单片机数字温度计课程设计报告

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基于单片机的数字温度计的课程设计

随着科技发展，单片机技术受到了广泛的应用，并得到了广泛的重视。本设计以现有

单片机ADUC7024系统为基础，设计和实现了一款基于单片机的数字温度计，旨在解决过

热或者过冷的问题，通过温度检测器在给定的温度范围内确定温度，并控制过热和过冷的

情况。

（一）设计的概述

本设计的主要内容是分析ADUC7024硬件，对硬件进行器件选型，完成系统模块的设计，以及ADUC7024以现有程序设计语言完成控制程序设计，最后采用ADUC7024作为控制器，与温度检测器、LED等模块进行硬件联通，完成一个简单的温度检测控制系统。

1、器件选型：本设计采用ADUC7024作为系统的控制器，采取温度传感器采用的是

DS18B20温度芯片芯片，显示采用的是LED系列的指示灯，系统开关采用的是两个按键作

为上升按钮和下降按钮。

2、硬件模块：本次设计以ADUC7024硬件为主框架，以温度检测器连接ADUC7024控

制器，可以实现温度范围内数字检测，LED显示屏以温度为参数，可根据设定的温度范围

指示异常温度；系统开关采用按键开关来控制，多出的端口可实现报警功能。

本设计采用ADUC7024系统控制器，设计一款基于单片机的温度检测控制系统的电路，主要包括：外部中断、输入输出口、充电输出和按键检测电路，电路图如下图1所示：

1、主程序：本次设计采用C语言编写，主程序负责实现温度检测、控制操作功能。

主程序中采用外部中断和充电输出实现数据的获取和操作的控制，采用按键输入调节温度，并且可以把某一温度范围内的上下限定值写入EEPROM，控制系统会及时获取当前温度，比较当前温度与上下限值，如果出现过热或者过冷，则会发出警报。

单片机温度计课程设计报告

摘要：本次课程设计旨在利用单片机实现一个温度计，能够实时测量环境温度并将温度值显示在数码管上。通过该设计，能够熟悉单片机的基本原理和编程方法，并且加深对温度测量原理的理解。

1. 引言

温度是我们日常生活中非常重要的一个参数，对于很多应用来说，温度的准确测量和控制是至关重要的。而单片机作为一种常用的嵌入式系统，具有体积小、功耗低、成本低等优点，因此被广泛应用于温度测量和控制系统中。

2. 设计原理

本设计采用了DS18B20温度传感器作为温度测量模块，并通过单片机的IO口与之连接。DS18B20传感器具有精度高、体积小、响应速度快等优点，是目前市场上常用的温度传感器之一。通过单片机与DS18B20传感器的通信，可以获取到当前环境的温度值。

3. 硬件设计

本设计所需的硬件主要包括单片机、DS18B20传感器、数码管、电阻、电容等。其中单片机负责控制和数据处理，DS18B20传感器用于测量温度，数码管则用于显示温度值。

3.1 单片机选择

在本设计中，选择了常用的STC89C52单片机作为控制核心。STC89C52是一款8051系列的单片机，具有丰富的外设资源和强大的计算能力，非常适合本次设计的要求。

3.2 传感器连接

DS18B20传感器与单片机的连接采用一根三线制，其中VCC连接到单片机的电源正极，GND连接到单片机的电源负极，DATA连接到单片机的IO口。

3.3 数码管连接

数码管的连接比较简单，将数码管的8个引脚分别连接到单片机的8个IO口即可。需要注意的是，数码管的引脚顺序可能因不同厂家而异，应根据具体数码管的型号选择正确的引脚连接方式。

单片机课程设计报告(数字温度计)

单片机课程设计报告

基于单片机的数字温度计设计

1 绪论

2 方案设计

3 系统的硬件设计

3.1 主控制器

3.2 显示电路

3.3 温度传感器工作原理

3.4 温度传感器接口电路

4 系统的软件设计

4.1 主程序

4.2 温度测量

4.2.1 初始化DS18B20

4.2.2 等待应答信号

4.2.3 DS18B20读字节

4.2.4 DS18B20写字节

4.2.5 启动温度测量

4.2.6 读取测量结果

4.2.7各算法流程图

4.3 数码管显示

5 系统的测试与总结

参考文献

附录1 原理图

附录2 源程序清单

1 绪论

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。

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：

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。

单片机课程设计报告(数字温度计)

单片机课程设计报告

课题：基于单片机的数字温度计设计

1 方案设计

2 系统的硬件设计

3.1 主控制器

3.2 显示电路

3.3 温度传感器工作原理

3.4 温度传感器接口电路3 系统的软件设计

3.1 程序

3.2 温度测量

3.3 数码管显示

4 系统的测试与总结

附录1 原理图

附录2 源程序清单

1方案设计

本设计主要是介绍了单片机控制下的温度检测系统，详细介绍了其硬件和软件设计，并对其各功能模块做了详细介绍，其主要功能和指标如下：

●利用温度传感器〔DS18B20〕测量某一点环境温度

●测量范围为-55℃～＋125℃，精度为±0.5℃

●用数码管进行实际温度值显示

采用AT89S52单片机P3.5口控制温度传感器DS18B20的温度测量，以四位数码感形式输出测量温度。

图2.1 DS18B20与单片机接口原理

图2.2总体设计方框图

2 系统的硬件设计

2.1 主控制器

STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具

有8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改良使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，stc89c52MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构〔兼容传统51的5向量2级中断结构〕，全双工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。

基于单片机数字温度计课程设计

基于单片机的数字温度计课程设计是一个非常有趣和实用的项目。首先，我们需要选择合适的单片机，比如常用的Arduino或者STM32等。然后，我们需要选择合适的温度传感器，比如LM35或者DS18B20等。接下来，我们可以按照以下步骤进行课程设计：

1. 硬件设计，首先，我们需要将单片机和温度传感器连接起来，这涉及到电路设计和焊接。我们需要确保电路连接正确，传感器能

够准确地读取温度，并且单片机能够正确地接收并处理传感器的数据。

2. 软件设计，接下来，我们需要编写单片机的程序，以便能够

读取传感器的数据，并将其转换为数字温度值。我们可以使用C语

言或者Arduino的编程语言来实现这一步骤。在程序设计中，需要

考虑到温度的单位转换、数据的精度等问题。

3. 显示设计，我们可以选择合适的显示设备来展示温度数值，

比如数码管、液晶显示屏或者OLED屏幕等。在设计中，我们需要考

虑到显示的清晰度、易读性以及节能等因素。

4. 功能扩展，除了基本的温度显示功能，我们还可以考虑对数

字温度计进行功能扩展，比如添加报警功能、数据存储功能或者远

程监控功能等，这些功能的添加可以提升数字温度计的实用性和趣

味性。

5. 测试与优化，最后，我们需要对设计的数字温度计进行测试，并不断优化，确保其稳定可靠、准确无误地显示温度。

总的来说，基于单片机的数字温度计课程设计涉及到硬件设计、软件设计、显示设计、功能扩展、测试与优化等多个方面，学生可

以通过这样的课程设计项目，全面提升自己的电子设计和编程能力，同时也能够实现一个实用的数字温度计产品。

单片机课程设计方案—数字温度计

1 课题任务、功能要求说明及总体方案介绍

1.1 课题目的

随着社会的发展，温度的测量及控制变得越来越重要。本文采用单片机STC89S52设计了温度实时测量及控制系统。单片机STC89S52 能够根据温度传感器DS18B20 所采集的温度在数码管上实时显示，通过控制从而把温度控制在设定的范围之内。所有温度数据均通过4位数码管LED显示出来。系统可以根据时钟存储相关的数据。

通过该课程的学习使我们对计算机控制系统有一个全面的了解、掌握常规控制算法的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法，进一步锻炼同学们在微型计算机应用方面的实际工作能力。

1.2 功能要求说明

设计一个具有特定功能的数字温度计。该数字温度计上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。测量温度范围0℃～99℃，测量精度小数点后两位，可以通过开始和结束键控制数字温度计的工作状态。

1.3 设计课题总体方案介绍及工作原理说明

1.3.1设计课题总体方案

(1>根据设计要求,选择AT89C52单片机为核心器件。

(2>温度检测器件采用DS18B20数字式温度传感器。与单片机的接口为

P3.6引脚。

(3>键盘采用独立式按键，由三个按键组成，分别是：设置键<SET）,加

一建<+1），确认键<RET）。

(4>SET键<上下限温度设置键）：当该键按下时，进入上下限温度设置

功能。通过P0.1引脚接入。

(5>+1键<加一调整键）：在输入上下限温度时，该键按下一次，被调整

单片机课程设计—数字温度计

第1章概述

1.1 数字温度计简介

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。

此次课程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，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机AT89S51，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,能准确达到以上要求。

1.2 设计内容及要求

本次单片机课程设计将以51系列单片机为核心，以开发板为平台；设计一个数字式温度计，要求使用温度传感器（可以采用DS18B20或采用AD590）测量温度，再经单片机处理后，由LED数码管显示测量的温度值。测温范围为0~100℃，精度误差在0.5℃以内。

第2章系统总体方案设计

2.1数字温度计设计的方案

在做数字温度计的单片机电路中，对信号的采集电路大多都是使用传感器，这是非常容易实现的，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，进行转换，就可以满足设计要求。采集之后，通过使用

51系列的单片机，可以对数据进行相应的处理，再由LED显示电路对其数据进行显示。

2.2系统设计框图

温度计电路设计总体设计方框图如图2.1所示，控制器采用单片机

AT89S51，温度传感器采用DS18B20，用6位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。此外，还添加了报警系统，对温度实施监控。

基于单片机的数字温度计课程设计报告

1 设计概述 (2)

1.1 设计目标和要求 (2)

1.2 设计思路 (2)

2 系统方案及硬件设计 (3)

2.1 设计方案 (3)

2.2 方案的硬件总体方框图 (3)

2.3 温度传感器DS18B20测温原理 (4)

2.4 硬件设计 (8)

2.4.1 主控制器ATmega16 (8)

2.4.2 复位电路 (8)

2.4.3 时钟振荡电 (8)

2.4.4 报警点调节电路 (9)

2.4.5显示电路 (10)

3 软件设计 (10)

3.1系统分析 (10)

3.2 各子程序及其流程图设计 (11)

3.2.1 初始化子程序 (11)

3.2.2 DS1820的读写字节子程序 (12)

3.2.3 温度读取及转换子程序 (13)

3.2.4计算温度子程序 (14)

3.2.5温度显示子程序 (15)

3.2.6报警子程序 (16)

4 proteus软件仿真 (18)

4.1 系统仿真设计 (18)

4.2仿真结果分析 (18)

5 系统原理图 (19)

6 心得体会 (20)

1 设计概述

1.1 设计目标和要求

1.用所学的单片机知识设计制作数字温度计；

2.测温范围是-20℃---70℃；

3.误差小于0.5℃；

4.所测的温度值可以由LCD数码管直接显示；

5.可以任意设置上下限温度的报警功能；

6.进一步熟悉proteus,protel,word软件的功能和使用方法；

1.2 设计思路

首先确定我们所设计的是一个数字温度计，由单片机、温度传感器以及其他电路共同实现。

根据所要实现的功能，先在proteus软件上仿真。根据所选用的硬件可以将整个软件设计分为若干子程序，有初始化、查询时间、发送指令、读取数据、显示温度等构成，可将以上子程序分别设计，实现各自的功能，再在子程序中调用，就可以实现预期的目标。

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。

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

基于单片机温度计课程设计

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89S51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，特别是数字温度传感器DS18B20的数据采集过程。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，并可根据需要任意设定上下限报警温度，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。DS18B20与AT89C51结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。

在学习了单片机的的基本原理的基础上进行设计的，综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并仿真实现，从而加深对单片机软硬件知识的理解，获得初步的应用经验；进一步熟悉和掌握单片机的内部结构和工作原理，了解单片机应用系统的基本方法和步骤。本设计的目标是单片机和温度传感器及其相关实现温度的测量和数字显示，测量精度小于0.5°C，可以设置温度的上下限，超出测温范围可以有蜂鸣器报警。

本设计是一款简单实用的小型数字温度计，本次数字温度计的设计共分为六部分，主控制器，LED显示部分，传感器部分，复位部分，时钟电路，报警电路。主控制器即单片机部分，用于存储程序和控制电路；LED显示部分是指四位共阴极数码管，用来显示温度；传感器部分，即温度传感器，用来采集温度，进行温度转换；复位部分，即复位电路。测量的总过程是，传感器采集到外部环境的温度，并进行转换后传到单片机，经过单片机处理判断后将温度传递到数码管显示。本设计能完成的温度测量范围是+35°C~+40.5°C。超出此范围报警部分就会发出警告。

单片机数字温度计课程设计报告

第一章温度传感器的应用及问题

1.1 引言

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。传统的温度测量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，再转换成对应温度需要比较多的外部硬件支持，硬件电路复杂，软件调试复杂，制作成本高。

1.2传感器

传感器是将感受到的外界信息，按照一定的规律转换成所需的有用信息的装置，它获取的信息可以是各种物理量、化学量和生物量，而转换后的信息也有各种形式。例如：光、温度、声、委位移、压力等物理量，可以通过传感器相互转化。但是通常是将非电量或电量转换成易于处理和传输的电量，有些传感器的这种转换是可逆的，即输入量为电量而输出量为机械量或热工艺量等。

第二章数字温度计的设计

2.1 总体设计方案

在单片机电路设计中，使用传感器，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，进行转换，就可以满足设计要求。

2.2方案的总体设计框图

温度计电路设计总体设计方框图如5-1所示，控制器采用单片机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。

图2-1 总体设计方框图

2.2.1主控制器

单片机AT89C51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就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。AT89C51 的引脚

AT89C2051 采用引脚双列直插式封装，现将各引脚的功过能说明如下。

·Vcc(20)：电源电压端。

·GND（10）：地端。

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

单片机数字温度计课程设计报告

1.设计任务.................................................... ................ ................ .. (1)

1.1 设计目的........................................... .............. (1)

1.2 设计指标................................ ...................... . (1)

1.3 设计要求................................................ (1)

2. 设计思路与总体框图................................................ .. (1)

3. 系统硬件电路的设计............................................... (2)

3.1主控电路............................................... ... (2)

3.2液晶显示电路........................................... (3)

3.3按键电路....... .... ................................................... .. (3)

3.4报警电路........................ .................. . (4)

单片机数字温度计课程设计报告

基于单片机的数字温度计的课程设计

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单片机数字温度计课程设计总结

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基于51单片机数字温度计的设计与实现

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