研究，并以 NTC 热敏电阻为测温元件，采用串联电路和非平衡电桥两种方案制作量程为35℃~42℃的数字体温计，并对其进行校准，将温度转化为可测电学量。制作的数字体温计电路简明，精度较高（误差不超过0.1℃），达到了设计要求。关键词：数字温度计、NTC 热敏电阻、温度特性

数字式温度计的设计和制作

数字式温度计的设计和制作11307110152倪源蔚本实验主要研究了AD590集成温度传感器和NTC 热敏电阻的温度特性，并以此设计制作了数字温度计并对其校准。

AD590 正常工作AD590 温度特性曲线的测量AD590温度计的制作与校准NTC 热敏电阻零功率电流确定NTC 温度特性曲线的测量NTC 温度计的制作与校准实验介绍比较电桥法与伏安法的异同电压范围的确定AD590输出电流与工作电压的关系U/VU 1/mVAD590 正常工作电压范围的确定AD590 温度特性曲线的测量AD590温度计的制作与校准NTC 热敏电阻零功率电流确定NTC温度特性曲线的测量制作与校准实验介绍θ/°CI/μAI = 1.043θ+275.5R = 0.9995AD590 正常工作电压范围的确定AD590 温度特性曲线的测量AD590温度计的NTC 热敏电阻零NTC温度特性曲线的测量NTC温度计的制作与校准实验介绍制作与校准功率电流确定I/μAR NTC /Ω热敏电阻电阻与电流关系NTC 热敏电阻与温度的关系AD590 正常工作电压范围的确定AD590 温度特性曲线的测量AD590温度计的制作与校准NTC 热敏电阻零功率电流确定NTC温度特性曲线的测量制作与校准实验介绍R/Ω1θ/1°CNTC 热敏电阻温度特性曲线R = 323.11θ– 2.867R=0.99913AD590 正常工作电压范围的确定AD590 温度特性曲线的测量AD590温度计的制作与校准NTC 热敏电阻零功率电流确定NTC温度特性曲线的测量制作与校准实验介绍R =R 0e K(1T −1T 0)ln R R 0=ln 1+R −R 0R 0≈R −R 0R 0ln R R 0=K(1T −1T 0)R =R 0K 1T −1T 0+1=B ′1T+A R =B 1θ+A NTC 热敏电阻温度计电路图U 0=R 0R ′+R 0+R NTC U U0 = R 0R ′+R 0+(B θ+A)U =R 0U (R ′+R 0+A)θ+B θR'+R 0+A = 0R 0U/B =1R 0=B/U=323.1ΩR ′=−A −R 0=2544Ωθ/°C U 1/mV U 1=1.044θ-2.4912R=0.99941R 0’=R 0/1.044=309.5Ω；(R’)’=20840Ω。

51单片机数字温度计的设计与实现

51单片机数字温度计的设计与实现温度计是一种广泛使用的电子测量仪器，它能够通过感知温度的变化来提供精准的温度数值。

本文将介绍如何使用51单片机设计并实现一款数字温度计。

一、硬件设计1. 采集温度传感器温度传感器是用来感知环境温度的关键器件。

常见的温度传感器有DS18B20、LM35等。

在本次设计中，我们选择DS18B20温度传感器。

通过电路连接将温度传感器与51单片机相连，使51单片机能够读取温度传感器的数值。

2. 单片机选型与连接选择适合的51单片机型号，并根据其引脚功能图对单片机进行合理的引脚连接。

确保温度传感器与单片机之间的数据传输通畅，同时保证电源和地线的正确连接。

3. 显示模块选型与连接选择合适的数字显示模块，如数码管、液晶显示屏等。

将显示模块与51单片机相连，使温度数值能够通过显示模块展示出来。

4. 电源供应为电路提供稳定的电源，保证整个系统的正常运行。

选择合适的电源模块，并根据其规格连接电路。

二、软件设计1. 温度传感器读取程序编写程序代码，使用单片机GPIO口将温度传感器与单片机连接，并通过相应的通信协议读取温度数值。

例如，DS18B20采用一线制通信协议，需要使用单总线协议来读取温度数值。

2. 数字显示模块驱动程序编写程序代码，通过单片机的GPIO口控制数字显示模块的数码管或液晶显示屏进行温度数值显示。

根据显示模块的规格，编写合适的驱动程序。

3. 温度转换算法将温度传感器读取到的模拟数值转换为实际温度数值。

以DS18B20为例，它输出的温度数值是一个16位带符号的数，需要进行相应的转换操作才能得到实际的温度数值。

4. 系统控制程序整合以上各部分代码，编写系统控制程序。

该程序通过循环读取温度数值并进行数据处理，然后将处理后的数据送到数字显示模块进行实时显示。

三、实现步骤1. 硬件连接按照前文所述的硬件设计，将温度传感器、51单片机和数字显示模块进行正确的连接。

确保连接无误，并进行必要的电源接入。

数字温度计的设计..

4 温度校准将数字温度计分别置于0℃环境中(本课题将其置于低温箱中) , 调节图 3 所示电路中的变阻器使数码管显示 00.0 , 从而实现温度校准。
Байду номын сангаас
图1 数字温度计组成框
日常生活中, 温度的测量范围为 - 30 ~ 55℃, 精度控制为 0.5℃, 因此本项目采用AD590单片集成两端式感温电流源温度传感器、3.5 位 A /D 转换器ICL7107及4个八段数码管设计数字温度计。 ICL7107在进行模拟 / 数字信号转换的同时, 还可直接驱动 LED 显示器, 其内部集成有双积分模数转换器、BCD七段译码器、显示驱动器、时钟和参考源, 并具有自动调零和自动转换极性的性能。数码管显示器显示格式为: XXX.X , 代表 1 位符号位、 2 位整数温度值和1位小数温度值。
三、数字温度计的设计 1、数字温度计组成数字温度计组成框图如图 1 所示, 它由温度传感器、 A /D转换器和数码显示器等组成。温度传感敏感环境温度, 并将温度信号转换为电压信号或电流信号, A /D转换器将温度传感器输出的模拟信号转换成数字信号, 此数字信号连接数码管, 以数字方式实时显示温度。
2
数字温度计电路设计
3.1 AD590及其构成电压输出电路
3.1.1 AD590 AD590是半导体结效应式温度传感器，PN结正向压降的温度系数为-2mV / ℃,利用硅热敏晶体管PN结的温度敏感特性测量温度的变化测量温度,其测量温度范围为 - 50 ~ 150℃。AD590 输出电流值 ( uA级 ) 等于绝对温度 ( 开尔文 ) 的度数。使用时一般需要将电流值转换为电压值, 如图 2 所示。图中,UCC 为激励电压, 取值为 4 ~ 40 V; 输出电流 Io以绝对温度零度 - 273℃为基准, 温度每升高 1℃, 电流值增加1uA 。

数字温度计设计方案

数字温度计设计方案数字温度计是一种利用数字显示温度值的仪器，目前已广泛应用于家庭、实验室、医疗等领域。

为了设计一个稳定、可靠的数字温度计，以下是一个初步设计方案。

1. 传感器选择温度传感器是数字温度计的核心部件，常用的有热敏电阻、热电偶、半导体传感器等。

在设计中，我们可以选择适用范围广、精度高的数字温度传感器，如DS18B20。

该传感器具有数字接口、高精度、高稳定性等特点。

2. 微控制器选择微控制器是数字温度计的处理器，负责监测温度传感器的数据，并将其转化为数字信号。

在设计中，我们可以选择具有足够计算能力、低功耗的微控制器，如STM32系列中的STM32F103C8T6。

该微控制器具有高性能、低功耗、丰富的外设等特点，适合用于数字温度计的设计。

3. 电路设计在电路设计中，可以采用数字传感器和微控制器之间的串行通信方式，使用一对引脚（数据引脚和电源引脚）实现数据的传输和供电。

同时，需要添加稳压电路和滤波电路，保证电路的稳定性和抗干扰能力。

4. 数字显示模块选择数字显示模块是数字温度计的输出设备，负责将测得的温度值以数字形式显示出来。

在设计中，可以选择7段LED数码管，该数码管具有明亮的显示效果、低功耗、容易驱动等优点。

5. 电源选择数字温度计需要稳定的电源供电，可选择直流电源供电，电压范围5V。

在设计中，可以添加电源管理电路，包括稳压电路、过压保护、短路保护等，以增加设备的安全性和稳定性。

6. 程序设计程序设计是数字温度计的重要环节，需要编写相应的程序实现温度的测量、显示、存储等功能。

在程序设计中，可以使用C 语言或者嵌入式开发平台进行编程，实现温度测量值的读取、温度值的转换、温度值的显示等功能。

总之，以上是一个基本的数字温度计的初步设计方案，通过选择合适的传感器、微控制器、显示模块，并进行稳压电路和滤波电路的设计，再加上适当的程序编写，可以设计出一个稳定、可靠的数字温度计。

当然，具体的设计方案还需要参照实际需求进行调整和优化。

数字温度计设计毕业设计(两篇)2024

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。

体温计的设计与制作

目录1.绪论 (1)1.1课题的目的及意义 (1)1.2课题的发展趋势 (1)2. 方案的论证及选择 (1)2.1温度采集器件的选择 (1)2.1.1方案一用二极管 (1)2.1.2方案二用传感器 (2)2.2信号转换模块的选择 (2)2.2.1方案一用可编程器件A/D做转换器 (2)2.2.2方案二采用ICL7107做转换器 (2)2.3显示模块的选择 (3)2.3.1方案一采用液晶显示 (3)2.3.2方案二采用LED数码管进行显示 (3)2.4方案的总体设计 (3)2.4.1AD590传感器 (4)2.4.2信号的放大部分 (5)2.4.3模数转换器ICL7107的使用 (6)3 电路的设计及工作原理 (9)3.1温度传感及运算放大部分 (10)3.2模数转换及数码显示 (10)3.3电路相关元件及参数的设定 (12)4电路仿真调试及组装 (12)4.1电路的仿真 (13)4.2电路的组装 (15)5总结与体会 (15)6参考文献 (16)附：元件清单 (17)1.绪论随着人们生活水平的不断提高，自动化控制越来越重要，模电与数电的应用也越来越广泛。

数字体温计的设计与制作就是是运用电子技术的基础知识，先通过传感器采集温度信号转化为电信号，再把信号加以处理，运用A-D转化为数字信号通过显示器显示，从而直观的看到。

1.1课题的目的及意义在工作电源Vcc为+5V的条件下，采用AD590温度传感器测量温度，可用集成运放完成信号放大，再通过A-D转换器形成数字信号，用共阳或共阴七段LED数码管实现数显，完成对体温计的设计与制作。

数字温度计与传统温度计相比，具有结构简单、可靠性高、成本低、测量范围广、体积小、功耗低、显示直观等特点。

另外我们知道体温的准确测量十分重要，因此我们要非常重视。

1.2课题的发展趋势在所学的电子技术基础知识的基础上，我们只能运用传感器，集成运放，模数转换器，数显的方向实现体温计的制作。

数字温度计的设计与制作

SC162A 液晶显示屏
2021/8/6
7
2.4 报警器件选择
在本设计方案中，使用了普通的蜂鸣器以及红绿两种颜色的发光二极管作为报警设备。分别如下图所示
蜂鸣器
2021/8/6
发光二极管
8
三设计与制作过程
在设计中使用PRETEUS软件进行仿真设计
3.1 主控制电路
AT89C51中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和 XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器，振荡电路参见下图。而且EA需要接高电平以使CPU访问单片机内部程序。
2021/8/6
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拉电阻。 2021/8/6
10
3.3 液晶显示电路
在液晶显示电路的设计中选择具有单向输出数据功能的P0端口向液晶显示模块提供数据， P2.5、P2.6、P2.7口作为控制液晶显示模块的端口，在PO口上需要外加上拉电阻，才可以使液晶显示模块正常显示。
2021/8/6
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3.4 报警电路设计
主程序
液晶显示温度检测报警模块
子程序
子程序
子程序
程序的编写使用了较为方便的C语言进行编写
2021/8/6
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1 主程序流程
主程序需要调用3个子程序，分别为液晶显示程序，温度测试及处理子程序，报警子程序，液晶显示子程序。
2021/8/6
16
LCD
2 液晶显示模块流程
液晶显示程序分为显示字符子程序和指定LCD位置写入子程序，液晶显示程序的作用是向液晶显示送数，控制系统的显示部分。
高温报警

基于51单片机数字温度计的设计与实现

基于51单片机数字温度计的设计与实现数字温度计是一种能够测量环境温度并显示数值的设备。

基于51单片机的数字温度计设计与实现是指利用51单片机作为核心，结合温度传感器和其他辅助电路，实现一个能够测量温度并通过数码管显示温度数值的系统。

本文将从硬件设计和软件实现两个方面介绍基于51单片机数字温度计的具体设计与实现过程。

一、硬件设计1. 温度传感器选取在设计数字温度计时，首先需要选取合适的温度传感器。

市面上常用的温度传感器有热敏电阻、功率型温度传感器（如PT100）、数字温度传感器（如DS18B20）等。

根据设计需求和成本考虑，我们选择使用DS18B20数字温度传感器。

2. 电路设计基于51单片机的数字温度计的电路设计主要包括单片机与温度传感器的连接、数码管显示电路和电源电路。

（1）单片机与温度传感器的连接在电路中将51单片机与DS18B20数字温度传感器相连接，可采用一线总线的方式。

通过引脚的连接，实现单片机对温度传感器的读取控制。

（2）数码管显示电路为了能够显示温度数值，我们需要设计一个数码管显示电路。

根据温度传感器测得的温度值，通过数字转换和数码管驱动，将温度数值显示在数码管上。

（3）电源电路电源电路采用稳压电源设计，保证整个系统的稳定供电。

根据实际需求选择合适的电源电压，并添加滤波电容和稳压芯片，以稳定电源输出。

3. PCB设计根据电路设计的原理图，进行PCB设计。

根据电路元件的布局和连线的走向，绘制PCB板的线路、元件和连接之间。

二、软件实现1. 单片机的编程语言选择对于基于51单片机的数字温度计的软件实现，我们可以选择汇编语言或者C语言进行编程。

汇编语言的效率高，但编写难度大；C语言的可读性好，开发效率高。

根据实际情况，我们选择使用C语言进行编程。

2. 温度传感器数据获取利用单片机的IO口与温度传感器相连，通过一线总线协议进行数据的读取。

根据温度传感器的通信规则，编写相应的代码实现数据的读取。

电子班—G—穆翠—数字温度计设计与制作

毕业论文封面学号姓名班级电子1001班指导教师论文题目数字温度计设计与制作数字温度计设计与制作摘要本次设计主要介绍一种基于单片机控制的数字温度计，在硬件方面介绍单片机温度控制系统的设计，对硬件原理图做简洁的描述。

系统程序主要包括程序、读出温度子程序、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。

软硬件分别调试完成后，将程序下载入单片机中，电路板接上电源，电源指示灯亮，按下开关按钮，数码管显示当前温度。

由于采用了智能温度传感器DS18B20，所以这次设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比的转换速率极快，进行读、写操作非常简便。

它具有数字化输出。

系统具有微型化、微功耗、测量密度高、功能强大等特点，加上DS18B20内部的差错检验，所以它的抗干扰能力强，性能可靠，结构简单。

本次设计产生的结果是能正常显示温度。

充分印证了设计的可靠性、可行性。

关键词：单片机控制 DS18B20 数码管目录第一章单片机的概述............................................................................................................................... - 0 -1.1选题背景 ..................................................................................................................................... - 0 -1.2单片机的简介.............................................................................................................................. - 0 -1.3 温度计的运用.............................................................................................................................. - 0 - 第二章测温仪设计方案........................................................................................................................... - 1 -2.1经过D/A转换后直接显示.......................................................................................................... - 1 -2.2基于单片机和DS18B20的温度测量仪..................................................................................... - 1 -2.3基于FPGA和热敏电阻pt100的温度测温仪 ........................................................................... - 2 - 第三章方案的分析与比较....................................................................................................................... - 3 -3.1温度传感器的比较....................................................................................................................... - 3 -3.2控制器的比较............................................................................................................................... - 3 - 第四章方案的实现 .................................................................................................................................. - 3 -4.1方案实现的原理.......................................................................................................................... - 3 -4.1.1单片机系统...................................................................................................................... - 4 -4.1.2 DS18B20工作原理.......................................................................................................... - 6 -4.1.3数码管工作原理............................................................................................................ - 13 -4.2方案电路原理图........................................................................................................................ - 15 -4.3仿真验证 ................................................................................................................................... - 17 - 心得体会 .................................................................................................................................................. - 20 - 致谢 .......................................................................................................................................................... - 21 - 参考文献 .................................................................................................................................................. - 25 -第一章单片机的概述1.1选题背景随着人们生活水平的不断提高,数字化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定的，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，智能化控制方向发展。