数字温度计的设计与仿真

合集下载

(数电)数字温度计的设计

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。

比较上述两个方案，方案一明显优越于方案二，它用AD590采集温度信号，用ICL7107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；即采用方案一。

二、单元电路的设计通过AD590对温度进行采集，通过温度与电压近乎线性关系，以此来确定输出电压和相应的电流，不同的温度对应不同的电压值，故我们可以通过电压电流值经过放大进入到A/D 转换器和译码器，再由数码管表示出来。

2.1传感电路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(μA 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2.1.1图中,Ucc 为激励电压, 取值为4～40 V;输出电流I0以绝对温度零度-273℃为基准, 温度每升高1℃ ,电流值增加1μA。

单片机的数字温度计设计方案(附代码与仿真)

基于STC89C52的数字温度计目录1、简介....... .......... ..... 3 _ _2、计划选择2.1。

主控片选 (3)2.2.显示模块.............................. (3)2.3、温度检测模块………………………………… .. 43、系统硬件设计3.1。

51单片机最小系统设计………………………… .4 .电源电路设计…………………… .. 5.液晶显示电路设计……………………………… ..63.4.温度检测电路设计………… . . . 74.系统软件设计4.1。

温度传感器数据读取流程图......... .. (9)4.2.系统编程………………… .105. 编程与仿真5.1、Keil编程软件………………… .. .. 115.2.变形杆菌 (11)5.3.模拟界面……………………… ..116.总结........ .......... ........ 12 _ _ _ _ _七、附录附录 1. 原理图........ .......... (12)附录 2. 程序清单…………………………………………………………………… ..131 简介进入信息飞速发展的21世纪，科学技术的发展日新月异。

科学技术的进步带动了测量技术的发展，现代控制设备的性能和结构发生了翻天覆地的变化。

我们已经进入高速发展的信息时代，测量技术也成为当今技术的主流，已经渗透到研究和应用工程的各个领域。

温度与人们的生活息息相关，温度的测量变得非常重要。

2.系统方案选择2.1 主控芯片选型方案一：STC89C52RCSTC89C52RC是8051内核的ISP在线可编程芯片，最高工作时钟频率为80MHz，芯片内含8KB Flash ROM，可反复擦写1000次。

该器件兼容MCS-51指令系统和8051引脚结构。

该芯片集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，具有在线可编程特性，在PC端有控制程序，用户程序代码可下载到单片机部门，无需购买通用编程器，速度更快。

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。

仿真实验——温度计的设计(1)

仿真实验——温度计的设计(1)仿真实验——温度计的设计温度计是一种常见的仪器，在实际工作中有着重要的应用。

本文将介绍如何运用仿真实验的方法来设计一个简单的温度计。

一、概述温度计设计的核心是温度的检测和测量，该过程可以通过一个基于热敏电阻的电路来实现。

还需一个放大器来放大电压信号，以便数字化后传送给高速计数器，进行温度计数值的显示。

二、电路设计1. 热敏电阻热敏电阻是一种温度敏感的电阻，在温度变化的作用下，电阻值会发生变化。

热敏电阻的电阻值变化是一个连续的变化，与温度呈现反比例关系。

在设计中需要根据所需要的温度范围选择相应的热敏电阻。

2. 放大器热敏电阻变化的电压信号很小，需要经过一个放大器进行放大。

在本设计中可以选择非反相放大电路。

非反相放大电路的放大倍数是：放大倍数 = 1 + R2/R1其中R1是非反相输入端与接地之间的电阻，R2是反相输入端与输出端之间的电阻。

3. 高速计数器放大后的电压信号还需要数字化后传输给高速计数器，进行温度计数值的显示。

数字化可以通过采用 ADC 转换器实现。

转换后的数字信号输入到高速计数器中，可以进行显示和记录。

三、仿真过程1. 在 Multisim 中加入热敏电阻、非反相放大电路、 ADC 转换器和高速计数器。

2. 幅度控制快: 输入一个参考电压，在非反相输入端与反相输入端之间加上一个位置，将位置的电压设为参考电压。

3. 采集控制快: 输入电流为 1mA 的交流信号，通过热敏电阻，即通过 R1 来接收模拟信号。

计算交流信号的峰-峰值，得到交流信号峰-峰值的电压信号后，就可以在非反相放大电路中进行放大。

4. 安全出口: 将放大后的电压信号输入到 ADC 转换器，然后将转换后的数字信号输入到高速计数器，并记录温度计数值的变化。

4. 结论本文通过仿真实验的方法，介绍了温度计的设计过程。

该方法可以应用于实际中，具有简便、直观、快速、准确等优点。

同时，还可以通过不断优化电路参数，提高温度计的性能和稳定性，更好地满足实际应用需求。

基于单片机的数字温度计设计(含程序、仿真图)

基于单片机的数字温度计设计1引言随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现．能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。

传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。

热敏电阻的成本低，但需后续信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。

与传统的温度计相比，这里设计的数字温度计具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。

选用AT89C51型单片机作为主控制器件，DSl8B20作为测温传感器通过4位共阳极LED数码管串口传送数据，实现温度显示。

通过DSl8B20直接读取被测温度值，进行数据转换，该器件的物理化学性能稳定，线性度较好，在0℃~100℃最大线性偏差小于0.1℃。

该器件可直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。

另外，该温度计还能直接采用测温器件测量温度，从而简化数据传输与处理过程。

2 系统硬件设计方案根据系统功能要求，构造图1所示的系统原理结构框图。

图1 系统原理结构框图2.1单片机的选择AT89C51作为温度测试系统设计的核心器件。

该器件是INTEL公司生产的MCS一5l系列单片机中的基础产品，采用了可靠的CMOS工艺制造技术，具有高性能的8位单片机，属于标准的MCS—51的CMOS产品。

不仅结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS 的低功耗特征，而且继承和扩展了MCS —48单片机的体系结构和指令系统。

单片机小系统的电路图如图2所示。

图2 单片机小系统电路AT89C51单片机的主要特性：(1)与MCS-51 兼容，4K 字节可编程闪烁存储器；(2)灵活的在线系统编程，掉电标识和快速编程特性；(3)寿命为1000次写/擦周期，数据保留时间可10年以上；(4)全静态工作模式：0Hz-33Hz ；(5)三级程序存储器锁定；(6)128*8位内部RAM ，32可编程I/O 线；(7)两个16位定时器/计数器，6个中断源；(8)全双工串行UART 通道，低功耗的闲置和掉电模式；(9)看门狗（WDT ）及双数据指针；(9)片内振荡器和时钟电路；2.2 温度传感器介绍DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C 。

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。

数字温度计的设计与制作实验报告

数字温度计的设计与制作实验报告数字温度计的设计与制作实验报告一、实验目的本实验旨在通过设计与制作数字温度计，深入理解温度测量原理及实现方式，锻炼电路设计与验证实验能力。

二、实验原理数字温度计是通过测量热敏电阻（PTC或NTC）的电阻值来计算温度的。

当温度升高时，热敏电阻的电阻值也会升高，反之亦然。

该实验利用了热敏电阻的这一特性，通过将热敏电阻串联到一定电路中，便可测量到其电阻值的变化，从而得到温度值。

此外，数字显示器可以根据电路中的控制信号对电阻值进行计算和显示，以数字形式直观显示温度。

三、实验器材与耗材器材：热敏电阻、AD转换芯片、单片机、数字显示器、蜂鸣器、键盘、面包板、杜邦线等。

耗材：焊锡、铜线、电池、电阻等。

四、实验步骤1.接线。

将热敏电阻串联到一个电路中，连接到AD转换芯片的AIN0输入端，并将AIN1连接到参考电压源。

2.编写单片机程序。

通过查询AD转换器的输出值，计算出热敏电阻的电阻值，并转换为温度值。

然后将温度值显示在数字显示器上，并输出报警信号到蜂鸣器。

3.测试验证。

使用温度计紧贴测试物体表面，观察数字显示器和蜂鸣器的反应，逐步校准温度计并记录数据。

五、实验结果实验结果表明，数字温度计的设计与制作成功，能够准确地测量环境温度，并可进行实时数字化显示和警报功能。

六、实验心得在本次实验中，我们对数字温度计的设计及制作有了更加深入的理解和认识。

了解电路原理、编写单片机程序、进行电路调试与验证等一系列实验操作，培养了我们的理论知识和实践能力，加强了我们对电路与信号处理的认识和理解。

通过实验，我们认识到数字温度计在生产生活中的重要性，为未来的实际工作奠定了扎实的基础。

基于AT89C52的数字温度计设计与仿真设计

基于AT89C52的数字温度计设计与仿真谭亚平（吉首大学物理科学与信息工程学院，湖南吉首416000 ）摘要温度采集显示及报警系统是一个应用于需要对温度进行精准控制报警的系统，实现了对温度进行精准采集显示和越限声光报警的功能。

以方便系统使用者能够更好的了解当前温度安全状况，使相应地区场所的安全得到保证。

本系统以AT89C52单片机为微控制器，采用数字温度传感器DS18B20作为测温元件，温度传感器DS18B20采集温度信号送给单片机处理，单片机再把处理后的温度数据送到LED上显示出来。

能够实现快速、准确的测温功能和越限声光报警功能。

本论文完成了系统硬件电路的设计，给出了软件流程框图，编写了相关的软件程序，并记录了仿真与实现的过程。

关键词：温度报警；单片机（AT89C52）；数字温度传感器（DS18B20）；Keil C51Digital Thermometer Design and Simulation Based onAT89C52Ta nYaPi ng（College of Physics Science and In formatio n Engin eeri ngJishou Uni versityJishou, Hunan416000）AbstractThe temperature acquisition display and alarm system is used a need for precise temperature con trol of the alarm system to achieve accurate temperature acquisition of the more limited display and sound and light alarm function. With convenient system users to better un dersta nd the curre nt temperature security situati on ,it make corresp onding regi onal sites safety guara nteed.The system uses AT89C52-SCM as Microprogrammed Control Unit and adopts digital temperature sen sor DS18B20 as the temperature comp onent. The temperature sen sor DS18B20 collects temperature sig nals and sends them to SCM for deali ng with, the n SCM tran sfers the processed temperature data to LED for dispal ying which can realize the fast and accurate temperature measureme nt fun cti on and.学习帮手.completed the design of the system hardware, prodded the software flow diagram,compiled the related software program,a nd recorded the simulatio n and realizati on process.Keywords : Temperature Alarm; Single-Chip microcomputer (AT89C52) ;digital temperature sensors applications DS18B20; Keil C51.目录第一章绪论............................................ 错误!..未定义书签1.1研究背景 ...................................... 错误!••未定义书签1.2本课题的研究内容 .............................. 错误！未定义书签第二章系统硬件设计........................................ .错误!..未定义书签2.1总体设计 ...................................... 错误...未定义书签2.2 AT89C52简介................................. .错误!.未定义书签2.2.1主要性能........................... 错误!.未定义书签2.2.2引脚介绍 ............................... 错误！.未定义书签2.3 DS18B20介绍................................ 错误！.未定义书签2.3.1 DS18B20性能特点...................... 错误！未定义书签2.3.2 DS18B20内部结构及功能................. 错误！未定义书签2.3.3 DS18B20的通信协议.................... 错.误！未定义书签2.4复位电路设计 .................................. 错误!..未定义书签2.5时钟电路设计 .................................. 错误!..未定义书签2.6 DS18B20与单片机接口电路设计................ 错误！未定义书签第三章系统软件设计........................................ 错误!..未定义书签3.1软件设计总体思路及主程序流程图 ............... 错误！未定义书签3.2底层基本操作 .................................. 错误!..未定义书签3.3指令操作 ...................................... 错误...未定义书签3.4仿真结果 ...................................... 错误...未定义书签总结..................................................... 错误！..未定义书签参考文献................................................. 错误!..未定义书签附件..................................................... 错误！..未定义书签附件1源程序 1.6 ...........附件2元器件清单.............................................................................................. 22 ...........第一章绪论1.1研究背景现代信息技术的三大基础是信息采集（即传感器技术）、信息传输（通信技术）和信息处理（计算机技术）。

数字体温计的设计

数字体温计的设计一、实验目的1.研究NTC热敏电阻的电学、热学性质。

2.利用NTC热敏电阻设计一个数字体温计，并评估其精度。

二、实验原理（一）NTC热敏电阻NTC是Negative Temperature Coefficient的缩写，意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件，所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。

它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。

这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。

温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。

NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在102～106欧姆，温度系数-2%～-6.5%。

NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。

部分专业术语：1.（额定）测量功率P m（mW）热敏电阻在规定的环境温度下，阻体受测量电流加热引起的阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计时所消耗的功率。

一般阻值变化不应大于0.1%。

当热敏电阻受测量电流加热引起的阻值变化恰为0.1%时，对应的测量功率P m称为额定测量功率，其数值约在1mW左右，并与环境温度有关。

【根据图1所示的热敏电阻的尺寸、玻璃的热容量及导热系数等参数，可以估算出P m的大致数量级。

】2.零功率电阻值R T（Ω）R T指在温度T时，采用小于额定值的测量功率测得的电阻值。

3.额定零功率电阻值R25（Ω）根据国标规定，额定零功率电阻值是NTC热敏电阻在基准温度25℃时测得的电阻值R25，这个电阻值就是NTC热敏电阻的标称电阻值。

例如，实验室使用的NTC热敏电阻的阻值为10 k ，就是指该NTC热敏电阻的R25 = 10 kΩ。

4.材料常数（热敏指数）B（K）B值的定义式为：B=T1T2T2−T1ln R1R2图1 玻璃封装系列NTC热敏电阻T 1（K ）、T 2（K ）为指定的温度。

基于单片机的数字温度计设计与仿真

基于单片机的数字温度计设计与仿真盘桂云（吉首大学物理科学与信息工程学院，湖南吉首 416000）摘要本课题以单片机为控制核心，设计了一款数字温度计。

该系统由51单片机、DS18B20温度传感器以及1602 LCD液晶显示屏等部件组成。

系统上电后进入实时温度显示状态，此时将DS18B20中的温度值读到单片机中并将其显示在LCD液晶显示屏上。

系统可以设置上下限报警温度值，当测得结果超过设定值时进行相应的报警，提供一个接口可以将温度值传送给其它控制器或计算机，测量准确且误差小，其误差在±0.02℃。

关键词：单片机；温度采集；LCD显示；温度传感器；数字温度计；Emluater and Design of Digital Thermometer Based onMicrocomputer ControlPanguiyun(College of Physics Science and Information Engineering,JishouUniversity,Jishou,Hunan 416000)AbstractThis topic with the microcontroller as control core , and design a digital thermometer.It consists of 51 single -chip microcomputer, 18B20 temperature sensor and 1602 LCD screen display etc.After power on, the system into real-time temperature display state, then the temperature 18B20 will read in the single-chip microcomputer and displayed in the LCD screen.System can set upper temperature alarm, when the alarm measured results than the setting measured corresponding alarm, System can provide an interface which sends the temperature to other controller or computer. There is little measuring error, measuring error at ±0.02℃.Key words：Microcontroller;Temperature acquisition;LCD display;Temperatere sensor;Digital thermometer目录第一章绪论 (1)1.1 系统背景 (1)1.2 系统概述 (1)1.2.1 系统功能 (1)1.2.2 系统所用器件及其作用 (1)第二章系统总体设计2．1 系统硬件电路总体设计 (3)2．2系统软件的总体设计 (4)2．3主程序的流程设计与实现程序 (6)3.2.1 主程序的流程设计 (6)3.2.2 主程序的实现程序 (7)第三章主要器件介绍3．1 18B20温度传感器 (8)3．2 1602液晶显示器 (8)第四章系统详细设计4．1控制模块电路设计 (10)4.1.1晶振电路设计 (10)4.1.2复位电路设计 (10)4．2温度传感器模块 (11)4.2.1温度传感器模块电路设计 (11)4.2.2温度传感器模块程序设计 (12)4．3 液晶显示模块 (16)4.3.1液晶显示模块电路设计 (16)4.3.2液晶显示模块程序设计 (17)4.4 键盘输入模块 (17)4.4.1键盘输入模块电路设计 (17)4.4.2键盘输入模块程序设计 (18)4. 5报警模块 (19)4.5.1报警模块电路设计 (19)4.5.1报警模块程序设计 (20)4. 6串行输出模块 (20)第五章软件仿真与测试5.1软件的仿真分析与仿真结果 (21)结束语 (25)参考文献 (26)致谢 (27)附录1：系统电路图 (28)附录2：源程序清单 (29)第一章绪论1.1 系统背景在工农业生产和日常生活中，对温度的测量占据着极其重要地位。

基于AT89C51的数字温度计设计与仿真

基于AT89C51的数字温度计设计与仿真邓联巍（吉首大学张家界学院，湖南张家界 427000）摘要随着科学技术的不断发展，温度的检测、控制应用于许多行业，数字温度计就是其中一例，它的反应速度快、操作简单，对环境要求不高，因此得到广泛的应用。

传统的温度测量大多使用热敏电阻，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将模拟信号转换成数字信号才能由单片机进行处理。

本课题采用单片机作为主控芯片，利用DS18B20来实现测温，用LCD液晶显示器来实现温度显示。

温度测量范围为0～119℃，精确度0.1℃。

可以手动设置温度上下限报警值，当温度超出所设报警值时将发出报警鸣叫声，并显示温度值，该温度计适用于人们的日常生活和工、农业生产领域。

关键词：数字温度计；DS18B20；AT89C51；LCD1602Digital Thermometers Design and Simulation Based onAT89C51Deng Lian Wei(Zhangjiajie College of Jishou University,Zhangjiajie,Hunan 427000)AbstractWith the continuous development of science and technology, the temperature detection and control used in many industries, the digital thermometer is a case in which the reaction speed, simple operation, less demanding on the environment, it is widely used.Most of the traditional use of thermistor temperature measurement, but poor reliability of thermistors to measure temperature, low accuracy, and must go through a special interface circuit converts the analog signal to digital signal processing by the microcontroller. The subject of using SCM as the main chip, the use of DS18B20 to achieve temperature, with the LCD liquid crystal display to achieve the temperature display.Temperature measurement range is 0 ~ 119 ℃, accuracy of 0.1 ℃. You can manually set the alarm value upper and lower temperature, when the temperature exceeds the set alarm when the alarm calls, and display temperature, the thermometer for people's daily lives and industrial and agricultural production areas.Keywords:Digital Thermometer; DS18B20; AT89C51; LCD1602目录第一章绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2 课题的目的及意义 (1)1.3 该论文研究的内容 (1)第二章设计方案 (2)2.1 方案1：使用电阻元件 (2)2.2 方案2：使用温度传感器 (2)2.3 方案2的总体设计框图 (2)2.3.1 温度传感器 (2)2.3.2 1602LCD显示模块 (6)第三章硬件电路设计 (9)3.1 电路原理图 (9)3.2 LCD1602显示器与单片机的接口电路 (9)3.2.1 查看温度报警值 (10)3.2.2 报警状态显示 (10)3.3 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (10)3.3.1 检测DS18B20状态 (11)3.4 按键与单片机的接口电路 (11)3.4.1 设定温度报警值 (12)第四章软件设计 (13)4.1 读出温度子程序 (14)4.2 温度转换子程序 (14)4.3 计算温度子程序 (15)4.4 显示数据刷新子程序 (15)4.5 电路仿真 (16)4.6 结果分析 (19)总结 (20)参考文献 (21)附件 (22)第一章绪论1.1 前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，它给人们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，但人们对它的要求也越来越高，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入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。

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。

数字温度计仿真multisim4位

数字温度计仿真multisim4位
材料清单：
4位7段LED数字显示器：用于显示温度值。

数字集成电路（BCD-7段译码器）：将二进制代码转换为7段LED 显示器所需的输入信号。

温度传感器：用于测量实际温度并将其转换为模拟电压信号。

运算放大器（比如LM741）：用于将温度传感器输出的电压信号放大到适当的范围。

集成时钟电路：提供时钟脉冲以控制温度显示的更新速率。

电路原理：
温度传感器测量环境温度，并生成与温度成正比的电压信号。

该电压信号通过运算放大器进行放大，以增强其幅度。

放大后的信号输入到BCD-7段译码器，将其转换为适合驱动7段LED数字显示器的二进制代码。

数字集成电路控制7段LED显示器的不同段，以显示相应的数字。

集成时钟电路提供时钟脉冲，以使温度显示周期性地更新。

电路连接：
将温度传感器的输出连接到运算放大器的非反向输入端。

将运算放大器的输出连接到BCD-7段译码器的输入端。

将BCD-7段译码器的输出连接到相应的7段LED数字显示器段。

连接集成时钟电路的输出到BCD-7段译码器的时钟输入端。

注意事项：
确保电源电压适配于各个元件的要求。

温度传感器的选择应考虑应用的温度范围和精度要求。

根据需要调整运算放大器的放大倍数以获得合适的显示范围。

确保时钟频率足够高以避免闪烁或扫描感知。

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。

仿真实验——温度计的设计-V1

仿真实验——温度计的设计-V1
为了更好地进行温度测量，我们需要设计一个准确可靠的温度计。

本文将介绍通过仿真实验来设计温度计的详细过程。

1. 温度计设计的基本原理
温度计的基本原理是利用物质随着温度的变化而产生的某种物理变化来测量温度。

目前应用广泛的温度计有水银温度计、酒精温度计、电子温度计等。

2. 实验器材准备
在进行温度计设计的实验前，我们需要准备以下器材：
（1）热敏电阻
（2）电压表
（3）加热装置
（4）温度计外壳
3. 实验步骤
（1）将热敏电阻连接到电压表上，放入温度计外壳内。

（2）在加热装置下方放置温度计外壳。

（3）打开加热装置，使温度逐渐升高。

（4）记录不同温度下电压表显示的电压，制成电压-温度表格。

（5）根据电压-温度表格，设计出温度计。

4. 实验数据处理与分析
通过上述实验步骤，我们可以得到电压-温度表格。

根据表格数据，我们可以采用以下公式计算出实际温度值：
实际温度值 = （（电压值-电压表零点）÷ 整个电压范围）×（最高温度-最低温度）+ 最低温度
5. 总结和结论
通过实验，我们可以得到一个准确可靠的温度计。

该温度计可以在不同温度下进行准确测量，具有较高的精度和使用价值。

此外，本实验也可为相关领域的科研工作者提供一个可行的设计方法和实验方案。

数字温度计设计与仿真

数字温度计设计与仿真基于AT89C51的数字温度计设计与仿真摘要随着科学技术的不断发展，温度的检测、控制应用于许多行业，数字温度计就是其中一例，它的反应速度快、操作简单，对环境要求不高，因此得到广泛的应用。

本课题采用单片机作为主控芯片，利用DS18B20来实现测温，用LCD液晶显示器来实现温度显示。

温度测量范围为0～119℃，精确度0.1℃。

可以手动设置温度上下限报警值，当温度超出所设报警值时将发出报警鸣叫声，并显示温度值，该温度计适用于人们的日常生活和工、农业生产领域。

关键词：数字温度计；DS18B20；AT89C51；LCD1602Digital Thermometers Design and Simulation Based onAT89C51Deng Lian Wei(Zhangjiajie College of JishouUniversity,Zhangjiajie,Hunan 427000)AbstractWith the continuous development of science and technology, the temperature detection and control used in many industries, the digital thermometer is a case in which the reaction speed, simple operation, less demanding on the environment, it is widely used.Most of the traditional use of thermistor temperature measurement, but poor reliability of thermistors to measure temperature, low accuracy, and must go through a special interface circuit converts the analog signal to digital signal processing by the microcontroller. The subject of using SCM as the main chip, the use of DS18B20 to achieve temperature, with the LCD liquid crystal display to achieve the temperature display.Temperature measurement range is 0 ~ 119 ℃, accuracy of 0.1 ℃. You can manually set the alarm value upper and lower temperature, when the temperatureexceeds the set alarm when the alarm calls, and display temperature, the thermometer for people's daily lives and industrial and agricultural production areas.Keywords:Digital Thermometer; DS18B20; AT89C51; LCD1602目录第一章绪论 01.1 前言 01.2 课题的目的及意义 01.3 该论文研究的内容 0第二章设计方案 (1)2.1 方案1：使用电阻元件 (1)2.2 方案2：使用温度传感器 (1)2.3 方案2的总体设计框图 (1)2.3.1 温度传感器 (1)2.3.2 1602LCD显示模块 (5)第三章硬件电路设计 (10)3.1 电路原理图 (10)3.2 LCD1602显示器与单片机的接口电路 (10)3.2.1 查看温度报警值 (11)3.2.2 报警状态显示 (11)3.3 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (12)3.3.1 检测DS18B20状态 (12)3.4 按键与单片机的接口电路 (12)3.4.1 设定温度报警值 (13)第四章软件设计 (14)4.1 读出温度子程序 (15)4.2 温度转换子程序 (15)4.3 计算温度子程序 (16)4.4 显示数据刷新子程序 (17)4.5 电路仿真 (17)4.6 结果分析 (21)总结 (22)参考文献 (24)附件 (25)第一章绪论1.1 前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，它给人们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，但人们对它的要求也越来越高，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入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。

数字温度计的设计与实现

1 引言随着人们生活水平的不断提高,数字化操纵日趋成为人们所追求的目标，它给人们带来了无以比拟的方便，数字温度计确实是其中一个典型的例子，它效劳于现代人工作、科研、生活的各个领域，已经成了一项比较成熟的技术，但为了知足人们不断提高的要求就需要从单片机技术入手，沿着数字化操纵、智能化操纵方向，走出一条新的道路。

温度计的进展超级迅速，原始的玻璃管温度计慢慢被此刻的热电阻温度计、热电偶温度计所取代，而热电偶和热电阻测出的一样都是电压，需依照必然的关系转换成与之对应的温度，对外部硬件支持要求高、反映速度慢、读数麻烦、测量精度不高、误差大[1]。

通过“数字温度计的设计与实现”的设计进程，结合所学课程和目前自动化仪表的一样设计要求、工程设计方式、开发及设计工具的利用方式，通过从电路图的设计、程序模块的编写到仿真调试，全方位的实践进程，锻炼学生分析、解决问题和实际动手操作的能力；积存体会，培育循序渐进、一丝不苟的工作态度和学知识并综合应用的能力。

本设计用集成数字温度传感器DS18B20设计并制作了一款基于AT89C52 的LCD显示数字温度计，要紧用于需要对温度实施实时监控的场所，或科研实验室利用，其电路简单、读数方便、易于实现、测温准确、本钱低、易利用，测量范围为0～99.9℃，当温度超出该范围时，蜂鸣器报警，能准确达到设计要求。

功能要求与设计方案1.1.1 功能要求数字式温度计要求测温范围在0到度，精度误差在0.１度之内，LCD显示屏直读显示，超出上下限蜂鸣器报警。

1.1.2 设计方案该系统利用AT89C52芯片操纵数字温度传感器DS18B20，对温度进行实时监测并显示，能够快速测量环境温度，并具有超出上下限温度报警功能。

传感器采纳的是美国DALLAS半导体公司推出的改良型智能温度传感器DS18B20作为检测组件，温度范围在-55～125℃之间，分辨率用户能够从9位到12位选择。

DS18B20是1-Wire式结构，即单总线器件，只需一个端口即可实现通信，外部的硬件电路简单，本钱低，易利用，能够很容易直接读取被测温度值，进行转换，知足设计要求。

数字温度计—单片机课设(真实的汇编程序和proteus仿真)

微机原理课程设计报告温度计姓名：WW学号：班级：电气1005学院：电气工程学院合作者：WY上课教师：杨少兵指导老师：***时间：2013年3月20日微机原理课程设计成绩评定表指导教师签字：2013年 3 月20 日微机原理课程设计任务书学生姓名：指导教师：王健强一、课程设计题目：数字温度计选用温度传感器AD590实现温度采集、摄氏温度显示，温度精度达到0.1度，测量范围零下10度到零上100度。

二、课程设计要求1. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件，独立进行方案论证和电路设计，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整；2. 查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数，对设计方案进行仿真；3. 完成预习报告，报告中要有设计方案，设计电路图，还要有仿真结果；4. 进实验室进行编程和电路调试，边调试边修正方案；5. 撰写课程设计报告——最终的电路图、调试过程中遇到的问题和解决问题的方法。

三、进度安排1．时间安排序号内容学时安排（天）1 方案论证和系统设计 12 完成电路仿真，写预习报告 13 电路调试 24 写设计总结报告与答辩 1合计 5设计调试地点：电气楼4062．执行要求课程设计共多个选题，每组不得超过2人，要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的详细电路（包括计算和器件选型）。

严禁抄袭，严禁两篇设计报告雷同。

摘要随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。

本文主要介绍了一个基于STC89C52单片机的测温系统，详细描述了利用温度传感器AD590开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示。

它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。