(整理)基于51单片机的电子温度计设计-硬件部分
51单片机数字温度计设计与应用
51单片机数字温度计设计与应用数字温度计在现代生活中有着广泛的应用，它能够将环境温度转换为数字信号，提供直观、准确的温度数据。
本文将介绍基于51单片机的数字温度计的设计与应用。
设计思路：1. 硬件设计首先，我们需要选取一个合适的温度传感器，例如DS18B20。
该传感器具有高精度、数字输出、带有内部校准和非易失性存储器等特点，非常适合作为数字温度计的传感器。
其次，我们需要引入一个51单片机，常用的有AT89C51、AT89S52等。
单片机负责控制传感器和显示器，并处理温度数据。
接下来，我们需要一个LED数码管或液晶显示屏作为温度显示器。
数码管简单且易于操作，而液晶显示屏可以提供更多的信息显示。
最后，我们还需添加一些辅助电路，如稳压电路、时钟电路等，以确保正常的运行。
2. 软件设计在单片机的程序设计方面，我们需要考虑以下几个步骤：（1）初始化各个引脚和外部设备，如温度传感器和显示屏。
（2）读取温度传感器输出的数字信号，通过数据线将其与单片机相连。
（3）通过一系列算法将数字信号转换为实际的温度值。
因为DS18B20传感器提供数字输出，所以支持该类算法的编程非常简单。
（4）将计算得到的温度值通过数码管或液晶显示屏进行显示。
如果是数码管，可以通过数码管驱动芯片来实现多位数的显示。
（5）可选的增加报警功能，当温度超过一定阈值时，触发报警。
应用场景：数字温度计可以在许多场景中应用，下面介绍几个常见的应用场景：1. 家庭温度监测在家庭中，我们可以将数字温度计放置在客厅、卧室等常用区域，用于监测室内温度。
通过数字温度计，我们可以实时了解室内的温度状况，根据需要进行调节，提供舒适的生活环境。
2. 温室控制在温室种植中，保持适宜的温度对于植物的生长至关重要。
数字温度计可以帮助种植者实时监测温室内的温度，并及时采取相应的措施，维持温室内的温度在适宜的范围内。
3. 实验室温度监测实验室需要严格控制温度，以确保实验的准确性和稳定性。
基于51单片机的数字温度计设计与实现
基于51单片机的数字温度计设计与实现数字温度计是一种能够测量环境温度并将其以数字形式显示出来的仪器。
它被广泛应用于各种领域，例如家庭、工业和实验室。
本文将介绍基于51单片机的数字温度计的设计与实现。
首先，我们需要了解51单片机的基本知识。
51单片机是一种8位微控制器，具有强大的计算和控制能力。
它是目前应用最广泛的单片机之一。
接下来，我们需要选择合适的温度传感器。
常用的温度传感器有热电偶、半导体温度传感器和热敏电阻等。
在本设计中，我们将使用LM35半导体温度传感器。
LM35具有精确度高、响应快的特点，非常适合用于数字温度计。
设计硬件电路是实现数字温度计的重要一步。
电路的核心是将传感器输出的模拟电压转换成数字信号。
我们可以使用ADC（模数转换器）将模拟信号转换为数字信号。
51单片机的内部有一个8位ADC，可以用来实现此功能。
在编程方面，我们可以使用C语言来编写单片机的程序。
使用51单片机的开发环境，如Keil C等，可以帮助我们更方便地编写程序。
算法的编写是实现数字温度计的关键。
我们需要将ADC转换出的数字信号进行处理，得到具体的温度数值。
这个数值可以通过一些公式来计算得出。
以LM35传感器为例，根据其数据手册可以得知，输出电压与温度之间的关系为温度（℃）=（传感器输出电压-0.5）/0.01。
通过这个公式，我们可以将ADC转换出的数字信号转换为实际的温度数值。
最后，我们需要将得到的温度数值以数字形式显示出来。
此时，我们可以使用数码管来进行显示。
51单片机具有多个IO口，可以直接驱动数码管进行数字的显示。
综上所述，基于51单片机的数字温度计的设计与实现主要包含选择温度传感器、设计硬件电路、编写单片机程序和显示温度数值这几个步骤。
通过合理的硬件设计和算法编写，我们可以实现一个准确可靠的数字温度计。
同时，我们也可以通过不断改进和增加功能，使其适应更多的应用场景。
希望本文对您的数字温度计设计与实现提供了一些参考。
基于51单片机的数字温度计
引言：数字温度计是一种基于51单片机的温度测量装置，它通过传感器感知环境的温度，并使用单片机将温度值转换为数字形式，并显示在液晶屏上。
本文将详细介绍数字温度计的设计原理、硬件连接、软件编程以及应用领域。
概述：数字温度计基于51单片机的设计理念，其基本原理是通过传感器将温度转换为电信号，然后通过ADC(模数转换器)将电信号转换为数字信号，最后使用单片机将数字信号转换为温度值。
同时，数字温度计还将温度值显示在液晶屏上，方便用户直观地了解环境温度。
正文内容：1. 硬件连接：1.1 使用温度传感器感知环境温度：常用的温度传感器有NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器。
通过将传感器连接到51单片机的引脚上，可以实现对环境温度的感知。
1.2 连接ADC进行模数转换：ADC是将模拟信号转换为数字信号的关键部件。
通过将51单片机的引脚连接到ADC芯片的输入端，可以将模拟的温度信号转换为数字信号。
1.3 连接液晶屏显示温度值：通过将51单片机的引脚连接到液晶屏的控制引脚和数据引脚，可以将温度值以数字形式显示在液晶屏上。
2. 软件编程：2.1 初始化引脚和ADC：在软件编程中，需要初始化51单片机的引脚设置和ADC的工作模式。
通过设置引脚为输入或输出，以及设置ADC的参考电压和工作模式，可以确保硬件正常工作。
2.2 温度测量算法：根据传感器的工作原理和电压-温度特性曲线，可以编写相应的算法将ADC测得的电压值转换为温度值。
例如，对于NTC热敏电阻，可以使用Steinhart-Hart公式进行温度计算。
2.3 温度值显示：将温度值以数字形式显示在液晶屏上。
通过设置液晶屏的控制引脚和数据引脚，可以控制液晶屏的显示内容，并将温度值以数字形式显示在屏幕上。
3. 基于51单片机的数字温度计应用：3.1 家庭温度监测：数字温度计可以安装在家庭中的不同区域，实时监测室内温度，并通过数字显示提供直观的温度信息。
这对于家庭的舒适性和节能都有重要意义。
基于51单片机的数字温度计
基于AT89S51的温度计院系：电子和信息工程学院专业：电子信息科学和技术班级：09信本学生姓名：刘辉学号：093621059第一部分 设计要求：采用AT89C51单片机和LCD 液晶显示器设计一个数字温度计，当外界温度变化时，显示屏上的温度值也随着变化。
数字温度计的测温范围为-55°C 到125°C 之间。
第二部分 硬件原理框图：硬件部分主要分为晶振振荡电路、复位电路、LCD 液晶显示电路、DS18B20温度传感器采集电路、电源电路等部分组成。
第三部分 硬件原理图：硬件模块原理图：AT89C51单片机晶振振荡电路 复位电路 L CD 液晶显示电路温度传感器采集电路电 源 电 路一、晶振振荡电路该电路是由两个电容和一个晶振组成，晶振产生基本的时钟信号它给单片机提供时钟信号。
二、复位电路复位的主要作用是把特殊功能寄存器的数据刷新为默认数据，单片机在运算过程中由于干扰等外界原因造成寄存器中数据混乱不能使其正常继续执行程序或产生的结果不正确时均需要复位，以使程序重新开始运行。
三、LCD液晶显示电路经过温度传感器，将采集到的温度信息传给单片机，单片机处理后又将信息发给P0口，P0口和LCD的数据口相连接，液晶屏上会显示采集到的温度值。
四、温度传感器采集电路单线数字温度传感器DS18B20测量温度范围为-55°C~+125°C，-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。
DS1822的精度较差为± 2°C 。
DS18B20的管脚排列如下: 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（在寄生电源接线方式时接地）。
根据DS18B20的通讯协议，主机控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位，复位成功后发送一条ROM 指令，最后发送RAM 指令，这样才能对DS18B20进行预定的操作。
基于51单片机智能温度计的设计(最新整理)
图2.1AT89S51引脚图
的引脚及基本性能：
是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS8位单片机
字节的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128字节的随机存取数据存储器AMTEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准片内置通用2位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大的
单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。
功能特性概
2.5 AD590基本应用电路图
℃而言，输出值为时，不可分出任何电流，否则测量值不准。
图2.8 TLC431内部等效图
图2.10 TLC549引脚图
2.11 显示电路图
2.12按钮电路连接图2.13报警电路图
图2.14 +5v直流稳压电源设计图。
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。
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摘要：随着科技的进步，工业生产逐步向数字智能化发展。
文章设计了一种以AT89S51为核心、以AD590为温度传感器、以ADC0809为A/D转换器的数字温度计，以实现对温度测试的数字化与自动化。
关键词：AT89S51；数字温度计；温度传感器；A/D转换温度测试涉及到各个行业，传统的煤油温度计、水银温度计测温必须由人工操作，且测量精度难以保证，不符合当今工业自动化的发展趋势。
故文章设计了一种基于51单片机的数字温度计，采用LED七段管实时显示当前测试温度，实现温度测试的无人化、自动化以及数字化。
1硬件设计硬件部分主要由温度传感器电路、A/D转换电路、单片机控制电路、数字显示电路组成。
总电路如图1所示。
1.1温度传感器电路温度传感器选择美国模拟器件公司的单片集成两端感温电流源AD590,其电源电压范围为4～30 V，可以承受44 V正向电压和20 V反向电压；检测的温度范围为－55℃～＋150℃；有非常好的线性输出性能，温度每增加1℃，其电流增加1 uA。
精度高，在－55℃～＋150℃范围内，非线性误差仅为±0.3℃。
AD590在－55℃～＋150℃范围内输出电流为218.2 uA～423.2 uA，经10K精密电阻后输出电压2.182 V～4.232 V，可满足后续A/D转换器ADC0809的输入要求。
1.2A/D转换电路A/D转换电路选用是目前国内应用最广泛的8位通用A/D芯片的ADC0809。
单片机P3.0控制A/D转换器ST端；单片机P3.1控制A/D转换器OE端；单片机P3.2控制A/D转换器EOC端；单片机P3.3提供A/D转换器工作所需时钟脉冲；IN0作为电压信号接收通道，经A/D转换后电压数字信号接入单片机P0.0～P0.7。
取5V(实测4.7 V左右)为基准电压，故输入电压经A/D转换后的数值,因为AD590采用的是热力学温度，转换为摄氏温度。
基于51单片机和DS18B20的数字温度计设计说明
基于51单片机和DS18B20的数字温度计设计说明
1.硬件设计：
-51单片机：选择合适的型号，如STC89C52或AT89C52等。
-DS18B20温度传感器：该传感器是一种数字温度传感器，具有单总线接口和高精度测量能力。
-接口电路：将51单片机和DS18B20传感器连接起来，要注意电平转换和信号线的阻抗匹配。
2.软件设计：
-初始化：在主函数中，首先对单片机进行初始化设置，包括时钟设置、串口配置等。
-DS18B20通信协议：使用单总线协议与DS18B20传感器进行通信，包括发送复位信号、读写数据等操作。
-温度测量：通过向DS18B20发送读取温度的命令，从传感器中读取温度值并保存。
-数据传输：将温度值转换为可显示的格式，如摄氏度或华氏度，并通过串口输出或LED显示。
3.程序流程：
-初始化单片机，设置时钟和串口参数。
-进入主循环，循环执行以下操作：
-发送复位信号，启动温度转换。
-等待转换完成，发送读取温度命令。
-读取温度值，并进行数据处理转换。
-输出温度值。
4.其他功能：
-可以添加LCD显示模块，将温度值显示在液晶屏上。
-可以添加按键输入模块，通过按键切换温度单位或进行其他操作。
需要注意的是，该设计只是一个简单的示例，实际应用中可能需要根据具体需求进行扩展和修改。
同时，在程序设计过程中，也要注意低功耗和数据稳定性等方面的考虑。
基于51单片机的数字温度计设计及应用
基于51单片机的数字温度计设计及应用数字温度计是一种测量环境温度的设备，它使用数字技术来转换和显示温度值。
基于51单片机的数字温度计设计及应用，我们将使用51单片机作为主控芯片，采集传感器的温度数据并将其转换为数字信号，然后通过数码管显示出来。
首先，我们需要选择合适的温度传感器。
常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和数字温度传感器等。
在本设计中，我们将使用DS18B20数字温度传感器。
DS18B20具有高精度、数字输出、通信简单等优点，非常适合于数字温度计的设计。
接下来，我们需要设计硬件电路。
首先，将DS18B20传感器连接到51单片机的GPIO引脚，并通过一条数据线进行通信。
接下来，将51单片机的引脚连接到数码管显示模块，用于将温度值显示出来。
此外，还可以添加其他功能，如按键开关用于控制菜单切换、蜂鸣器用于报警等。
在软件设计上，首先需要初始化51单片机的GPIO引脚，配置为输入或输出模式，通信时需要配置为模拟输入模式。
然后，利用51单片机的定时器模块生成一定频率的时钟信号，用于与DS18B20传感器通信。
在温度读取过程中，我们需要发送一系列的指令给DS18B20传感器，然后接收传感器返回的温度值。
根据DS18B20传感器的数据手册，我们可以编写相应的C语言代码进行数据的读取和解析。
接着，我们需要将读取到的温度值进行转换和显示。
由于DS18B20传感器输出的温度值为16位二进制补码形式，我们可以使用移位和逻辑运算等操作进行转换。
转换后的温度值可以直接显示在数码管上，通过扫描显示的方式实时更新温度数值。
在应用方面，基于51单片机的数字温度计可以广泛应用于各种温度测量场景。
例如，可以应用于室内温度测量，工业过程控制，农业温室监测等。
由于51单片机具有低功耗、成本低廉等优点，这种数字温度计可以在各种资源有限的环境中使用。
除了基本功能外，我们还可以进行功能扩展。
例如，可以添加存储功能，将温度数据保存到外部存储器中，以便进行后续分析和处理。
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。
基于51单片机的数字温度计-毕业设计
数字测温计设计摘要：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。
在工业生产中温度是常用的被控参数，而采用单片机来对这些被控参数进行控制已成为当今的主流。
本文介绍了基于AT89S51单片机的测温系统，描述了利用DS18B20开发测温系统的过程，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实的分析，对各部分的电路也逐一进行了介绍,该系统灵活的实现了温度采集和显示，且可设定上下限报警温度，使用起来十分方便，适合于我们日常生活和生产中的温度测量，该系统结构相对简单，抗干扰能力较强，适合于不同环境下温度测量，有着广阔的应用前景。
关键词：AT89S51单片机DS18B20 温度测量Abstract：With the progress and development of era,microcontroller technology has become popular in our life,in the work,the scientific research and various fields,has become a relatively mature technology.The temperature measurement method and device of the highlights is very important.Posed by the single chip temperature sensor and temperature measurement system can be widely applied in many fields.目录第1章绪论 (1)1.2 选题的目的和意义 (1)1.2.1选题的目的 (1)1.2.2选题的意义 (1)第2章数字温度计的设计方案 (4)2.1 设计方案的确立及论证 (4)2.1.1 温度传感器DS18B20的选择 (4)2.1.2 显示器的选择 (5)2.1.3 单片机STC89C52的选择 (5)第3章系统硬件电路的设计 (4)3.1 主控制器 (4)3.1.1 AT89S51的介绍 (4)3.1.2 DS18B20的介绍 (9)3.1.3 DS18B20使用的注意事项 ......................................... 错误！未定义书签。
基于51单片机的电子体温计设计_毕业设计
基于51单片机的电子体温计设计_毕业设计摘要本文设计一种基于单片机控制的电子体温计，实现了实时测量显示和语音播报与声音报警的功能。
主要由电源电路模块，A/D转换电路模块，温度控制模块，自动控制模块，温度设制、显示及报警电路模块，串行通信模块和语音播放模块组成。
自动控制模块采用双AT89S52构成主从串行处理结构实现对系统的自动控制。
温度控制模块选用AD590集成温度传感器来采集外界温度，转换为线性电压信号。
线性电压经由OP07构成高精度低温漂的放大电路处理后，由A/D转换电路模块中的ADC0809完成A／D转换，得到8位的数字信号送入自动控制模块的主机中。
主机将采集到温度值在LED数码管上显示出来，并通过串口通信将温度信号传到从机。
此外，主机完成温度预制和报警电路模块功能，从机完成温度值的语音播放功能。
关键词单片机；AD590；ADC0809；ISD25601 绪论温度是存在于客观世界的一个基本物理量，它与人类的生活和生存有着密切的联系。
温测量的历史，可以追溯到l6世纪。
当时Saatorio用空气热膨胀的原理，制出了第一支测量口腔温度的体温计。
本世纪初，开始用水银来制作体温计，至今在临床上得到了广泛的应用。
根据1928年Ebstein的报告，当时除测量口腔及腋下的温度外，还可以测量直肠、颈部、大腿根部，外耳及尿温。
这些都是用被测皮肤温度与玻璃球内积存的水银温度相等的原理实现的。
由于水银体温计使用方便、精度高，因而应用很广。
由于用水银体温计进行体温监测很不方便，水银的污染的可能也很严重等，为了正确测量人体局部温度，促使人们开发了各种不同的测温仪器和测温方法。
现在已有许多医院采用了电子体温计，用其它电子仪器测量体温也日益普及。
电子温度测量方式是随着电子技术的兴起而发展的一门学科。
它利用材料随温度变化的参数转换成电信号[1]对温度进行测量。
早期的电子温度测量均采用模拟技术的方法，对传感器的非线性补偿采用分立式电路进行各种方法的补偿，线路复杂、体积庞大、可靠性低，应用受到很大的制约，微电子技术的发展使这一希望逐步变成了现实。
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。
基于51单片机的电子温度计设计-硬件部分
专业课程设计报告题目：基于51单片机的电子温度计设计-硬件部分所在学院电气工程学院专业班级学生姓名指导教师提交日期2013年12月22日电气工程学院专业课程设计评阅表学生姓名学生学号同组队员专业班级题目名称基于51单片机的电子温度计设计-硬件部分一、学生自我总结此次课程设计令我有效地复习了单片机的知识，但毕竟离上一次接触单片机有一段时间了，所以在设计过程中遇到遗忘和不懂的地方也挺多的。
为了能顺利完成设计，在重新看书翻阅资料里也花了挺多时间，一定程度上拖慢了设计进度。
不过在老师和同学们的帮助下，设计还算顺利完成。
当然我必须从中吸取到教训，提前主动复习好相关科目知识，避免在接下来的毕业设计中出现同样的情况。
学生签名：年月日二、指导教师评定评分项目平时成绩报告（答辩）综合成绩权重50 50单项成绩教师评语：教师签名：年月日一、设计目的 (1)二、设计要求和设计指标 (1)2.1、系统功能要求 (1)采用AT89C2051单机，设计一个电子温度计硬件部分。
(1)2.2设计指标 (1)三、设计内容 (2)3.1总体电路结构框图 (2)3.2 硬件选用 (2)3.2.1主控制器 (3)3.2.2总线驱动器 74LS244 (4)3.2.3显示电路 (4)3.3.4三极管8550 (5)3.3.5温度传感器 (5)四、本次设计改进建议 (10)五、总结 (11)六、主要参考文献 (11)一、设计目的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，正如在大冬天里大家都想洗个痛快的热水澡，喝壶热茶。
这时候我们就很需要对水温有个了解了，从而对加热情况惊醒控制。
为了熟悉单片机课程，巩固所学知识与加强理论与实际联系，决定设计出一款基于单片机的电子温度计。
而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。
基于51单片机的数字温度计
分类号：TP单位代码：107密级：一般学号：--------------本科毕业论文（设计）题目：基于51单片机的数字温度计专业：姓名：指导教师：职称：答辩日期：二〇一三年五月二十七日基于51单片机的数字温度计的设计摘要：本系统采用AT89C51型单片机作为数字温度计控制核心，采用DS18B20温度传感器作为测温电子元件，通过LED显示管传输数据，实现温度的测量,并用发光二极管的灭和亮进行报警。
整个系统包含两部分，一是硬件部分，另一个是软件部分。
硬件采用常用的器件单片机和温度传感器，软件用C语言进行编程，从而实现所需功能。
此系统是软硬结合，传感器测温，单片机处理，显示管显示，最终完成电子温度计的总体设计。
此系统小巧紧促，控制精度高，信号采集效果好，便于实际的应用。
关键词：温度计单片机温度传感器Designofdigitalthermometerbasedon51 single chip MicroputerAbstract:The system uses AT89C51 microcontroller as a digital thermometer to control core, DS18B20 temperature sensor for temperature measurement of electronic ponents and transmit data through LED display transistors, and temperature measurement，Realization of temperature measurement, and led out and light alarm.The whole system consists of two parts, that is hardware, other is software. monly used by hardware devices and single-chip microputer temperature sensors, software programming in the c language, in order to achieve the required functionality. This system is a bination of soft and hard, temperature measurement sensor, MCU, display display, finalize the General design of the electronic thermometer. This system is small, jincu, high control precision, signal acquisition effects, ease of practical applications.Keywords:ThermometerSingle-chip microputerTemperature sensor目录1绪论11.1 题目背景及目的11.2 国内外研究状况11.3 课题主要工作................................................................................ .... .... .. (2)2 开发工具keil简介22.1 keil的介绍22.1.1 系统概述22.1.2 整体结构33 数字温度计方案可行性分析44.系统硬件选择与设计55系统软件的设计16结论18参考文献18谢辞19附录201绪论1.1课题的背景和目的温度对于生物的生存起着重要的作用，而人们对环境的感知也从单纯的身体感感官发展到今天的用各种温度计来对周围的环境进行准确的测量。
基于51单片机数字温度计设计与实现
基于51单片机数字温度计设计与实现数字温度计是一种常见的电子仪器，用于测量和显示温度。
本文将介绍如何基于51单片机设计和实现一个数字温度计。
首先，我们需要了解51单片机的基本原理和工作方式。
51单片机是一款广泛应用于嵌入式系统中的微控制器，具有低成本、易编程、可扩展等特点。
它由中央处理器、存储器、输入输出端口和定时器等组成，可以实现各种功能。
接下来，我们可以开始设计数字温度计的硬件部分。
首先，我们需要一个温度传感器，如DS18B20数字温度传感器。
该传感器具有高精度和数字输出的特点，可以直接与51单片机进行通信。
然后，将传感器与51单片机的引脚相连，通过读取传感器输出的温度值，即可得到实时的温度数据。
为了方便用户查看温度，我们可以通过数码管或LCD显示屏显示温度值。
数码管是一种7段显示器件，可以显示数字0-9的字符。
我们可以通过将温度值拆分成各个位数，然后将对应的数字发送到数码管上，实现温度的显示。
此外，我们还可以为温度计添加一些附加功能。
例如，可以通过按键切换温度的单位，从摄氏度切换到华氏度。
还可以设置温度报警功能，当温度超过一定阈值时，触发蜂鸣器或LED灯进行报警。
在软件设计方面，我们需要编写51单片机的固件程序来实现温度计的功能。
首先，我们需要初始化51单片机的引脚和定时器。
然后，可以设置一个定时器中断，用于定时读取温度传感器的数值。
在定时器中断的处理函数中，读取温度传感器的数值，并将其转换为摄氏度或华氏度，然后发送到数码管或LCD显示屏上。
此外，我们还可以添加一些交互功能，例如按键实现温度单位切换或报警阈值的设置功能。
通过按键检测的方式，可以在主循环中判断按键的按下和释放，并根据按键的状态进行相应的操作。
最后，我们需要将编写好的固件程序下载到51单片机的存储器中。
可以使用ISP编程器或者串口下载方式进行下载。
下载完成后，将51单片机与硬件连接好，就可以通过操作按键和观察数码管或LCD显示屏来实现数字温度计的功能了。
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-------------专业课程设计报告题目：基于51单片机的电子温度计设计-硬件部分所在学院电气工程学院专业班级学生姓名指导教师提交日期2013年12月22日-------------电气工程学院专业课程设计评阅表学生姓名学生学号同组队员专业班级题目名称基于51单片机的电子温度计设计-硬件部分一、学生自我总结此次课程设计令我有效地复习了单片机的知识，但毕竟离上一次接触单片机有一段时间了，所以在设计过程中遇到遗忘和不懂的地方也挺多的。
为了能顺利完成设计，在重新看书翻阅资料里也花了挺多时间，一定程度上拖慢了设计进度。
不过在老师和同学们的帮助下，设计还算顺利完成。
当然我必须从中吸取到教训，提前主动复习好相关科目知识，避免在接下来的毕业设计中出现同样的情况。
学生签名：年月日二、指导教师评定评分项目平时成绩报告（答辩）综合成绩权重50 50单项成绩教师评语：教师签名：年月日一、设计目的 (1)二、设计要求和设计指标 (1)2.1、系统功能要求 (1)采用AT89C2051单机，设计一个电子温度计硬件部分。
(1)2.2设计指标 (1)三、设计内容 (2)3.1总体电路结构框图 (2)3.2 硬件选用 (2)3.2.1主控制器 (3)3.2.2总线驱动器 74LS244 (4)3.2.3显示电路 (4)3.3.4三极管8550 (5)3.3.5温度传感器 (5)四、本次设计改进建议 (10)五、总结 (11)六、主要参考文献 (11)一、设计目的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，正如在大冬天里大家都想洗个痛快的热水澡，喝壶热茶。
这时候我们就很需要对水温有个了解了，从而对加热情况惊醒控制。
为了熟悉单片机课程，巩固所学知识与加强理论与实际联系，决定设计出一款基于单片机的电子温度计。
而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。
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，进行转换，就可以满足设计要求。
本电子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。
二、设计要求和设计指标2.1、系统功能要求采用AT89C2051单机，设计一个电子温度计硬件部分。
2.2设计指标1.实时显示所测量温度，温度范围0-99摄氏度；2. 用数码管显示。
三、设计内容3.1总体电路结构框图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3.1图所示：图3.13.2 硬件选用温度计电路设计原理图如下图3.2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。
图3.2 电子温度计电路图AT89C2051 主 控 制 器DS18B20显示电路扫描驱动3.2.1主控制器单片机AT89C2051具有低电压供电和小体积等特点，两个端口刚好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。
系统可用两节电池供电。
AT89C2051的引脚图如下图3.3所示：图3.3 AT89C2051引脚图1、VCC：电源电压。
2、GND：地。
3、P1口：P1口是一个8位双向I/O口。
口引脚P1.2~P1.7提供内部上拉电阻，P1.0和P1.1要求外部上拉电阻。
P1.0和P1.1还分别作为片内精密模拟比较器的同相输入(ANI0)和反相输入(AIN1)。
P1口输出缓冲器可吸收20mA电流并能直接驱动LED显示。
当P1口引脚写入“1”时，其可用作输入端，当引脚P1.2~P1.7用作输入并被外部拉低时，它们将因内部的写入“1”时，其可用作输入端。
当引脚P1.2~P1.7用作输入并被外部拉低时，它们将因内部的上拉电阻而流出电流。
4、P3口：P3口的P3.0~P3.5、P3.7是带有内部上拉电阻的七个双向I/O口引脚。
P3.6用于固定输入片内比较器的输出信号并且它作为一通用I/O引脚而不可访问。
P3口缓冲器可吸收20mA电流。
当P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可用作输入端。
用作输入时，被外部拉低的P3口脚将用上拉电阻而流出电流。
P3 口还接收一些用于闪速存储器编程和程序校验的控制信号。
P3 口还用于实现AT89C2051 的一些特殊功能，这些特殊功能定义如下：口线特殊功能P3.0 RXD(串行口输入端)P3.1 TXD(串行口输出端)P3.2 /INT0(外部中断0)P3.3 /INT1(外部中断1)P3.4 T0(定时器0外部输入)P3.5 T1(定时器1外部输入)5、RST：复位输入。
RST一旦变成高电平所有的I/O引脚就复位到“1”。
当振荡器正在运行时，持续给出RST引脚两个机器周期的高电平便可完成复位。
每一个机器周期需12个振荡器或时钟周期。
6、XTAL1：作为振荡器反相器的输入和内部时钟发生器的输入。
7、XTAL2：作为振荡器反相放大器的输出。
3.2.2总线驱动器 74LS24474LS244为3态8位缓冲器，一般用作总线驱动器。
引脚图见上图。
3.2.3显示电路显示电路采用4位共阳极LED数码管，从P1口输出段码，列扫描用P3.0～P3.3口来实现，列驱动用8055三极管。
3.3.4三极管8550是一种常用的普通三极管。
它是一种低电压，大电流，小信号的PNP 型硅三极管 集电极-基极电压Vcbo ：-40V 工作温度：-55℃ to +150℃ 3.3.5温度传感器 DS18B20DS18B20采用３脚PR －35封装或８脚SOIC 封装，其内部结构框图如图4-1所示。
图4-1 DS18B20内部结构图4-1DS18B20内部结构框图 I/O C64 位 RO M 和单 线 接 口高速缓存存储器与控制逻辑温度传感器高温触发器TH 低温触发器TL配置寄存器 8位CRC 发生器Vdd64位ROM 的结构开始８位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，最后８位是前面56位的CRC 检验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。
温度报警触发器ＴＨ和ＴＬ，可通过软件写入户报警上下限。
DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存ＲＡＭ和一个非易失性的可电擦除的EERAM 。
高速暂存RAM 的结构为８字节的存储器，结构如图4-2所示。
头２个字节包含测得的温度信息，第３和第４字节ＴＨ和ＴＬ的拷贝，是易失的，每次上电复位时被刷新。
第５个字节，为配置寄存器，它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率。
DS18B20工作时寄存器中的分辨率转换为相应精度的温度数值。
该字节各位的定义如图3所示。
低５位一直为１，ＴＭ是工作模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式，DS18B20出厂时该位被设置为０，用户要去改动，R1和Ｒ0决定温度转换的精度位数，来设置分辨率。
TM R11R01111....图4-2 DS18B20字节定义由表4-1可见，DS18B20温度转换的时间比较长，而且分辨率越高，所需要的温度数据转换时间越长。
因此，在实际应用中要将分辨率和转换时间权衡考虑。
高速暂存ＲＡＭ的第６、７、８字节保留未用，表现为全逻辑１。
第９字节读出前面所有８字节的CRC 码，可用来检验数据，从而保证通信数据的正确性。
当DS18B20接收到温度转换命令后，开始启动转换。
转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第１、２字节。
单片机可以通过单线接口读出该数据，读数据时低位在先，高位在后，数据格式以0.0625℃／LSB 形温度 LSB 温度 MSB TH 用户字节1 TL 用户字节2 配置寄存器 保留 保留 保留 CRC式表示。
当符号位Ｓ＝０时，表示测得的温度值为正值，可以直接将二进制位转换为十进制；当符号位Ｓ＝１时，表示测得的温度值为负值，要先将补码变成原码，再计算十进制数值。
表4-2是一部分温度值对应的二进制温度数据。
表4-1 DS18B20温度转换时间表R0R10 00 1 0 11 19101112分辨率/位温度最大转向时间/ms93.75187.5375750....DS18B20完成温度转换后，就把测得的温度值与RAM中的TH、TＬ字节内容作比较。
若Ｔ＞TH或T＜TL，则将该器件内的报警标志位置位，并对主机发出的报警搜索命令作出响应。
因此，可用多只DS18B20同时测量温度并进行报警搜索。
在64位ROM的最高有效字节中存储有循环冗余检验码（CRC）。
主机ROM的前56位来计算CRC值，并和存入DS18B20的CRC值作比较，以判断主机收到的ROM数据是否正确。
DS18B20 的测温原理如图5—2 所示. 图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生的信号作为减法计数器1；高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显变，所以产生的信号作为减法计数器2 的脉冲输入。
图中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20 对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲进行计数，进而完成温度测量。
计数门的开启时间由高温度系数振荡器决定，每次测量前，首先将—55℃所对应的一个基数分别置入减法计数器1、温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置在—55℃所对应的一个基数值。
图5-2 DS18B20 测温原理图减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，减法计数器1的预置值将重新被装入，减法计数器1 重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器2计数到0 时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值就是所测温度值。
图中的斜率累加器用于温度补偿和修正测温过程中的非线形性，其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数门仍未关闭就重复上述过程，直到温度寄存器值达到被测温度值。
表4-2 一部分温度对应值表温度/℃二进制表示十六进制表示07D0H+125 0000 0111 110100000550H+85 0000 0101 01010000+25.0625 0000 0001 10010191H000000A2H+10.125 0000 0000 101000010008H+0.5 0000 0000 000000100 0000 0000 00000000H1000FFF8H-0.5 1111 1111 11110000-10.1251111 1111 0101 1110 FF5EH -25.06251111 1110 0110 1111 FE6FH -55 1111 1100 10010000 FC90H另外，由于DS18B20单线通信功能是分时完成的，它有严格的时隙概念，因此读写时序很重要。