简易数字温度计设计
数字简易温度计设计
目录引言 ------------------------------------------------------------------------------------ 1 设计目的-------------------------------------------------------------------------- 1 设计背景-------------------------------------------------------------------------- 1 1设计方案----------------------------------------------------------------------------- 21.1度计软件设计流程图 -------------------------------------------------------- 21.2元器件的选取：-------------------------------------------------------------- 21.3系统仿真图------------------------------------------------------------------- 2 2设计框图----------------------------------------------------------------------------- 32.1硬件电路框图：-------------------------------------------------------------- 32.2硬件电路概述：-------------------------------------------------------------- 32.3显示电路---------------------------------------------------------------------- 32.4温度传感器DS18B20 -------------------------------------------------------- 4 3软件设计----------------------------------------------------------------------------- 83.1主程序 ------------------------------------------------------------------------ 83.2读出温度子程序-------------------------------------------------------------- 93.3计算温度子程序 ------------------------------------------------------------ 103.4显示数据刷新子程序------------------------------------------------------- 103.51602的液晶显示程序设计 ------------------------------------------------- 103.6P ROTEUS程序设计 ---------------------------------------------------------- 11 4总结与体会 ------------------------------------------------------------------------- 12 参考文献------------------------------------------------------------------------------ 13 附录1 --------------------------------------------------------------------------------- 14 附录2 --------------------------------------------------------------------------------- 15 附录3 --------------------------------------------------------------------------------- 16引言设计目的本文主要介绍了一个基于AT89C51单片机的测温系统，详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机喜爱的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也进行一一介绍，该系统可以方便的是实现温度采集和显示。
数字温度计的设计与制作课件
3.2 温度检测电路
VCC接高电平，DQ端接单片机的 P3.4口，这里利用了P3.4口双向 I/O口作用，单片机从DS18B20 读取温度和报警温度，此时作为 输入口，当设置报警温度时单片 机向DS18B20内部存储器写入数 据，此时作为数据输出端口。DQ 与VCC之间需要一个电阻值约为 5KΩ的上拉电阻。
单
报警设备
片
机
（ADC0809)
1.2 方案二：采用数字温度芯片DS18B20
AT98C51 DS18B20
报警点温度设置
液 晶
感 器
温 度
显
主
示
控
单制 片器 机
报 警 设
备
传
二 系统器件的选择
2.1 单片机的选择
AT89S52为 ATMEL 所生 产的一种低功耗、高性能CMOS8 位微控制器，具有8K在系统可编 程Flsah存储器。
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。
3.4 报警电路设计
报警电路中使用P1.4-P1.7作为 控制按键输入端口，P1.0、P1.2 作为报警指示灯端口，P2.3作为 报警蜂鸣器端口，当它们对应的 端口为低电平时就会报警。
主要内容
一：设计方案选择 二：元器件的选择 三：设计过程 四：制作成果
一 设计方案选择
数字温度计的制作方法有很多种，最常见的有两种，一种 是利用热敏电阻测量温度的电路，另一种是利用数字温度 传感器DS18B20测量温度的电路。
1.1 方案一：采用热敏电阻
简易数字温度计设计
3 系统理论分析与计算 3.1 DS18B20 的理论分析与计算
DS18B20 通过编程，可以实现最高 12 位的温度存储值，在寄存器中，以补 码的格式存储，如图 1 所示。
2
图 1 DS18B20 温度数据格式 寄存器一共 2 个字节，LSB 是低字节，MSB 是高字节，其中 MSb 是字节的 高位，LSb 是字节的低位。大家可以看出来，二进制数字，每一位代表的温度的 含义，都表示出来了。其中 S 表示的是符号位，低 11 位都是 2 的幂，用来表 示最终的温度。DS18B20 的温度测量范围是从-55 度到+125 度，而温度数据的 表现形式，有正负温度，寄存器中每个数字如同卡尺的刻度一样分布，如图 2 所示。
void ConfigTimer0(unsigned int ms); unsigned char IntToString(unsigned char *str, int dat); extern bit Start18B20(); extern bit Get18B20Temp(int *temp); extern void InitLcd1602(); extern void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str); extern void LcdWriteCmd(unsigned char cmd);
6 总结
本系统以单片机 STC89C52 芯片为核心部件，利用 LCD1602、独立按键、蜂 鸣器、DS18B20 并配合 C 语言算法实现了简易数字温度计设计，完成此次设计题 目中的全部基本功能和部分拓展功能。在系统设计过程中，力求硬件线路简单， 充分发挥软件编程方便灵活的特点，来满足系统设计要求。
简易数字温度计课程设计
唐山学院单片机原理课程设计题目简易数字温度计系(部) 智能与信息工程学院班级姓名学号指导教师2017 年1 月2 日至1 月6 日共1 周2017年1月4日《单片机原理》课程设计任务书一、设计题目、内容及要求设计题目：简易数字温度计设计内容：所设计数字温度计应具有以下功能：1.可以测量-50到110摄氏度内的温度。
2.在液晶上显示当前温度，分别为百位、十位、个位和小数点后一位。
3.测量精度误差在正负0.5摄氏度以内。
设计要求：1.根据题目要求进行系统总体设计。
2.完成系统硬件电路的设计。
3.系统程序的设计。
（1）程序流程图；（2）完整源程序；（3）正确仿真运行。
4.撰写设计说明书（符合格式要求）。
二、设计原始资料PROTEUS软件，WAVE/KEIL软件，实验箱三、要求的设计成果（课程设计说明书、设计实物、图纸等）设计结果能正确仿真演示课程设计说明书一份（要求有硬件设计原理图，仿真结果图，源程序代码）四、进程安排1.2日-1.3日上午查阅资料，设计电路原理图、编写程序1.4日下午-1.5日中心机房调试程序1.6日课程设计答辩五、主要参考资料[1]肖看.李群芳.单片机原理、接口及应用，清华大学出版社.2010.9[2]楼然苗.单片机课程设计指导.北京:北京航空航天大学出版社.2002.[3]孙育才主编，MCS-51系列单片微型计算机及其应用.东南大学出版社指导教师（签名）：教研室主任（签名）：课程设计成绩评定表出勤情况出勤天数缺勤天数成绩评定出勤情况及设计过程表现（20分）课设答辩（20分）设计成果（60分）总成绩（100分）提问（答辩）问题情况综合评定指导教师签名：年月日目录1.方案论证 (1)2.硬件设计 ............................................................................. 错误！未定义书签。
2.1系统构成 (2)2.2器件选择 (2)2.2.1 AT89C51概述 (2)2.2.2 AT89C51引脚功能 (3)2.2.3复位电路的设计 (4)2.3数字温度传感器 (5)2.3.1 DS1621的技术指标 (5)2.3.2 DS1621的工作原理 (6)2.4 单片机和DS1621接口电路 (7)2.5 七段LED数码显示电路 (7)3.系统软件设计 (9)3.1 编程语言选择 (9)3.2 主程序的设计 (9)3.3 温度采集模块设计 (10)3.4 温度计算模块设计 (10)3.5 串行总线编程 (11)4.软硬件调试结果分析 (12)5.设计总结 (13)6.参考文献 (14)附录A 多点温度采集系统电路原理图 (15)1.方案论证该系统可以使用方案一：热敏电阻；方案二：数字温度芯片DS1621实现。
数字温度计设计课程设计范本
数字温度计设计课程设计范本
设计题目：数字温度计设计
设计目的：通过设计数字温度计，学习数字电路设计基础知识，掌握数字温度计的设计方法和实现过程。
设计要求：
1.温度测量范围：-40℃ ~ 120℃；
2.温度分辨率：0.1℃；
3.显示方式：7段LED数码管显示，至少显示4位数字，其中小
数点占据一位；
4.温度传感器：使用DS18B20数字温度传感器；
5.显示方式：采用共阴极数码管，使用74HC595锁存器进行驱动，
使用AT89C51单片机进行控制；
6.设计过程：包括硬件设计和软件设计两个部分，其中硬件设计
包括电路原理图设计和PCB板设计，软件设计包括单片机程序
设计和烧录。
设计步骤：
1.硬件设计
1）根据DS18B20数字温度传感器的特性，设计传感器电路，包括电源电路和传感器接口电路。
2）根据温度范围和分辨率要求，设计ADC电路，将传感器输出的模拟信号转换为数字信号。
3）设计数码管驱动电路，使用74HC595锁存器进行驱动。
4）设计单片机接口电路，将数字信号传输到单片机，实现温度数据的处理和显示。
5）根据硬件设计结果，绘制电路原理图和PCB板图。
2.软件设计
1）根据硬件设计结果，编写单片机程序，实现温度数据的读取、处理和显示。
2）使用Keil C51软件进行编程和调试。
3）将程序烧录到单片机中。
4）进行系统测试和调试，确保数字温度计的正常工作。
设计结果：
1.电路原理图和PCB板图。
2.单片机程序。
3.数字温度计实物。
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。
简易数字温度计的设计
简易数字温度计的设计摘要温度是我们日常生产和生活中实时在接触到的物理量，但是它是看不到的，仅凭感觉只能感觉到大概的温度值，传统的指针式的温度计虽然能指示温度，但是精度低，使用不够方便，显示不够直观，数字温度计的出现可以让人们直观的了解自己想知道的温度到底是多少度。
数字温度计采用进口高精度、低温漂、超低功耗集成电路和液晶显示器，是一种精度高、稳定性好、适用性极强的新型现场温度显示仪。
是传统温度计的理想替代产品，数字温度计采用进口芯片组装精度高、高稳定性，误差小，内电源、微功耗、不锈钢外壳，防护坚固，美观精致。
数字温度计采用温度敏感元件也就是温度传感器（如铂电阻，半导体，热敏电阻等），将温度的变化转换成电信号的变化。
本设计主要使用温度采集电路，数字频率计电路和LED显示电路构成，从而实现温度的检测和显示。
关键词：74LS161N，NE555，计数器，译码器（（关键词在摘要中找3~5个目录1绪论 (1)1.1 课题描述 (1)1.2 基本工作原理 (1)2 相关芯片及硬件电路设计 (2)2.1 555定时器 (2)2.2热敏电阻 (3)2.3 74LS161N芯片 (3)2.4主要电路的电路图及原理 (4)2.4.1 单稳态振荡电路 (4)2.4.2温度转换为频率电路 (5)2.4.3译码显示电路 (7)2.5总体电路图 (8)总结 (10)致谢 (11)参考文献 (12)1 绪论1.1 课题描述随着人们生活水平的不断提高和电子技术的发展，人们的生活都向着数字化，智能化发展。
，当今社会温度检测系统被广泛的社会生产，生活的各个领域。
在工业，环境监测，医疗，家庭等多方面都有应用。
因此要求也越来越高，数字温度计就是一个简单的例子。
随着温度检测理论与技术的不断更新，温度传感器的种类也越来越多，每种传感器根据其自身特性，都有它自己的应用领域。
本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，其输出的温度由数字显示，具有读数方便，测温范围广，测温准确，使用范围广，主要用于测温比较准确的场所，或科研实验室使用，可广泛用于需要温度控制的地方。
数字温度计课程设计
数字温度计课程设计一、引言本文档旨在设计一门名为“数字温度计”的课程，旨在教授学生如何设计并制作一个简单的数字温度计。
通过这门课程，学生将了解温度的概念、温度测量的原理，并通过实践操作来设计、制作和调试一个数字温度计原型。
二、课程大纲1. 课程简介在本节课中，我们将介绍本门课程的内容、目标和教学方法。
2. 温度的概念和单位这一节课中，我们将学习温度的基本概念，温度的不同单位以及它们之间的转换关系。
3. 温度测量的原理在本节课中，我们将讲解温度测量的一些基本原理，包括使用热敏电阻、红外线传感器和半导体温度传感器等。
4. 温度传感器的选择和使用这节课我们将学习如何选择合适的温度传感器，并了解它们的使用方法和注意事项。
5. 数字温度计的设计与制作在本节课中，我们将介绍数字温度计的基本原理和电路设计。
学生们将分组进行设计并制作一个数字温度计原型。
6. 数字温度计的调试和应用这节课中，学生需要将制作好的数字温度计原型进行调试，并学习如何将其应用到实际生活中。
7. 课程总结和展望在最后一节课中，我们将对整个课程进行总结，并展望学生们在将来可以进一步深入研究的方向。
三、教学方法本门课程采用以下教学方法：1.授课：教师将通过讲解的方式，将温度概念、温度测量原理等知识传达给学生。
2.实验：学生将参与到温度计设计与制作的实验中，通过实际操作来理解概念和原理。
3.小组讨论：学生将分组进行温度计设计的讨论和合作，提高团队合作和问题解决能力。
4.实际应用：学生将通过调试和应用数字温度计原型，加深对温度测量的理解和实践能力。
四、课程评估本门课程的评估主要分为以下几个方面：1.实验成果：学生根据实验设计制作的数字温度计原型的质量和完成情况。
2.调试和应用：学生能否成功调试数字温度计原型，并将其应用到实际生活中。
3.报告和展示：学生需要撰写相关实验报告，并进行课程展示，展示他们的学习成果和理解。
五、参考资料以下是一些参考资料，供学生们深入了解和学习：1.电子技术基础教程2.温度传感器原理与应用3.温度计原理与设计以上是对《数字温度计课程设计》的简要说明，希望这门课程能够为学生们提供实践操作和实际应用的机会，帮助他们更深入地理解温度测量的原理与方法，培养他们的实践能力和问题解决能力。
新型数字温度计课程设计
新型数字温度计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解新型数字温度计的工作原理与构造，掌握其使用方法。
2. 学生能描述温度的物理意义，并运用温度单位进行换算。
3. 学生了解新型数字温度计与传统温度计的区别及各自的优势。
技能目标：1. 学生能够正确使用新型数字温度计进行温度测量，并准确读取数据。
2. 学生通过实验操作，培养动手能力和观察分析能力。
3. 学生能够运用所学知识解决实际生活中的温度测量问题。
情感态度价值观目标：1. 学生对物理学产生兴趣，认识到物理知识与日常生活的紧密联系。
2. 学生在实验中培养合作意识，学会分享与交流，增强团队协作能力。
3. 学生在探索新型数字温度计的过程中，培养创新意识和科学探究精神。
本课程针对初中生设计，结合学生好奇心强、动手能力逐步提高的特点，注重理论知识与实践操作的相结合。
通过学习新型数字温度计的知识，使学生能够更好地理解物理学科，提高科学素养，同时培养其解决实际问题的能力。
教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动探索，激发学生的学习兴趣和积极性。
课程目标的设定旨在让学生在学习过程中获得具体、可衡量的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 新型数字温度计的原理与构造- 温度测量的基本概念- 数字温度计的工作原理- 新型数字温度计的构造及功能特点2. 温度单位与换算- 摄氏度、华氏度等温度单位- 温度单位之间的换算方法3. 新型数字温度计的使用方法- 新型数字温度计的操作步骤- 正确读取温度数据的方法- 注意事项及安全操作规范4. 实践操作与数据分析- 实验室温度测量实践- 数据记录与处理- 分析新型数字温度计与传统温度计的优缺点5. 温度测量在生活中的应用- 生活中常见的温度测量场景- 新型数字温度计在实际应用中的优势教学内容依据课程目标，紧密结合教材，按照以下进度安排：第一课时：新型数字温度计的原理与构造，温度单位与换算第二课时：新型数字温度计的使用方法，实践操作与数据分析第三课时：温度测量在生活中的应用，总结讨论教学内容注重科学性和系统性，结合实验操作，使学生在实践中掌握新型数字温度计的相关知识，提高学生的实际操作能力。
数字温度计设计-毕业设计
数字温度计设计学生：XXX 指导教师：XXX内容摘要：在这个信息化高速发展的时代，单片机已经成为最经典的微控制器，单片机技术普及到我们的生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种较为成熟的技术，作为一名工科类学生，我们已经学习了单片机，就应该把它熟练的应用到我们的实际生活当中。
本文将要介绍一种单片机控制的数字温度计，这种温度计属于多功能温度计，它具有读数方便，测温范围广，测温准确，数字显示，适用范围宽等特点。
主要用于对测温要求比较准确的场所，或科研室使用，该设计控制器使用单片机AT89S51，测温传感器使用DS18B20，本温度计可以调整显示日期、时间，可设定最低、最高温度报警值。
测量温度超过设定的温度上、下限，启动蜂鸣器和指示灯报警。
温度显示稳定。
在实现温度显示的同时，能准确达到以上要求。
关键词：数码管显示数字温度计 DS18B20 AT89S51Design for digital thermometerAbstract: In the information age of high-speed development, SCM has become one of the most classic microcontroller, SCM technology spread to our lives, work, research, in various fields, has become a more mature technology, as an engineering student, we have studied the SCM, it should be a good application to our actual life. This paper will introduce a kind of microcontroller control of the digital thermometer, the thermometer belongs to the multi function thermometer, it has reading convenience, a wide range of temperature measurement, accurate temperature measurement, digital display, wide application range and other features. Mainly used for more accurate temperature measurement requirements of places, or scientific research room, the use of SCM AT89S51 controller design, the use of DS18B20 temperature sensor, the thermometer can adjust the display date, time, can set the minimum, maximum temperature alarm value. Measuring the temperature exceeds the set temperature, lower limit, start alarm buzzer and indicator light. Temperature stability. In the realization of temperature display at the same time, can accurately achieve the above requirements.Keywords:SCM digital control digital pipe display thermometer DS18B20 AT89S52 devices目录前言 (1)1 数字温度计设计方案的论证 (1)1.1 方案一 (1)1.2 方案二 (1)2 数字温度计详细设计 (2)2.1 主控制器AT89S51 (2)2.1.1 AT89S51的特点及特性： (2)2.1.2 管脚功能说明 (3)2.1.3 振荡器特性 (5)2.1.4 芯片擦除 (5)2.2 温度采集部分的设计 (5)2.2.1 温度传感器DS18B20 (5)2.2.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (10)2.3 显示部分电路设计 (12)2.3.1 74LS164引脚功能及特性 (12)2.3.2 显示电路 (13)2.4 报警电路的实现 (14)2.5 报警上、下限调整电路实现 (14)2.6 复位电路的实现 (14)3 系统软件设计 (15)3.1 主程序 (15)3.2 读出温度子程序 (16)3.3 温度转换命令子程序 (17)3.4 计算温度子程序 (18)3.5 显示数据刷新子程序 (19)3.6 系统的调试过程 (19)4 结束语 (20)附录１：程序清单 (21)附录2：整体设计原理图 (29)参考文献： (30)数字温度计设计前言随着人们生活水平的不断提高，单片机在我们的日常生活中越来越广泛，它带给人们的方便是不可否定的，不如说，数字温度计，现在人们对它的要求是越来越高，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单片机技术着手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。
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。
基于51单片机的数字温度计设计
基于51单片机的数字温度计设计数字温度计是一种广泛使用的电子测量设备，通过传感器将温度转化为数字信号，并显示出来。
本文将介绍基于51单片机的数字温度计的设计。
该设计将使得使用者能够准确、方便地测量温度，并实时显示在液晶显示屏上。
1. 硬件设计：- 传感器选择：在设计数字温度计时，我们可以选择使用NTC（负温度系数）热敏电阻或者DS18B20数字温度传感器作为温度传感器。
这里我们选择DS18B20。
- 信号转换：DS18B20传感器是一种数字传感器，需要通过单总线协议与51单片机进行通信。
因此，我们需要使用DS18B20专用的驱动电路，将模拟信号转换为数字信号。
- 51单片机的选择：根据设计要求选择合适的51单片机，如STC89C52、AT89S52等型号。
单片机应具备足够的IO口来与传感器和液晶显示屏进行通信，并具备足够的计算和存储能力。
- 显示屏选择：为了实时显示温度，我们可以选择使用1602型字符液晶显示屏。
该显示屏能够显示2行16个字符，足够满足我们的需求。
通过与51单片机的IO口连接，我们可以将温度数据显示在屏幕上。
2. 软件设计：- 采集温度数据：通过51单片机与DS18B20传感器进行通信，采集传感器传输的数字温度数据。
通过解析传感器发送的数据，我们可以获得当前的温度数值。
- 数据处理：获得温度数据后，我们需要对其进行处理。
例如，可以进行单位转换，从摄氏度到华氏度或者开尔文度。
同时，根据用户需求，我们还可以对数据进行滤波、校准等处理。
- 显示数据：通过与液晶显示屏的连接，我们可以将温度数据显示在屏幕上。
可以使用51单片机内部的LCD模块库来控制液晶显示屏，显示温度数据以及相应的单位信息。
- 用户交互：可以设置一些按键，通过与51单片机的IO口连接，来实现用户与数字温度计的交互。
例如，可以设置一个按钮来进行温度单位的切换，或者设置一个按钮来启动数据保存等功能。
3. 功能拓展：- 数据存储：除了实时显示当前温度，我们还可以考虑增加数据存储功能。
数字温度计设计5093401694
数字温度计设计5093401694题目：基于89C52和DS18B20的数字温度计设计一、设计要求数字式温度计要求测温范围为0～102°C，精度误差在0.1°C以内，LED数码管直读显示。
二、方案论证根据系统的设计要求，选择DS18B20作为本系统的温度传感器，选择单片机AT89C51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。
选用数字温度传感器DS18B20，省却了采样/保持电路、运放、数/模转换电路以及进行长距离传输时的串/并转换电路，简化了电路，缩短了系统的工作时间，降低了系统的硬件成本。
该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C51单片机上，经过51单片机处理，将把温度在显示电路上显示，本系统显示器用4位共阳LED数码管以动态扫描法实现。
检测范围-55摄氏度到125摄氏度。
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图1所示。
图1 数字温度计总体电路结构框图三、系统硬件电路的设计温度计电路设计原理图如图2所示，控制器使用单片机AT89C51，温度传感器使用DS18B20，用4位共阳LED数码管实现温度显示。
图2 数字温度计设计电路原理图1、主控制器AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
2、显示电路显示电路采用4位共阳LED数码管，从P0口输出段码，列扫描用P3.0~P3.3口来实现，列驱动用8550三极管。
3、温度传感器工作原理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。
数字显示温度计设计[管理资料]
![数字显示温度计设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/be83f69731b765ce04081485.png)
任务书一、任务设计一个数字显示的温度计，参考原理框图如下所示。
二、要求（1）能数字显示被测温度，测量温度范围0~100 0C；（2）0C；（3）带有计时和时间显示功能；（4）至少有高、低两路限温控制输出接口控制外部电路，实际制作时可以发光二极管模拟显示其控制状态输出；（5）高、低两路限温控制点可在0~100 0C范围内独立设置，当温度达到高、低限温控制点发出声光报警。
（1）提高温度测量精度，；（2）自动顺时测量并保存温度值和测量时间；（3）可以查询、回显存储器中自动测量的温度值和测量时刻；（4）多路温度巡检（至少两路）和多路温度、时间保存；（5）其他发挥。
第一章课题背景信息采集与检测的意义测量控制的作用是从生产现场中获取各种参数，运用科学计算的方法，综合各种先进技术，使每个生产环节都能够得到有效的控制，不但保证了生产的规范化、提高产品质量、降低成本，还确保了生产安全。
所以，测量控制技术已经被广泛应用于炼油、化工、冶金、电力、电子、轻工和纺织等行业。
温度采集控制系统是在嵌入式系统设计的基础上发展起来的。
嵌入式系统虽然起源于微型计算机时代，但是微型计算机的体积、价位、可靠性，都无法满足广大对象对嵌入式系统的要求，因此，嵌入式系统必须走独立发展道路。
这条道路就是芯片化道路。
将计算机做在一个芯片上，从而开创了嵌入式系统独立发展的单片机时代。
单片机以其集成度高、运算速度快、体积小、运行可靠、价格低廉等优势，在过程控制、数据采集、机电一体化、智能化仪表、家用电器以及网络技术等方面得到了广泛的应用，特别是单片机嵌入式技术的开发与应用，标志着计算机发展史上又一个新的里程碑。
作为计算机两大发展方向之一的单片机，以面向对象的实时控制为己任，嵌入到如家用电器、汽车、机器人、仪器仪表等设备中，使其智能化。
目前国内外各大电气公司，大的半导体厂商正在不断的开发、使用单片机，使其无论在控制能力，减小体积，降低成本，还是开发环境的改善等方面，都得到空前迅速的发展。
简易数字温度计的设计
赣南师院物理与电子信息学院数字电路课程设计报告书姓名：班级：学号：时间：2011年 6 月10 日数字温度计的设计一、总体方案的选择1.拟定系统方案框图（1）方案一：本方案采用AD590单片集成两段式敢问电流源温度传感器对温度进行采集，采集的电压经过放大电路将信号放大，然后经过3.5位A/D转换器转换成数字信号，在进行模拟/数字信号转换的同时, 还可直接驱动LED显示器,将温度显示出来。
系统方框图如下：图1.1 系统方案框图（2）方案二：使用数字传感器采集温度信号，然后将被测温度变化的电压或电流采集过来放大适当的倍数，进行A/D转换后，将转换后的数字进行编码，然后再经过译码器通过七段数字显示器将被测温度显示出来。
图1.2系统方案框图（3）方案三：使用温度频率转变电路，根据温度与频率的线性关系先将温度转变为频率，将转换的频率输入频率计中，频率计电路中通过放大整形电路、主门电路、计数器、锁存器、七段译码输出，在七段显示器中将频率显示出来，显示的频率即为对应的温度值。
图1.3系统方案框图2. 方案的分析和比较方案一中的模数转换器ICL7107集A/D 转换和译码器于一体，可以直接驱动数码管，不仅省去了译码器的接线，使电路精简了不少，而且成本也不是很高。
ICL7107只需要很少的外部元件就可以精确测量0到200mv 电压，AD590可以将温度线性转换成电压输出。
而方案二经过A/D 转换后，需要先经过编码器再经过译码器才能将数字显示出来。
方案三只经过温度频率转换就可把温度用相应的频率显示出来，成本较低，可操作性较强。
比较上述三个方案，方案三明显优越于前两个方案，它用热敏电阻采集温度信号，用NE555将温度转化为频率输入频率计中，用CD40110驱动数码管直接实现数字信号的显示，实现数字温度计的设计；省去了另加编码器和译码器的设计，所以线路更简单、直观； 即采用方案三。
二、 单元电路的设计通过热敏电阻对温度进行采集，通过温度与频率近乎线性关系，以此来确定输出频率与其对应的温度，不同的温度对应不同的频率值，故我们可以通过频率值的改变来判断温度值，再由数码管表示出来。
数字温度计课程设计
数字温度计课程设计
一、数字温度计课程设计
1. 数字温度计的原理
数字温度计是一种用于测量温度的仪器，它通过将温度转换成一个数字值来表示温度，这个数字值有可能是摄氏度、华氏度或其他单位的温度计。
数字温度计的原理是改变温度，会改变某种传感器的电阻值，这种电阻值改变可以通过计算机来进行捕捉，然后转换成数字形式，来测量温度。
2. 数字温度计的结构
数字温度计由传感器、显示模块、控制模块和电源模块组成。
传感器：主要用于检测周围环境的温度变化，由于温度的变化会使电阻值发生变化，这种变化可以被传感器捕捉，转换成数字信号。
显示模块：用于将温度信号转换成易于人们阅读的数字值，例如显示温度读数。
控制模块：根据传感器反馈的信号，控制显示模块显示不同的温度值。
电源模块：为数字温度计提供电源，使传感器、显示模块和控制模块能够正常工作。
3. 数字温度计的应用
数字温度计可以用来测量室内、室外的温度，它可以准确的读出温度，而且易于使用。
另外，它也可以用于检测生物体温度，例如，它可以用于检测人体的体温，也可以用于检测样品的温度，如食物、饮料等，以保证样品的品质。
数字温度计还可以用于检测其他环境温度，比如空调房间、汽车内部等等，以确保环境适宜。
数字温度计详细设计
目录摘要 (3)第一章绪论.........................................................................................................................................第二章方案设计与论证. (4)2.1总体设计方案 (4)2.2系统主要模块方案论证与比较 (4)2.2.1控制模块的选用 (4)2.2.2温度测量模块选用 (5)第三章硬件设计 (6)3.1单片机主控模块 (6)3.2温度检测模块 (7)3.2.1DS18B20的引脚功能 (7)3.2.2DS18B20硬件电路设计 (8)3.3锁存模块 (8)3.4 显示模块 (9)3.5 指示灯模块 (9)第4章系统软件设计 (10)4.1系统流程图 (10)4.1.1系统主程序设计 (10)4.1.2读出温度子程序 (11)4.1.3延时子程序 (11)4.1.4 显示数据子程序 (12)4.1.5系统初始化程序 (12)4.1.6 温度转换段码子程序 (13)4.1.7计算温度子程序 (14)第五章系统测试 (16)结论及器件总结 (18)摘要本设计以AT89C51单片机为核心，以温度传感器DS18B20、边沿D触发器7474、移位寄存器74LS164和3位共阴极LED数码管为主体设计了一款简易数字式温度计。
它可以通过控制锁存键来锁存当前温度值，具有读数方便的特点。
系统采用LED数码管作为显示器，软件程序采用均采用C语言编写，便于移植与升级。
报告详细介绍了整个系统的硬件组成结构、工作原理和系统的软件程序设计。
关键词温度计；AT89C51；传感器；DS18B20第一章方案设计与论证2.1总体设计方案根据题目设计要求，本设计控制单元采用单片机AT89C51，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。
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简易数字温度计设计 Prepared on 22 November 2020课程设计任务书2015—2016学年第二学期专业：学号姓名：课程设计名称：电子技术课程设计设计题目：简易数字温度计的设计完成期限：自2016年6月13日至2016年6月26日共2周一、设计依据本课题要求利用电子技术相关知识设计出一个能够实现±℃精度的数字温度计。
电路由温度采集电路、数字频率计电路和LED显示电路构成。
通过本课题练习，学生的综合知识应用能力、设计能力将有较大提高，对今后从事电子产品的研制、生产、经营维修等打下基础。
二、主要内容及要求主要内容：1、给出详细的总体设计方案；2、完成各部分具体功能电路设计，主要包括基于热敏电阻的温度信号采集电路、555振荡电路、频率计电路、LED显示电路设计；3、给出正确的电路图，仿真、调试验证各部分设计的正确性；4、整理设计成果，完成课程设计说明书的撰写。
要求所设计数字温度计的输出温度的范围-20～+45℃、误差范围±℃，具体温度显示采用数码管实现。
三、途径和方法利用模拟电子技术和数字电子技术的相关知识设计一个数控温度计，可以先查阅相关资料（网上查找或参考相关书籍手册），明确课题的方向和目的，然后学习完成课题所需的理论知识，了解温度信号采集电路、555振荡电路、频率计电路、LED显示电路设计的工作原理；在理解的基础上确定设计电路方案，完成电路设计，画出原理图及PCB印制版图，通过仿真分析验证设计的正确性，最后提交课程设计说明书一份。
四、时间安排课题讲解：2小时阅读资料：10小时撰写设计说明书：12小时修订设计说明书：6小时五、主要参考资料[1]孙丽霞.数字电子技术[M].北京:高等教育出版社,2006:174-196.[2]杨素行.模拟电子技术基础简明教程[M].北京：高等教育出版社,2007:40-92.[3]高吉祥.全国大学生电子设计竞赛培训系列教程-基本技能训练与单元电路设计[M].北京:电子工业出版社,2007:24-57.[4]黄智伟.全国大学生电子设计竞赛训练教程[M].北京:电子工业出版社,:43-66.[5]彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京:高等教育出版社,:37-228.[6]陈永甫.新编555集成电路应用800例[M].北京:电子工业出版,2000:80-130.[7]萧宝瑾.protel99SE操作指导与电路设计实例（第一版）[M].太原：太原理工大学，2004：198-230.[8]张义申，陆坤.电子设计技术[M].西安:电子科技大学出版,1996:48-62.指导教师（签字）：教研室主任（签字）：批准日期：年月日简易数字温度计的设计摘要温度在现实生活中起着相当重要的作用，在电子科技越来越发达的当今时代，工业生产中对温度的测量又有了更精确的要求。
在本次简易数字温度计的课程设计中，将采用基于热敏电阻的温度信号采集，用NE555多谐振荡电路将温度转化成频率输入频率计中，用CD40110驱动数码管直接实现数字信号的显示，实现数字温度的设计。
省去了另加编码器和译码器的设计，所以线路更加简单，直观。
为了实现课程要求，温度范围要控制在-20℃~+45℃，温度误差要控制在+℃；因此，电路的设计合理度就尤为重要，这次设计中电路的设计模块有四个核心电路构成。
四个核心电路为：温度转换为频率电路、频率显示电路、555振荡电路、译码显示电路。
关键词：热敏电阻，NE555多谐振荡器，CD40110,频率计，译码显示目录3 4 51绪论课题描述本课题的目的为设计一个简易数字温度计，本课题要求设计出一个能够实现±℃精度的数字温度计，并要求输出温度范围为-20～+45℃。
利用相关的电子技术知识实现本次课程设计的整个过程，包括查阅资料，参考书籍文献；首先形成对本次课题的设计思路，包括需要选用的电路和元器件，所选用的电路要严格按照课程设计任务书的要求；下一步要对各个电路模块进行原理图设计以及电路仿真，此过程中会用到Protel制图软件和Multisim仿真软件来实现部分结果。
基本工作原理及总体框图本次设计采用温度频率转变电路，根据温度与频率的线性关系先将温度转变为频率，将转换的频率输入频率计中，频率计电路中通过放大整形路、主门电路、计数器、锁存器、七段译码输出，在七段显示器中将频率显示出来，显示的频率即为对应的温度值。
它用热敏电阻采集温度信号，用NE555将温度转化为频率输入频率计中，用CD40110驱动数码管直接实现数字信号的显示，实现数字温度计的设计；省去了另加编码器和译码器的设计，所以线路更简单、直观。
总体框图如图1所示。
图1整体工作框图2硬件芯片及元器件说明芯片的工作原理它有五个部分组成：电阻分压器：由三个5KΩ的电阻串联构成，为电压比较器C1和C2提供基准电压；电压比较器：由C1和C2组成，提供的基准电压分别为2/3Vcc和1/为C1的反相输入端，也称为555的高触发端，TR非为C1的反相输入端，也为555的低触发端；基本RS触发器：具有置零，置一，保持和无效四个工作状态，正常工作时，电压比较器C1和C2的输出端分别为RS 触发器的置零和置一输入端。
放电管VT：总是与输出端u0的状态相反，当Q=u0=1时，放电管截至；当Q=u0=0时，放电管导通，电容开始放电；缓冲器：主要是提供电路的带负载能力。
555定时器的原理图如图2所示。
图2555定时器原理图的各个引脚功能1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。
8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是~16V，CMOS型时基电路VCC的范围3~18V。
一般用5V。
3脚：输出端Vo，2脚：低触发6脚：TH高触发端4脚：是直接清零端。
当此端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR和TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平，5脚：VC为控制电压端。
若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只μF电容接地，以防引入干扰。
7脚：放电端。
该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。
的功能介绍不难看出555的输入和输出具有反相特性，并且输出端Q与放电管D有着相反的状态；规律为输入端都高：u0=0，VT导通；都低：u0=1，VT截至；中间状态：u0保持，VT保持。
555的真值表如表1所示。
表1555的真值表芯片CD40175位Johnson计算器，具有10个译码输出端，CP，CR，INH输入端。
时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。
INH为低电平时，计算器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。
CR为高电平时，计数器清零。
Johnson计数器，提供了快速操作，2输入译码选通和无毛刺译码输出。
防锁选通，保证了正确的计数顺序。
译码输出一般为低电平，只有在对应时钟周期内保持高电平。
在每10个时钟输入周期CO 信号完成一次进位，并用作多级计数链的下级脉动时钟。
CD4017的引脚图如图3所示。
图3CD4017的引脚图芯片CD40110能完成十进制的加法、减法、进位、借位等计数功能，并能直接驱动小型七段LED数码管，其逻辑功能见表1，其引脚排列如图1（a）所示。
R（5脚）为清零端，R＝1时，计数器异步清零。
CP为时钟端，CPu（9脚）为加法计数时钟，CPD（7脚）为减法计数时钟。
Qco（10脚）加计数进位输出，QBO（11脚）减计数借位输出。
TB（4脚）为触发器使能端，TE＝0时，计数器工作，TE＝1时，计数器处于禁止状态，即不计数。
LE（6脚）为锁存控制端，LE＝1，显示数据保持不变，但它的内部计数器仍正常工作。
a，b，c，d，e，f，g（1，15，14，13，12，3，2脚）为信号输出端，与七段显示器连接，CD40110的引脚图如图4所示。
CD40110的功能表如表2所示。
图4CD40110的引脚图表2CD40110的功能表元器件介绍所用元器件的序号，编号，类型和名称以及数量经过核对，如表3所示。
表3元器件清单3电路硬件模块设计温度转换成频率电路设计通过热敏电阻对温度进行采集，通过温度与频率近乎线性关系，以此来确定输出频率与其对应的温度，不同的温度对应不同的频率值，故我们可以通过频率值的改变来判断温度值，再由数码管表示出来。
该硬件电路模块的核心构成部件为NE555多谐振荡器，多谐振荡器主要应用于简易温控报警器，双音门铃和模拟声响发生器等实际电路中。
多谐振荡器是一种无稳态电路，它在接通电源后，不需要外加触发信号。
工作原理介绍在由NE555组成的多谐振荡器中，电容C的充电时间T1和放电时间T2各为（1）（2）故电路的振荡周期为振荡频率为（3）（4）通过改变R和C的参数来改变振荡频率，温度的改变可以改变热敏电阻R2的阻值，而R2的改变又可以直接导致振动频率f的变化，即可通过频率的变化反应温度的变动。
在室温下（设室温为30度）可测得负温度系数的热敏电阻的阻值为10K，取电容C为1uF,则有以上公式可得2R1=(1/fCln2)-R2,得则取R1为20K。
温度转换成频率温度设计电路如图5所示。
图5NE555振荡电路工作原理图引脚及符号说明对各个引脚的使用进行说明：1引脚接地GND，2引脚触发，3引脚输出（OUT),4引脚复位，5引脚控制电压，6引脚为门限(阈值），7引脚为放电端，8引脚为电源电压Vcc。
R1,R2,C是外接定时元件，定时器的(2)端与(6)端连接起来接u c，晶体管集电极（7）接到R1,R2的连接处P。
NE555的引脚图如图6所示。
图6NE555的引脚图频率显示电路设计放大整形电路设计此电路由三极管和几个74LS00与非门组成，其作用是为了把被测信号放大,然后整形为与其同频率的方波。
电路如图7所示。
图7放大整形电路振荡电路此电路一个555芯片、两个电阻和两个电容组成。
电路如图所示。
由于低电平T1=R1Cln2高电平T2=（R1+R2）Cln2，高电平T2=（R1+R2）Cln2可通过改变R1和R2的值来改变T1，T2的值，为了使电路发出一个合适的震荡信号，可以令C=100uf，R1=1KΩ，R2可以用一个KΩ的电阻和一个10K的可变电阻来代替。
电路如图8所示。
图8555振荡电路原理图译码显示电路译码显示电路由计数器电路、锁存器电路、译码显示组成。
计数器电路由一片CD4017芯片组成，计数器工作时每个高电平维持一个时钟周期，每输入10个时钟脉冲，输出一个进位脉冲来计数。
锁存器电路由CD40110组成，CD40110为十进制可逆计数器/锁存器/译码器/驱动器，具有加减计数，计数器状态锁存，七段显示译码输出等功能。
作用是将计数器在结束时所得的数和温度转换成的频率信号合成的结果进行锁存，使显示器上能稳定显示此时计数器的值。