数字温度计设计报告
数字温度计DS18B20课程设计报告
数字温度计DS18B20课程设计报告1. 课程设计背景数字温度计是一款可以测量温度并输出数字信号的电子设备。
它具有高精度、可编程、低功耗等优点，因此在很多领域都有广泛应用，比如环境温度监测、工业控制、食品加工等。
DS18B20是一款数字温度传感器，它以数字方式输出采集到的温度值，精度高达±0.5℃，提供了多种通信协议，应用灵活。
在本次课程设计中，我们将学习如何使用DS18B20来制作一款数字温度计。
2. 课程设计目标在本次课程设计中，我们的目标是：1.学习数字温度计的工作原理和基本构成；2.掌握DS18B20的使用方法和通信原理；3.制作一款数字温度计，并进行温度测量和数据传输。
3. 课程设计内容3.1 数字温度计的工作原理数字温度计的工作原理是利用温度传感器采集温度信息，然后通过模数转换器（ADC）将模拟信号转换成数字信号，并且通过数字信号处理单元进行处理，并显示在屏幕上。
温度传感器一般分为两种类型，即模拟温度传感器和数字温度传感器。
3.2 DS18B20的使用方法和通信原理DS18B20可以通过多种通信协议与主控板进行通信，如1-wire协议、I2C协议等。
1-wire协议是一种仅使用单个总线的串行协议，利用单总线实现数据传输。
3.3 制作数字温度计我们可以通过编程语言来控制DS18B20进行温度采集，并用LCD屏幕显示温度值。
首先要准备所需的材料和工具，包括Arduino开发板、DS18B20传感器、LCD显示屏、杜邦线、面包板等。
具体步骤如下：•连接DS18B20传感器•连接LCD显示屏•编写程序4. 课程设计成果经过学习和实际操作，我们可以掌握数字温度计的工作原理和基本构成，以及DS18B20的使用方法和通信原理。
同时，我们可以独立制作一款数字温度计，在温度测量和数据传输方面有了实际经验。
这些知识和技能对于我们学习和研究电子技术都非常有帮助。
5.通过本次课程设计，我们学习了数字温度计的工作原理和基本构成，以及DS18B20的使用方法和通信原理。
数字温度计设计实验报告
数字温度计设计实验报告标题：数字温度计设计实验报告摘要：本实验旨在设计一个数字温度计，并通过实验验证其准确性和稳定性。
实验采用了数字温度传感器和微控制器进行设计，通过对比实验结果和标准温度计的测量结果，验证了数字温度计的准确性和稳定性。
实验结果表明，设计的数字温度计具有较高的测量精度和稳定性，可应用于工业生产和科研领域。
引言：温度是物体内部分子运动的表现，是一个重要的物理量。
在工业生产和科研领域，准确测量温度对于控制生产过程、保证产品质量和研究物质性质具有重要意义。
传统的温度计有玻璃温度计、金属温度计等，但其测量范围有限，且不便于数字化处理。
因此，设计一种数字温度计具有重要意义。
实验设计：本实验采用数字温度传感器和微控制器进行设计。
数字温度传感器采集环境温度，并将信号传输给微控制器进行处理。
微控制器通过内部算法对温度信号进行处理，并将结果显示在数码管上。
实验采用标准温度计测量环境温度，并将结果作为对比实验。
实验步骤：1. 搭建数字温度计实验平台，连接数字温度传感器和微控制器；2. 将标准温度计放置在与数字温度传感器相同的环境中，测量环境温度；3. 同时，数字温度传感器采集环境温度，并将结果显示在数码管上；4. 对比标准温度计和数字温度计的测量结果，分析其准确性和稳定性。
实验结果：经过对比实验，标准温度计和数字温度计的测量结果基本一致，表明设计的数字温度计具有较高的测量精度。
在不同环境温度下，数字温度计的测量结果稳定，显示出良好的稳定性。
因此，设计的数字温度计具有较高的准确性和稳定性，可应用于工业生产和科研领域。
结论：本实验成功设计了一个数字温度计，并验证了其准确性和稳定性。
设计的数字温度计具有较高的测量精度和稳定性，可满足工业生产和科研领域对于温度测量的要求。
未来可以进一步优化设计，提高数字温度计的性能，并拓展其在更广泛的领域应用。
DS18B20数字温度计设计实验报告(1)【范本模板】
单片机原理及应用课程设计报告书题目：DS18B20数字温度计姓名: 李成学号：133010220指导老师：周灵彬设计时间： 2015年1月目录1. 引言 (3)1。
1.设计意义31.2。
系统功能要求32。
方案设计 (4)3. 硬件设计 (4)4. 软件设计 (8)5。
系统调试106. 设计总结 (11)7. 附录 (12)8. 参考文献 (15)DS18B20数字温度计设计1.引言1.1. 设计意义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.本数字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。
1.2. 系统功能要求设计出的DS18B20数字温度计测温范围在0～125℃，误差在±1℃以内，采用LED数码管直接读显示.2. 方案设计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4。
1图所示:图4.13。
硬件设计温度计电路设计原理图如下图所示，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。
AT89C51 主 控制器 DS18B20 显示电路 扫描驱动主控制器单片机AT89C51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。
AT89C51的引脚图如右图所示：VCC：供电电压。
单c报告---课程设计报告书---数字温度计
课程设计报告书---数字温度计一、选题背景本实验课题是基于AT89C51单片机设计一个温度范围为-20-80℃，分辨率<±0.5℃的数字温度计。
设计实验中，考虑到A/D转换以及放大电路等各种因素，我组采用DS18B20温度传感器，在数码管显示方面，我们采用了LCD1602数码管。
DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s减为750ms。
DS18B20测温原理如图1所示。
图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。
高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。
LCD1602的8根数据线和3根控制线E，RS和R/W与单片机相连后即可正常工作。
一般应用中只须往LCD1602中写入命令和数据，因此，可将LCD1602的R/W读/写选择控制端直接接地，这样可节省1根数据线。
VO引脚是液晶对比度调试端，通常连接一个10kΩ的电位器即可实现对比度的调整；也可采用将一个适当大小的电阻从该引脚接地的方法进行调整，不过电阻的大小应通过调试决定.LCD1602的引脚图见下图2.图1.DS18B20原理图图2.LCD1602引脚图二、方案论证(设计理念)DS18B20温度传感器具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点，同时，它也具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样的特点。
实验要求用到A/D转换，DS18B20正好对应的就是数字信号输出。
因为我们需要显示的内容并不是很多，所以我们决定使用LCD1602显示屏，它是2行每16字符/行的显示屏，规划第一行显示温度，第二行显示温度是否超过阈值。
LCD1602的使用也非常简单方便。
整体来说该实验并不是很复杂，所以我们用到的程序以及设备也不会很麻烦，构思起来也比较清晰。
三、过程论述我们首先着力的是Keil程序编写，主要程序见图3。
数字温度计设计实验报告
数字温度计设计实验报告一、实验任务温度计是工农业生产及科学研究中最常用的测量仪表。
本课题要求用中小规模集成芯片设计并制作一数字式温度计，即用数字显示被测温度。
具体要求如下:(1). 测量范围-20,150度。
(2). 测量精度0.5度。
(3). 4位LED数码管显示。
通过温度传感器LM35采集到温度信号，经过整形电路送到A/D转换器，然后通过译码器驱动数码管显示温度。
ICL7107集A/D转换和译码器于一体，可以直接驱动数码管，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，LM35本身就可以将温度线性转换成电压输出。
综上所述，采用LM35采集信号，用ICL7107驱动数码管实现信号的显示。
故采用基于LM35与ICL7107的数字温度计设计方案。
二、原理框图传感器数码管驱A/D转化温度显示温度采集动三、电路原理及其电路组成数字温度计的设计原理图见附录1。
它通过LM35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。
1、传感电路LM35具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，该器件输出电压与摄氏温度线性成比例。
因而，从使用角度来说，LM35与用开尔文标准的线性温度传感器相比更有优越之处，LM35无需外部校准或微调，可以提供?1/4?的常用的室温精度。
LM35具有以下特点:(1)工作电压:直流4,30V;(2)工作电流:小于133μA(3)输出电压:+6V,-1.0V(4)输出阻抗:1mA 负载时0.1Ω;(5)精度:0.5?精度(在+25?时);(6)漏泄电流:小于60μA;(7)比例因数:线性+10.0mV/?;(8)非线性值:?1/4?;(9)校准方式:直接用摄氏温度校准;(10)封装:密封TO-46 晶体管封装或塑料TO-92 晶体管封装;(11)使用温度范围:-55,+150?额定范围电压输出采用下图接法:2、A/D转化器ICL7107是高性能、低功耗的三位半A\D转换器，同时包含有七段译码器、显示驱动器、参考源和时钟系统。
数字温度计课程设计报告书
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y课程设计说明书（论文）课程名称：课程设计І设计题目：数字温度计的设计院系：电子与信息工程学院班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：2011年4月15日至2011年6月6日哈尔滨工业大学2011年4月15日星期五哈尔滨工业大学课程设计任务书姓名：院（系）：专业：班号：任务起至日期：2011年4 月15 日至2011 年6月5日课程设计题目：数字温度计的设计已知技术参数和设计要求：根据给定主要功能要求和主要元器件，设计一个完整的数字温度计。
(1) 自制稳压电源(2) 被测温度的范围在0至200°C(3) 用4位数码管显示温度值工作量：1.查找资料2.设计论证方案3.具体各个电路选择、元器件选择和数值计算4.具体说明各部分电路图的工作原理5.绘制电路原理图6.绘制印刷电路图7.元器件列表8.编写调试操作9.打印论文工作计划安排：1.查找资料、设计论证方案具体各个电路选择、元器件选择和数值计算绘制电路原理图一周2.绘制印刷电路图、元器件列表一周3.编写调试操作、打印论文一周同组设计者及分工：每人一组单独完成指导教师签字___________________2011年4月13日教研室主任意见：教研室主任签字___________________2011年4月13日*注：此任务书由课程设计指导教师填写。
一、任务技术指标主要内容：设计一个数字温度计，测量范围：0～200 O C。
温度的实时LED数字显示。
测量温度信号为模拟量。
基本要求：1.画出数字温度计的结构框图。
2.画出系统原理图、印制版图与仿真图。
3.计算所需器件数值，列写元器件清单4.进行调试操作5.按要求完成课程设计报告，打印报告二、总体设计思想1.基本原理温度的测量，在工业生产的过程和科研工作中都非常重要。
数字式温度测量的特点是采用数码管直接显示出被测温度值，这种数字显示不仅直观，测量精度高而且便于进行自动控制。
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
数字温度计设计报告
考试序号：11数字温度计设计报告姓名：刘慧学号：14122502243班级：电子12-1BF指导老师：梅孝安完成时间：2014年12月25日湖南理工学院物理与电子学院目录一、引言 (2)二、设计任务与要求 (2)三、设计方案 (3)四、硬件电路设计 (4)4.1、主控电路 (4)4.2、显示电路 (6)4.3、测温电路 (6)五、设计原理 (7)六、系统软件设计 (8)6.1子程序 (8)6.2读出温度子程序 (9)6.3设计测试 (10)七、设计感言 (11)八、参考文献 (12)九、附录 (13)一、引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。
本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LCD160液晶屏实现温度显示,能准确达到以上要求。
二、设计任务与要求通过课程设计的教学实践，进一步学习、掌握单片机应用系统的有关知识，加深了解单片机的工作原理。
初步掌握PROTEUS软件的使用及简单单片机应用系统的硬件设计、软件编程及基本调试方法。
提高动手实践能力、提高科学的思维能力。
设计基本要求：（1）数字式温度计测温范围在-55℃~+125℃；（2）误差在＋0.5℃以内；（3）采用LCD160液晶屏显示；三、设计方案本数字温度计采用DS18B20温度传感器。
DS18B20的内部3脚（或8脚）封装。
使用特有的温度测量技术，将被测温度转换成数值信号。
3.0~5.5V 的电源供电方式和寄生电源供电方式。
ROM 由64位二进制数字组成，共分为八个字节，RAM 由64位二进制数字组成，共分为8个字节，RAM 由9个字节的高速暂存器和非易失性电写ROM 组成。
数字温度计实验报告
数字温度计实验报告实验名称：数字温度计制作实验实验目的：掌握数字温度计的制作过程及其原理，理解数字温度计的工作原理，培养实验操作能力和实验思维能力。
实验原理：数字温度计是用单片机芯片作为控制器，将温度传感器检测到的模拟信号转化为数字信号，再通过液晶显示屏实时显示温度值。
实验器材：1.数字温度计DIY套件2.电子元器件（电阻、电容、晶体振荡器、液晶显示器）3.电路板4.焊锡工具、插头线5.温度计测试仪器（模拟温度计、数字温度计）实验步骤：1.准备工作：（1）将电路板放置于安全、平稳的场所，清理干净表面。
（2）将电路板和电子元器件分类放置。
2.焊接电子元器件：（1）先将较小、比较短的元器件焊接上去。
如电容、电阻。
（2）再将较大、比较长的元器件焊接上去。
如晶体振荡器、液晶显示器。
3.安装液晶显示器：（1）连接液晶屏的后面板和电路板的对应接口。
（2）将液晶屏锁入安装板中，轻轻按压。
4.测试电路板：（1）使用模拟温度计测量温度，将温度传感器插入电路板。
（2）开启电源，读取电路板上液晶屏的显示数值和模拟温度计的数值，检测温度计的精度。
5.校正电路板：（1）进入电路板的校准程序，根据实测温度值和电路板显示的温度值进行校准。
（2）校准后，再次使用模拟温度计测量温度，检测校准的效果。
实验结果：根据实验结果，我们制作出了一个精度较高的数字温度计，它可以显示出实时温度值，可广泛应用于各种实际场合。
结论：通过此次实验，基本掌握了数字温度计的制作过程及其原理，加深了对数字温度计的理解，提升了实验操作能力和实验思维能力。
数字温度计的设计4
一、总体设计思想1.基本原理传统的测量方法，大都使用那些利用固、液体的热膨胀原理而制造的传统温度计，它们都具有一定的局限性，特别是在深度和远距离测温场合中，其不足表现的更为突出。
本文所述的电子温度计完全克服了传统温度计的缺点，它是使用温度传感器将温度信号转化为电信号，然后进行温度指示的。
数字温度计一般由温度传感器、放大电路、模数转换、译码显示等几个部分组成。
温度传感器A/D变换器放大电路译码器显示器图1数字温度计(1)温度传感器温度是最普通最基本的物理量，用电测法测量温度时，首先要通过温度传感器将温度转换成电量，温度传感器有热膨胀式（双金属元件和水银柱开关），温差电势效应电压式（热电偶），电阻效应式电阻温度计（有铂、镍及镍铁合金和热敏电阻）。
半导体感受式（测温电阻、二极管和集成电路器件）。
（2）温度检测电路温度检测电路是将温度信号转化为电流信号，再转化为相应的电压信号以便测量。
（3）A/D转换及显示电路A/D转换主要的任务是对模拟电信号进行分析，将其信号转换成数码显示出来，可能的话还可以对信号进行分析预处理。
这里也主要是采用MC14433芯片，采用这个芯片可以大大减少A/D转换及译码电路，因为它本身输出就是BCD码，而且是按十进制位串行输出的，同时它还包含了时序电路即用来串行输出用扫描显示用的电路及超过适用范围时发出提示信号，极大简化了电路，从而提高了电路的稳定性及减少功耗。
(4)温度的数字显示运算放大器输出电压需经A/D变换、译码器送至数码管显示。
应注意显示的温度数值与电压之间的换算关系。
2.系统框图主控制器LE D 显示温度传感器复位电路位时钟振荡报警点按键图2 总体设计方框图二、设计步骤和调试过程1、总体设计电路原理图图5 总体电路2、模块设计和相应模块程序（1）．温度传感器为了提高精度，扩大测量范围，在A/D转换前还要将信号加以放大并进行零点迁移，因而一个高稳定性的、高精度的放大电路是必须的。
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ds18b20的数字温度计设计报告
基于ds18b20的数字温度计设计报告
一、引言
随着科技的进步，温度的测量和控制变得越来越重要。
DS18B20是一款数字温度传感器，具有测量准确度高、体积小、接口简单等优点，广泛应用于各种温度测量场合。
本报告将介绍基于DS18B20的数字温度计设计。
二、DS18B20简介
DS18B20是一款由美国Dallas公司生产的数字温度传感器，可以通过数据线与微处理器进行通信，实现温度的测量。
DS18B20的测量范围为-55℃～+125℃，精度为±0.5℃。
三、数字温度计设计
1.硬件设计
数字温度计的硬件部分主要包括DS18B20温度传感器、微处理器、显示模块等。
其中，DS18B20负责采集温度数据，微处理器负责处理数据并控制显示模块显示温度。
2.软件设计
软件部分主要实现DS18B20与微处理器的通信和控制显示模块显示。
首先，微处理器通过数据线向DS18B20发送命令，获取温度数据。
然后，微处理器将数据处理后发送给显示模块，实现温度的实时显示。
四、测试结果
经过测试，该数字温度计的测量精度为±0.5℃，符合设计要求。
同时，该温度
计具有测量速度快、体积小、使用方便等优点，可以广泛应用于各种温度测量场合。
五、结论
基于DS18B20的数字温度计具有高精度、低成本、使用方便等优点，可以实现高精度的温度测量和控制。
随着科技的发展，数字温度计的应用将越来越广泛，具有广阔的市场前景。
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。
数字温度计毕业设计
华侨大学厦门工学院课题名称：数字显示温度计设计时间：2012年 12月系部：电子信息工程系班级：光电六班姓名：陈怡雅指导老师：蔡庆森hh一、设计任务目的随着科技的不断进步，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。
本文介绍了数字温度测量及自动控制系统的设计。
本文采用单片机来实现对温度的控制。
它的主要组成部分有：AT89S51单片机、温度传感器、键盘与显示电路、温度控制电路。
它可以实时的显示和设定温度，实现对温度的自动控制。
通过测试表明，本设计对温度的控制有方便、简单的特点，从而大幅提高了被控温度的技术指标。
二、设计要求正常工作温度范围： 5℃~60℃温度误差：<1℃三、设计方案选取与论证方案论证方案比较，设计和论证1温度传感器的选择1.1 采用模拟集成温度传感器集成传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器，它是将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用IC。
模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。
1.2 采用数字单片智能温度传感器智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。
智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU).可以脱离微控制器单独工作,自行构成一个温控仪。
测量温度范围为 -55℃~+125℃，在-10℃~+85℃范围内,精度为0.5℃。
hDS18B20的精度较差为±0.2℃。
现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。
适合于恶劣环境的现场温度测量。
h由于DS18B20将温度传感器、信号放大调理、A/D转换、接口全部集成于一芯片，与单片机连接简单、方便，与AD590相比是更新一代的温度传感器，所以温度传感器采用DS18B20。
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。
数字温度计设计报告
D电路板连接实现
通过软， 硬件设计和仿真， 基本上实现了自己想要的功能， 就可以真刀真枪的干一场了。 软件通过调试基本上是没问题的， 但是硬件仿真过于泛泛， 对电路的细节要求不是那么 高，有些问题是不能发现的，最后的实现效果还是要用实物来验证的。 元器件的购买是个苦活， 虽然中发市场那么大， 但那些元件才是我要的那个它呢？我们 购买的量少，对于那些元器件厂家来说， 根本不屑做我们的生意， 根本不用说砍价了。 经过 一番“跋涉” ，终于搜刮齐了元器件。 根据以往经验，焊接电路的布线非常重要，首先要在电路板上将线的大致走向规划好， 如何美观，精简是要领。一下是本次试验的硬件电路实现
// if(temp>10000){while(k--)beeping();
//beep=0;
//
led=0;
// }
// temp=getTmpValue();
tempL=(tempL > temp ? temp :tempL );
tempH=(tempH < temp ? temp :tempH );
. 学习帮手 .
.专业整理 .
while(j--)display();
EA=1;
}
if(KEY2==0){
temp= tempH;
test2=0; EA=0;
while(j--)display();
EA=1;}
报警检测设定在中断定时器 0中 ：
void timer0() interrupt 1
// 中断，温度高于 3000，就报警
}
中断，温度高于
3000，就报警
B.2 主程序
定时器初始化 温度转换启动
主循环（温度转换 -> 温度处理— >报警检测）
数字温度计的设计开题报告
数字温度计的设计开题报告数字温度计的设计开题报告一、引言近年来，随着科技的不断发展和人们对健康的关注度日益增加，温度计作为一种常用的医疗设备，也在不断升级和改进。
传统的温度计存在使用不便、易碎、不精确等问题，因此，我们决定设计一种数字温度计，以提高测量温度的准确性和方便性。
二、背景在日常生活中，测量体温是一个常见的行为，特别是在疾病防控、医疗护理等领域。
传统的温度计通常采用玻璃柱或金属杆作为测量元件，通过温度的变化来显示体温。
然而，这种温度计存在易碎、使用不便、不精确等问题，且需要人工观察和读数，不够智能化。
三、目标我们的设计目标是开发一种数字温度计，具有以下特点：1. 高精度：能够准确测量体温，误差小于0.1°C。
2. 易使用：操作简单，无需人工观察和读数。
3. 实时监测：能够实时显示体温，并记录温度变化趋势。
4. 数据传输：能够将测量数据传输至手机或电脑等设备，方便用户查看和管理。
四、设计方案1. 传感器选择：采用高精度的温度传感器，如PT100或NTC热敏电阻，以确保测量的准确性。
2. 显示屏幕：选择高分辨率的液晶显示屏，能够清晰显示体温数据，并具有背光功能，方便夜间使用。
3. 数据处理：采用微控制器进行数据处理和存储，实现实时监测和温度记录功能。
4. 电源供应：使用可充电电池或电池组，以确保设备的长时间使用。
5. 数据传输：通过蓝牙或Wi-Fi等无线通信方式，将测量数据传输至手机或电脑等设备，用户可以随时查看和管理。
五、预期成果1. 设计出一款高精度、易使用的数字温度计原型。
2. 实现实时监测和温度记录功能。
3. 实现数据传输功能，方便用户查看和管理。
六、可行性分析1. 技术可行性：温度传感器、微控制器和无线通信技术等已经相对成熟，我们可以借鉴已有的技术和方案。
2. 经济可行性：数字温度计市场需求量大，且价格相对较高，具有一定的经济潜力。
3. 社会可行性：随着人们对健康的关注度增加，数字温度计作为一种便捷的健康监测工具，具有广阔的市场前景。
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数字温度计设计摘要日常生活、工业生产和科学研究等领域对温度测量的需要越来越高，随着传感器在生活中的不断的应用，利用新型数字温度计实现对温度的测试与控制得到更快的开发与使用，本文设计利用单片机AT89C51芯片控制温度传感器DS18B20，再辅之以外围电路实现对环境温度的测控及报警系统。
该系统可以方便的实现温度采集和显示，性能稳定，扩展性能很强大。
具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，广泛适合于社会生产、生活的各个领域的温度测量，符合很多场合精确温度的测量，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。
该系统设计和布线简单，结构紧凑，抗干扰能力强，在大型仓库、工厂、智能化建筑等领域的温度检测中有良好前景。
关键词：单片机；温度传感器；AT89C51；DS18B20；报警系统目录一、引言 (2)二、设计内容及性能指标 (3)三、总体设计方案 (3)1. 整体功能说明 (3)2. 硬件功能模块组成 (3)3. 硬件总体框图 (4)4. 软件功能模块组成 (4)5. 测试计划 (4)四、系统硬件电路的设计……………………………………………4)1. 硬件模块功能 (4)2. 温度传感器工作原理 (5)五、系统的软件设计 (8)1. 主程序 (8)2.读出温度子程序 (9)3.温度转换命令子程序 (10)4.计算温度子程序 (10)5.显示数据刷新子程序 (10)六、系统调试 (11)1．硬件调试 (11)2．软件调试 (12)3．软硬调试 (12)七、程序清单 (12)八、总结与体会 (19)九、参考文献 (19)十、谢辞 (20)附录I 元器件清单 (20)一、引言在日常生活及工农业生产中，经常要用到温度的测量和控制，传统的测温原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，在转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持。
其缺点如下：1.硬件电路复杂2.软件调试复杂3.制作成本高本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、降低成本、易使用、其输出温度采用数字显示等优点。
如今，温度检测系统被广泛在工业、环境检测、医疗、家庭等多方面都有应用。
同时单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛。
本设计介绍基于AT89C51单片机作为控制器，使用美国DALLAS半导体公司推出的传感器DS18B20作为温度采集器的数字温度计。
4位共阳极LED数码管以串口显示数据，实现温度显示。
二、设计内容及性能指标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，其主要设计要求和扩展功能如下：1.设计要求●利用温度传感器（DS18B20）测量某一点环境温度●测量范围为-199.9℃～＋199.9℃，精度为±0.5℃●用LED数码管进行实际温度值直读显示2.扩展功能●能够根据需要任意设定温度的上下限报警功能三、总体设计方案⒈整体功能说明：以51单片机为主控制器，以数字式温度传感器DS18B20为传感元件，以LED数码管作为显示器件实时显示测量温度。
数字式温度计测温范围在－199.9～199.9℃，误差在±0.5℃以内。
温度测量间隔时间选择1 s 。
通过键盘扩展，实现温度上下限值的设定及温度报警功能。
对温度采样值实现数字滤波。
通过硬件或软件方法实现时间显示。
2. 硬件功能模块组成：温度计的控制器使用单片机AT89C2051，温度传感器使用DS18B20，用4位共阳LED数码管以动态扫描法实现温度显示。
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。
显示电路：显示电路采用4位共阳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9012三极管。
3. 硬件总体框图：4. 软件功能组成模块：系统程序主要包括主程序、读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序和显示数据刷新子程序等。
主程序：主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量温度值。
温度测量每1 s 进行一次。
读出温度子程序：主要功能是读出RAM中的9字节。
在读出时须进行CRC 校验，校验有错时不进行温度数据的改写。
温度转换命令子程序：主要是发温度转换开始命令。
计算温度子程序：将RAM中读取值进行BCD码的转换运行，并进行温度值正负的判定。
显示数据刷新子程序：主要是对显示缓冲器中的显示数据进行刷新操作，当最高数据显示位为0时，将符号显示位移入下一位。
5. 测试计划：（1）硬件测试：主要测试各部分硬件是否能正常工作，每部分通过简单程序来检测。
（2）软件测试：测试软件是否符合设计要求、是否存在BUG。
四、系统硬件电路的设计1．硬件模块功能：温度计电路设计原理图如图 4.1所示，温度计的控制器使用单片机AT89C51，温度传感器使用DS18B20，用4位共阳极LED数码管以动态扫描法实现温度显示。
图中有3个独立式按键可以分别调整温度的上下限报警设置，图中蜂鸣器可以在被测温度不在上下限范围内时，发出报警鸣叫声音，同时LED数码管将没有被测温度显示，这时可以调整上下限，从而测出被测的温度值。
图4.1温度计电路设计原理图按照系统的功能和要求，确定硬件系统由3个模块组成：主控制器，测温电路和显示电路。
1.1主控制器单片机AT89C51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。
1.2测温电路主要用到的是DS18B20温度传感器，将采集到的温度模拟量（-199.9度到199.9度）转换成数字量，并接上一个上拉电阻后再送给单片机P3.4口。
1.3显示电路显示电路采用4位共阳极LED数码管，从P0口输出段码，列扫描用P2.0～P2.3口来实现，列驱动用9012三极管。
2．温度传感器工作原理2.1 DS18B20的性能特点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。
DS18B20的性能特点如下:●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信;●多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点组网功能;●不需要外部器件;●可通过数据线供电，电压范围为3.0-5.5 V;●零待机功耗;●温度以9^12位数字量读出;●用户可定义的非易失性温度报警设置;●报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件;●负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，只是不能正常工作。
2.2 DS18B20的内部结构DS18B20采用3脚PR一35封装或8脚SOIL封装，其内部结构框图如图4.2所示。
图4.2 DS18B20内部结构框图64位ROM的位结构如图4.3所示。
开始8位是产品类型的编号;接着是每个器件的唯一的序号，共有48位;最后8位是前面56位的CRC检验码，这也是多个DS18B20可以采用单线进行通信的原因。
非易失性温度报警触发器TH和TL，可通过软件写人用户报警上下限数据。
图4.3 64位ROM结构框图2.3 DS18B20测温原理图4.4所示，图中低温度系数振荡器的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1;高温度系数振荡器随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输人。
图4.4 DS18B20的测温原理图图中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20就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来决定，每次测量前，首先将-199.9℃所对应的一个基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置在-199.9℃所对应的一个基数值。
减法计数器1对低温度系数振荡器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。
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人，并重新开始对低温度系数振荡器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4.8中的斜率累加器用于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。
另外，由于DS18B20单线通信功能是分时完成的，有严格的时隙概念，因此读/写时序很重要。
系统对DS18B20的各种操作必须按协议进行。
操作协议为:初始化DS18B20(发复位脉冲)~发ROM功能命令~发存储器操作命令~处理数据。
2.4 DS18B20与单片机的接口电路DS 18 B 20可以采用两种方式供电:一种是采用电源供电方式，此时DS18B20的第1脚接单片机课程设计指导地，第2脚作为信号线，第3脚接电源;另一种是寄生电源供电方式，如图4.5所示。
单片机端口接单线总线，为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流，可用一个MOSFET管来完成对总线的上拉。
当 DS 18 B20处于写存储器操作和温度A/D转换操作时，总线上必须有强的上拉，上拉开启时间最长为500 ms。
采用寄生电源供电方式时，VDD和GND端均接地。
由于单线制只有一根线，因此发送接口必须是三态的。
图4.5 DS18B20采用寄生电源的电路图2.5测温系统的硬件工作原理对DS18B20初始化后，主机发出SKIP ROM命令，此命令执行后的存储器操作命令将对所在线的DS18B20，在发出温度转换启动码（44H），等待750ms后，先发出匹配ROM命令（55H）紧接着主机提供一片DS18B20的64位序列号，读取其温度存储器值，存入数据缓存。
五、系统的软件设计系统程序主要包括主程序、读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序和显示数据刷新子程序等。
1.主程序主程序需要调用4个子程序，分别为数码管显示程序，温度测试及处理子程序，报警子程序，中断设定子程序。
各模块程序功能如下：●数码管显示程序：向数码的显示送数，控制系统的显示部分。
●温度测试及处理程序：对温度芯片送过来的数据进行处理，进行判断和显示。
●报警子程序：进行温度上下限判断及报警输出。
●中断设定程序：实现设定上下限报警功能。
主程序流程见图5.1：图5.1 主程序流程图2. 读出温度子程序读出温度子程序的主要功能是读出RAM 中的9字节。
在读出时须进行CRC 校验，校验有错时不进行温度数据的改写。
其流程如图5.2所示。
发DS18B20复位命令发读取温度命令 移入温度暂存器结束发跳过ROM 命令读取操作，CRC 校验9字节完？CRCNNY Y图5.2读DS18B20流程图3.温度转换命令子程序温度转换命令子程序主要是发温度转换开始命令。