基于MCS-51单片机的热量计
基于MCS51系列单片机的数字温度计设计
基于MCS-51系列单片机的数字温度计设计基于MCS-51系列单片机的数字温度计设计摘要本文提出了基于MCS-51系列单片机的数字温度计的制作电路和编程思想。
该数字温度计以宏晶公司的STC89C52 单片机为主控，配以达拉斯公司的DS18B20数字温度传感器，采用1602双行英文字符液晶作显示。
实现了对温度的测量，显示，和报警等功能。
关键词：STC89C52单片机；数字传感器DS18B20；显示器LCD；目录摘要 (I)ABSTRACT ........................... 错误!未定义书签。
1 绪论 (4)1.1 选题的背景 (4)1.2 数字温度计简介 (4)1.2.1 数字温度计的特征 (4)1.2.2 设计实现的目标 (5)2 数字温度计的方案设计 (6)2.1 设计方案论证与比较 (6)2.1.1 显示电路方案 (6)2.1.2 测温电路方案 (6)2.2 系统总体方案 (6)3 数字温度计的硬件电路设计 (8)3.1 控制电路 (8)3.1.1 MCU简介 (8)3.2.2 最小系统模块 (9)3.3 温度传感器设计 (10)3.3.1 DS18B20简介 (10)3.3.2 温度传感器与单片机的连接 (12)3.3.3 复位信号及外部复位电路 (13)3.4 单片机与报警电路 (13)3.5 显示电路 (13)4 软件设计 (15)4.1 DS18b20的读操作 (15)4.2 DS18b20的温度数据处理 (16)4.3 1602显示部分 (17)5 数据测试 (20)参考文献 (22)附录1 程序源代码................ 错误!未定义书签。
1 绪论1.1 选题的背景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。
基于单片机的家用热量计设计
基于单片机的家用热量计设计摘要本文针对家用热量计进行设计，采用单片机控制系统、传感器测量温度、流量等参数，通过计算得出热量消耗数据，以便用户准确了解家庭能源使用情况。
其中，本文阐述了热量计工作原理、系统设计、硬件电路及软件设计，详细介绍了各种传感器的选型、信号采集及处理方法，并对系统进行了试验验证，结果表明本系统具有良好的稳定性和准确度，可达到较为理想的计量效果。
关键词：家用热量计；单片机；传感器；能耗计量ABSTRACTThis article designs a household heat meter, which usesa single-chip microcomputer control system and sensors to measure temperature, flow rate and other parameters. Through calculation, the data of heat consumption can be obtained accurately for users to understand the usage of household energy. This paper expounds the working principle of heat meter, system design, hardware circuit and software design, introduces various types of sensors' selection, signal acquisition and processing methods in detail. The system has been tested and verified, and the result shows that thesystem has good stability and accuracy and can achieve ideal measurement effect.Key words: household heat meter; single-chip microcomputer; sensor; energy consumption measurement 导言在当今社会，新能源的发展已成为一个不可逆转的趋势。
51单片机的热敏电阻数字温度计设计
51单片机的热敏电阻数字温度计设计下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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基于单片机的智能热量计的设计毕业设计开题报告
学生姓名 指导教师 题目名称 题目类型 题目的意义、目的： 目前居民住宅的采暖采用按使用面积收费的方式进行收费， 存在着许多不合理的因素， 比 如不能满足各类人员对供暖质量的要求， 一户不缴费全楼受冻、 集体供暖造成的能暖的浪费等 等问题，为解决这些问题，本文设计一种热量供应系统，该系统是以用户实际耗用热量为计量 收费依据。 设计（研究）主要内容及方案： 设计内容：总体方案的设计； 硬件设计： 传感器的选择、 温度信号的采集、信号的放大的设计、 A/D 转换、数据的显示、晶振电路、复位电路、电磁阀驱动电路。软件设计：主程序、温度采 集子程序、流量脉冲测量子程序、延时子程序、16 位二进制转换 BCD 码子程序、LED 显示子 程序、键盘扫描子程序等。 设计方案：第一步：通过图书馆和网络查询到所需要的资料主要是各个硬件器件的详细资料， 包括 ADC0809 的资料，温度传感器及其放大电路、流量传感器单片机、LED 显示、电磁阀等 硬件设备的详细资料及其介绍和各个品种的优缺点。 第二步： 完成系统的总体设计， 画出系统的总体框架结构 （如系统总体结构框架图） 。 通过对于获得的资料的分类和比较，选择出适合我们设计要求的器件、电路和芯片。 第三步：寻找算法依据，系统算法设计、计量方式、计算方法及计算数学模型的 建立；通过所选择的算法确定出选择的器件和芯片是否合适，合适就使用，不合适就返回设计 的第二步骤，知道找寻到合适的算法为止。 第四步：电路及其器件的连接。在这一阶段我们需要对选择的各个器件和芯片的 管脚进行分析，在安全、可行、稳定的基础上，将器件和芯片的各个管脚连接。 第五步：画出电路图，根据草图的连接电路画出电路图，并且要求电路图简洁、 明了、错综连接的线路较少。 第六步：根据连接的电路图进行分析，主要是分析连接过程中各个管脚和接口的 学 号 职 称/学 位 基于单片机的智能热量计的设计 产品类 班 级
基于单片机暖气表的设计
基于单片机的暖气表设计摘要：针对我国大部分地区仍在使用按面积收取采暖费这一不合理现象，本课题基于单片机技术、计算机技术、网络传输技术设计了暖气表，该系统由户机、采集器、PC机三部分构成，户机主要测量每户进、出水的温度和水的流量；采集器收集户机所得到的数据；PC机将采集器得到的数据进行计算，得出每户所消耗的热量。
按每户所消耗的热量计算采暖费，有利于提高居民节约能源的意识，同时也能显现收费的公平性。
关键词：单片机、数据采集、暖气表Based on single chip microcomputer heating table designAbstract：In most areas in China are still in use according to the area of heating charge for this unreasonable phenomenon, this topic is based on single chip computer technology, computer technology, network transmission technology to design the heating table, the system consists of door machine, collector, PC machine three parts, main measure every door machine into, water temperature and water flow;The data collector to collect door machine;The PC will get the data collector is calculated, it is concluded that the heat consumption by the household.The calories consumed by household heating fee, to improve the consciousness of the residents to save energy, but also can show the charge fairness.Key words：SCM、data acquisition,、heating table1绪论 (3)1.1课题研究意义 (3)1.2国内外发展现状 (3)1.2.1欧美国家采用计量热量的方法 (3)1.2.2我国现行计量热量方式 (4)1.3课题的研究内容 (4)2户机设计 (4)2.1流量传感器 (5)2.1.1采用霍尔式传感器3120测量水的流量 (5)2.1.2家用水表的改装 (6)2.1.3流量的计算方式 (6)2.1.4霍尔式传感器与单片机STC12C5A60S2连接的电路 (6)2.2温度传感器 (7)2.2.1采用温度传感器AD590测量温度 (7)2.2.2用温度传感器AD590测量 (7)2.3户机其它部分的设计 (8)2.3.1户机的硬件设计 (8)2.3.2户机的通讯设计 (9)2.3.3户机的供电设计 (10)3采集器设计 (11) (12)3.1采集器的构成 (12)3.1.1采集器的特点及原理框图 (13)3.1.2采集器与户机之间的供电与通讯设计 (13)4远程抄表 (15)4.1远程抄表系统设计 (15)4.1.1 PC机与采集器之间的通讯设计 (15)4.1.2 PC机与采集器之间的通讯协议 (16)4.1.3远程抄表的软件设计 (16)参考文献 (21)总结 (21)1绪论1.1课题研究意义进入二十一世纪，国家先后推出各类“节能减排”，“可持续发展”，“5大发展理念”[1]等理念。
基于单片机的IC卡智能热量表设计
基于单片机的IC卡智能热量表设计摘要很长一段时间以来，供暖用户的用热管理依靠人工抄表，然后由收费人员到各家去收费或用户到指定地点自行缴纳。
这种传统收取供暖费的方式需要的工作人员多、费时、费力、效率低，常常出现用户欠缴、迟缴等问题。
在经济发达国家，用户热量表的应用已经相当广范。
热量表作为供热公司与用暖用户之间收费的计量依据，不仅已被用户广泛接受，而且能明显地起到节能的作用。
为了解决这些问题，本文在研究国内外智能热量计发展现状的基础上，设计了一个基于单片机实现的IC卡智能热量控制系统。
在这篇论文中，较详细的阐述了IC卡智能热量计控制系统的设计内容。
本系统是以AT89S52单片机为核心部件，通过传感器检测用热量，实现购热与用热量管理。
本文完成了系统的硬件电路设计和软件设计。
硬件电路采用模块化设计，包括用热量检测电路、IC卡接口电路、电磁阀驱动电路、报警电路、LCD显示电路等，详细分析了各模块的工作原理；系统软件采用C语言编制，并且给出了具体的程序流程图。
本系统具有自动供停水、插卡智能识别、掉电保护、LCD显示、电磁阀门智能开关控制、防干扰、防拆卸等功能。
相信未来会研制出集预付费、阶梯热量计费、故障检测、告警功能等功能于一体的热量表，并具有读数清晰、计量准确、管理控制方便等特点。
关键词：A T89S52；IC卡；智能热量计Design of IC Card Heat MeterAbstractA before a long period of time, thermal management that users consume dependences on artificial reading, which needs workers collect money from each families or users pay it to go to special locations on their own. This traditional way of collecting heating costs requires more workers, time, labor, and it also inefficient. There are usually some problems that user do not pay money or don’t pay it on time.In advanced economies countries, heat flow meter is widely used. Heat meter is the measurement fees between heating companies and users with warm, not only has been widely accepted and can obviously have energy-saving effect.In order to solve these problems, the paper designs an IC card intelligent thermal control system based on a single chip, after learning the development of domestic and foreign intelligent calorimeter. In this paper, there is a detailed description of design for the control system of IC card intelligent calorimeter. The system uses AT89S52 as the core component, and achieves thermal purchase and management through detecting consuming heat by sensors. The paper has completed the hardware circuit design and software design. Hardware is designed as module, including the heat detecting circuit, IC card interface circuit, the electromagnetic valve drive circuit, alarming circuit, LCD display circuit, and so on. In this paper, there is a detailed analysis of the working principle of each module. The system software is compiled by C language. Specificprogram flow chart is also given in the paper.The system has a greatly many functions, such as supplying or pausing water automatically, intelligent identifying cards, power-down protection, LCD display, intelligent switching electromagnetic valve, anti-interference, anti-demolition, and so on..In the future will develop set prepaid, ladder heat metering, fault detection and alarm functions, etc. In the hot scale, and has clear reading, accurate measurement and control is convenient for a characteristic.Keys word:AT89S52; IC card; intelligent calorimeter目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 IC卡智能热量表设计的背景及意义 (1)1.2 IC卡智能热量计的研究现状 (1)1.3 IC卡智能热量计系统设计的发展趋势 (3)第2章IC卡智能热量表的设计思想与方案论 (4)2.1 热量表的工作原理 (4)2.1.1 热量表计算原理 (4)2.1.2 IC卡热量表工作原理 (4)2.2 IC卡热量计总体结构 (5)2.2.1 流量传感器 (5)2.2.2 温度传感器 (7)2.2.3 电动阀 (7)2.2.4 IC卡 (7)2.2.5 供电方式选择 (7)2.3 IC卡智能热量表系统的功能 (8)第3章IC卡热量计硬件电路设计 (9)3.1 AT89S52单片机外围工作电路设计 (9)3.1.1 AT89S52单片机引脚说明 (9)3.1.2 AT89S52单片机复位电路 (11)3.1.3 AT89S52单片机时钟电路 (12)3.2 温度测量电路 (13)3.2.1 温度测量电路原理 (13)3.2.2 温度传感器的线性校正 (15)3.2.3 温度传感器的A/D转换模块 (15)3.3 流量传感器 (16)3.3.1 流量传感器技术参数 (17)3.3.2 流量传感器工作原理 (17)3.4 LCD液晶显示 (18)3.4.1 LCD显示器连接 (18)3.5 电动阀及驱动 (20)3.6 IC卡及接口电路 (21)3.6.1 SLE4442卡 (21)3.6.2 SLE4442卡接口电路 (23)3.7 中断保护电路及按键电路 (25)第4章IC卡热量计软件设计 (27)4.1 AT89S52单片机的编程特点 (27)4.2 IC卡热量计软件设计 (28)4.2.1 主程序模块 (28)4.2.2 热量值的读取 (30)4.2.3 1602LCD液晶显示程序 (30)4.2.4 IC卡的存储操作 (34)4.2.5 中断保护程序 (35)第5章总结 (38)参考文献 (39)谢辞 (40)附录IC卡热量表源程序 (41)第1章绪论1.1 IC卡智能热量表设计的背景及意义在经济发达国家，用户热量表的应用已经相当广发。
基于51单片机热量控制系统的设计开题报告
a)方式A:楼栋热表
整栋楼的热耗由安装在热力入口的一块热量表计量,并以此计算整栋楼的热量。
b)方式B:户用热量表
户用热量表安装在每户的散热器上，对每户所使用的热量进行计量，以达到对热量的控制。
鉴于此本课题将使用方式b，户用热量表，并在此基础上研发改进。使它能适用于各种供热系统的热量控制，并且能对用户所使用的热量进行热费的结算，实现无人抄表，并能像水、电、气一样将数据传至物业管理中心，由管理中心统一对热量表数据进行录入，避免了入户抄表扰民和人为读数误差，使管理水平得到大大提高。[2] [3]
毕业设计开题报告
1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：
文献综述
一、课题背景
随着我国经济建设的发展，人民生活水平日益提高，区域性的集中热水供暖，即俗称的“暖气”，已在我国北方的大众城市得到普及。但对暖气用户的用热量无法控制，而且长期缺乏一个合理的计量措施，所以大部分地区仍按供暖的建筑面积计费，而不是按实际的热量计费。于是，一些供热量高，室内温度偏高的建筑用户，不是想方设法去调节供热量来降低室内温度，而是采取冬季开窗的方式来散热。这种热量计量与实际用热量不挂钩的计费方式，不仅不利于唤起人们的节能意识，而且热量的大量损失，使供热企业的经济效益变差，制约了城市集中供暖的发展，与节约型社会极不协调。
在市场的经济条件下，供热企业与暖气用户之间的关系变成业主与顾客之间的商品买卖关系。企业有按其供给用户热量的数量和质量进行定价和收费的责任，用户有按其得到热量的数量和质量进行议价和付费的要求。尤其随着房改进展和住房私有化后，住户对采暖方式有了自主选择的权利和自由。这些都将对传统的暖气计费方式提出挑战。
51单片机温度计
51单片机温度计在我们的日常生活中，准确测量温度对于许多场景都至关重要，比如室内环境的舒适度调节、工业生产中的过程控制，以及农业中的温室管理等等。
而基于51 单片机开发的温度计，以其成本低、性能可靠、易于实现等优点，在温度测量领域得到了广泛的应用。
51 单片机是一种经典的微控制器，它具有简单易用、资源丰富等特点，非常适合用于小型的电子项目开发。
在设计 51 单片机温度计时，我们首先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、热电偶和数字式温度传感器（如 DS18B20）等。
热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的元件。
其优点是成本低，但缺点是精度相对较低，并且需要进行复杂的电阻温度转换计算。
热电偶则是基于两种不同金属之间的热电效应来测量温度的，它适用于高温测量，但同样需要复杂的信号调理电路和转换计算。
相比之下，数字式温度传感器 DS18B20 具有诸多优势。
它采用单总线接口，与单片机的连接非常简单，只需要一根数据线即可实现通信。
而且，DS18B20 直接输出数字信号，无需进行模拟信号到数字信号的转换，大大简化了电路设计和软件编程。
此外，它的测量精度较高，在－10℃至＋85℃的范围内，精度可以达到 ±05℃。
确定了温度传感器后，接下来就是硬件电路的设计。
51 单片机的最小系统通常包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。
对于温度计的硬件电路，还需要将温度传感器与单片机连接起来。
以 DS18B20 为例，将其数据线连接到单片机的一个 I/O 口，并加上适当的上拉电阻。
除了传感器和单片机的连接，还需要考虑显示部分。
常见的显示方式有数码管显示和液晶显示（LCD）。
数码管显示亮度高、成本低，但显示内容相对简单；LCD 显示则可以显示更多的信息，如字符、图形等，但成本相对较高。
在实际应用中，可以根据具体需求进行选择。
硬件设计完成后，就需要进行软件编程了。
在 51 单片机中，通常使用 C 语言进行编程。
基于51单片机的数字温度计设计及优化
基于51单片机的数字温度计设计及优化数字温度计是一种常见的电子测量设备，用于测量周围环境的温度，并将温度以数字形式显示。
本文将介绍一种基于51单片机的数字温度计的设计及其优化。
首先，为了设计一个基于51单片机的数字温度计，我们需要以下材料和器件：51单片机、温度传感器、LCD显示屏、电阻、电容、晶体振荡器等。
在电路设计方面，我们可以将温度传感器连接到单片机的模拟输入引脚上，通过读取模拟输入，可以获取传感器测量到的温度值。
接下来，我们可以通过串口通信将温度值发送到PC机，并通过PC机上的软件进行温度的实时显示和记录。
在软件设计方面，我们需要首先编写单片机的程序，以读取传感器的模拟信号，并将其转换为数字温度值。
然后，我们可以通过串口通信将温度值发送给PC机。
在PC机上的软件中，我们需要编写一个接收温度数据的程序，并通过图形界面显示温度值。
为了进一步优化数字温度计设计，我们可以考虑以下几个方面：1. 精度优化：通过选用更高精度的温度传感器，可以提高温度测量的准确性。
此外，在单片机的程序中，我们可以进行数学运算和滤波算法的优化，以提高温度测量的精度。
2. 功耗优化：在设计数字温度计时，我们应该尽可能降低系统的功耗。
例如，可以选择低功耗的单片机，合理设置时钟频率和休眠模式，以减少系统能耗。
3. 可靠性优化：数字温度计在长时间使用时应保持可靠性，尽量减少出现故障的可能性。
为此，我们可以对电路进行严格的电气设计，使用高质量的电子元器件，并进行必要的温度校准和测试。
4. 功能扩展：基于数字温度计的设计还可以考虑添加一些额外的功能，如报警功能、记录功能和远程监测功能等。
这些功能可以通过扩展硬件和改进软件来实现。
总结一下，本文介绍了基于51单片机的数字温度计的设计及其优化。
通过合理的电路设计和软件编程，我们可以实现一个精度高、功耗低、可靠性强的数字温度计。
此外，我们还可以通过优化算法和添加额外功能来进一步提升数字温度计的性能。
基于51单片机数字温度计系统设计与实现
基于51单片机数字温度计系统设计与实现数字温度计是一种可以测量环境温度并将结果以数字方式显示的设备。
在本次任务中，我们将基于51单片机设计和实现一个数字温度计系统。
本文将介绍数字温度计的原理、硬件设计、软件设计以及系统的实施过程。
首先，让我们来了解一下数字温度计的工作原理。
数字温度计通过传感器获取环境温度的模拟信号，然后将其转换为数字信号进行处理，并最终在数字显示器上显示温度值。
通常，我们使用的传感器是温度敏感电阻或数字温度传感器。
接下来，我们将讨论硬件设计。
在本次任务中，我们使用的是51单片机作为主控制器。
我们需要连接一个温度传感器来测量温度，并将温度值转换为数字信号。
同时，我们还需要连接一个数字显示器，用于显示温度值。
为了实现这些功能，我们需要设计一个电路板，并正确布局电子元件。
另外，我们还需要通过键盘或按钮来控制系统的操作，例如切换温度单位等。
在软件设计方面，我们需要编写程序来完成以下任务：首先，我们需要初始化51单片机的引脚和中断。
然后，我们需要编写一个温度转换的函数，将传感器输出的模拟信号转换为数字信号。
接下来，我们需要编写一个显示函数，将转换后的数字温度值显示在数字显示器上。
最后，我们还可以添加一些功能，例如设置温度单位（摄氏度或华氏度）和存储温度数据等。
在系统实施过程中，我们需要按照以下步骤进行操作：首先，进行硬件的连接和组装。
确保所有电子元件正确连接并固定在电路板上。
然后，烧录编写好的程序到51单片机中。
接下来，我们可以通过设置开关或按键来控制系统的操作。
最后，我们可以测试系统的功能和性能，确保数字温度计正常工作。
值得注意的是，在设计和实现数字温度计系统时，我们需要考虑一些问题。
例如，温度传感器的精度和响应时间，数字显示器的显示精度和分辨率，以及系统的稳定性和可靠性等。
通过合理的设计和选择高质量的元件，我们可以提高系统的性能和可靠性。
总结起来，本次任务中我们基于51单片机设计和实现了一个数字温度计系统。
基于单片机的热量计毕业设计PPT
2 热量计具体模块设计
2.1 热量计外围电路芯片的选择
本系统主电路采用的单片机芯片是AT89C51; 数据存储器采用AT24C64； 复位电路采用手动复位； 单片机时钟产生方式采用内部时钟方式；
实际使用的流量测量仪构造图
பைடு நூலகம்流量测量电路
3.5 显示局部设计
本设计显示局部选用LED显示器，其由发光 二极管组成，采用动态显示方法；74LS138 实现位选，CD4534段选。
在该显示电路的设计中因其段选线共用， 假设要各位LED能显示出与本位相应的字符 ，就必须采用扫描方式。
显示局部电路图
基于单片机的热量计设计 ——硬件局部
1 研究方案
本设计主要实现热量计在水管进出口有温差， 叶轮有转动的条件下按照设定的要求将热量 通过LED数码管显示出来，并能显示各种供热 管路的给水温度、回水温度、给回水温差、 瞬时流量、累积流量和流量。通过键盘设定 仪表系数及相关校准参数:通过采集器连接上 位机，便于获得用户用热情况。主要是为了 〔1〕降低能源的损耗；〔2〕按用户所用热 量收费而不是传统的按面积收费；〔3〕推动 供热市场的开展。从而使热量计更加智能化， 精度得到提高并且功耗有所降低。
该配置拟采用的设计管道为双管式，水平并联， 入口设热量计和锁闭阀，散热器设温度控制阀。 通过管路，热水流至用户端，经热传导体(其中包 括散热器、热量传导体、地热)的外表散热冷却后 通过管道返回供暖处。
热量计的主要任务是通过计量流过热量计的热水 的体积、进水温度、回水温度，来计量该户耗热 量。该方案将室内散热器并联，通过温控阀调节 散热器的流量，各散热器之间没有影响。节能效 果更加明显，但是是材料需要增多。
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单片机数字温度计课程设计
单片机原理及应用课程设计题目基于单片机的数字温度计《单片机原理及应用课程设计》任务书目录1.绪论 (1)2.设计目的 (1)3.设计正文 (1)4.系统各模块介绍 (2)4.1 AT89C52芯片介绍 (2)4.2温度检测电路设计 (6)4.3显示电路 (8)5.系统软件设计 (9)5.1主程序流程图 (9)5.2 温度检测数据读取图 (10)6.编程与仿真 (11)6.1 Keil软件 (11)6.2 仿真软件Proteus (11)6.3仿真界面 (12)7.结论 (13)参考文献 (14)附录 (15)1.绪论随着时代的发展，控制智能化，仪器小型化，功耗微量化得到广泛关注。
单片机控制系统无疑在这些忙面起到了举足轻重的作用。
单片机的应用系统设计业已成为新的技术热点，其中数字温度计就是一个典型的例子。
随着人们生活水平的提高，人们对各种测量器具的智能化、多功能化提出了更高的要求，而电子技术的飞速发展使得单片机在各种测量产品领域中的应用越来越广泛。
把以单片机为核心，开发出来的各种测量及控制系统作为测量产品的主要部分，使各种测量产品更具智能化、拥有更多功能、便于人们操作和使用，更具时代感，这是测量产品的发展方向和趋势所在。
这就要求我们的生产具有自动控制系统，自动控制主要是由计算机的离线控制和在线控制来实现的，离线应用包括利用计算机实现对控制系统总体的分析、设计、仿真及建模等工作；在线应用就是以计算机代替常规的模拟或数字控制电路使控制系统“软化”，使计算机位于其中，并成为控制系统、测试系统及信号处理系统的一个组成部分，这类控制由于计算机要身处其中，因此对计算机有体积小、功耗低、价格低廉以及控制功能强有很高的要求，为满足这些要求，应当使用单片机。
单片机在电子产品中应用的广泛，在很多的电子产品中也用到了温度检测和温度控制，但那些温度检测与控制电路通常较复杂，成本也高，本设计提供了一种低成本的利用单片机多余I／O口实现的温度检测电路，该电路非常简单，且易于实现，并且适用于几乎所有类型的单片机。
基于MCS-51单片机的热量计
摘要热量计在我们生活中最实际的应用应该是民用住宅的暖气计量了而我国现有的按使用面积收费的方式存在着许多不合理的因素。
为解决这一问题，本论文介绍了一种新型的热量计，该热量计是基于51系列单片机，主要由流量传感器、温度传感器、单片机三部分组成。
本文详细阐述了热量计的硬件和软件设计，并简要介绍了相应的抗干扰措施。
热量计可以精确的对实际热量的耗损进行测量，是实施城市供热体制改革，推行按热量计费的关键设备，对热量计消耗智能计算，以用户实际耗用热量为计量收费依据。
如果将热量计作为供暖公司向每一位住户收费的依据和手段，是容易被百姓们所接受和推崇的，而且由于热量与费用直接相关，也加强了住户的节能意识。
用热量计进行计量更为科学、合理，既方便用户，又便于管理。
关键词：热量计；单片机；温度传感器；流量传感器AbstractCalorimeter in our lives should be the most practical application of measurement of residential heating and use of the area by our existing way of charging, there are many irrational factors. To solve this problem, this paper introduces a new type of calorimeter, the calorimeter is based on the 51 series, mainly by the flow sensor, temperature sensor, microcontroller three parts. This paper describes the calorimeter hardware and software design, and briefly describes the corresponding anti-jamming measures.Calorimeter can accurately on actual measurement of heat loss is to implement the urban heating system, the implementation of key equipment by heat billing for consumption calorimeter intelligent computing to user's actual calorie consumption metering and charging basis. If the calorimeter as heating companies charge to every household basis and means, people who are likely to be accepted and respected, and because of the heat and the costs are directly related, but also strengthened the household energy awareness. Measured with a calorimeter more scientific and reasonable, not only user-friendly, and easy to manage.Keywords: Calorimeter; SingleChip Microcomputer; Temperature sensor; Flow sensors目录1 绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 热量计概述 (2)1.3 国内外发展概况 (4)1.4 开发热量计的现实意义和应用前景 (6)1.5 本文研究内容和目标 (6)2 热量计的硬件电路设计 (8)2.1 供热热量计量系统示意框图 (8)2.2 热量计计热原理 (8)2.3 热量计的硬件原理框图 (10)2.4 信号处理部分 (10)2.4.1 51系列单片机系统 (10)2.4.2 单片机STC89C52RC (12)2.5 温度测量 (13)2.5.1 温度传感器分类 (13)2.5.2 温度传感器的选择 (15)2.5.3 温度传感器DS18B20 (15)2.6 流量测量 (20)2.6.1 流量传感器分类 (20)2.6.2 涡轮流量传感器 (25)2.7 显示电路 (26)3 热量计的软件设计 (28)3.1 主程序流程图 (28)3.2 温度采集子程序流程图 (28)3.3 热量计算子程序流程图 (29)3.4 数码管显示子程序流程图 (30)3.5 单片机C语言开发软件Keil C51 (31)3.5.1 Keil C51操作界面介绍 (31)3.5.2 编译运行C程序 (34)3.6 单片机下载程序烧录软件STC-ISP (34)4 系统误差分析及抗干扰措施 (37)4.1 误差分析 (37)4.1.1 测量误差的来源 (37)4.1.2 计数误差的影响 (37)4.2 抗干扰措施 (37)4.2.1 硬件抗干扰措施 (38)4.2.2 软件抗干扰措施 (38)结论 (40)致谢 (41)参考文献 (42)附录A 英文原文 (43)附录B 中文翻译 (52)附录C 源程序 (59)附录D 系统硬件原理图 (69)1 绪论1.1 选题背景当前，建筑节能在世界上蓬勃兴起，成为大家关心的热点。
基于单片机的热量计的设计
基于单片机的热量计的设计热量计（Heat meter）是一种用于测量热能传递的设备。
它通常用于测量热水、蒸汽或其他热媒体的热能，并可用于工业流程、暖气系统、空调系统、热水供应系统等。
首先，硬件设计。
该热量计需要一个传感器来测量热量，一个单片机来处理数据，并且一些外设来显示和存储数据。
温度传感器（如热电偶或温度感应电阻）可以测量流体的温度，它们的输出电压或电阻值与温度成正比。
然后，我们可以使用模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号，以便单片机能够读取。
除了温度传感器，我们还需要一个流量传感器（如涡轮流量计或超声波流量计），用于测量流体通过的体积或质量。
单片机需要使用计数器来记录流体通过流量传感器的次数，并根据流体的密度和温度计算出热量。
最后，我们需要一个显示器（如数码管或液晶显示屏）来显示热量数据，并可以将数据存储在存储器中。
其次，软件设计。
单片机的软件设计是非常关键的。
我们需要编写程序来实现热量计的各种功能，如温度的测量、流量的测量、热量计算、数据显示和存储等。
在温度测量方面，我们需要编写代码来读取传感器输出的模拟信号，并将其转换为温度值。
在流量测量方面，我们需要编写代码来读取流量传感器的输出，并根据其计数器的数量计算出流体通过的体积或质量。
热量计算方面，我们需要使用流体的密度和温度计算出传递的热量。
最后，我们需要编写代码来在显示器上显示数据，并通过存储器来存储数据。
最后，算法设计。
热量计算是该设计的核心算法。
根据流体的密度和温度，我们可以使用热传导定律来计算热量。
热传导定律简单来说就是热量的传递与温度的差异成正比。
Q=m*c*(T2-T1)其中，Q表示热量传递，m表示流体通过的质量，c表示流体的比热容，T2和T1分别表示流体的出口温度和进口温度。
使用这个公式，我们可以在单片机中实现对热量的准确测量和计算。
综上所述，基于单片机的热量计的设计需要考虑到硬件设计、软件设计和算法设计。
硬件设计方面，我们需要选择适合的传感器和外设，并进行适当的连接。
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摘要热量计在我们生活中最实际的应用应该是民用住宅的暖气计量了而我国现有的按使用面积收费的方式存在着许多不合理的因素。
为解决这一问题，本论文介绍了一种新型的热量计，该热量计是基于51系列单片机，主要由流量传感器、温度传感器、单片机三部分组成。
本文详细阐述了热量计的硬件和软件设计，并简要介绍了相应的抗干扰措施。
热量计可以精确的对实际热量的耗损进行测量，是实施城市供热体制改革，推行按热量计费的关键设备，对热量计消耗智能计算，以用户实际耗用热量为计量收费依据。
如果将热量计作为供暖公司向每一位住户收费的依据和手段，是容易被百姓们所接受和推崇的，而且由于热量与费用直接相关，也加强了住户的节能意识。
用热量计进行计量更为科学、合理，既方便用户，又便于管理。
关键词：热量计；单片机；温度传感器；流量传感器AbstractCalorimeter in our lives should be the most practical application of measurement of residential heating and use of the area by our existing way of charging, there are many irrational factors. To solve this problem, this paper introduces a new type of calorimeter, the calorimeter is based on the 51 series, mainly by the flow sensor, temperature sensor, microcontroller three parts. This paper describes the calorimeter hardware and software design, and briefly describes the corresponding anti-jamming measures.Calorimeter can accurately on actual measurement of heat loss is to implement the urban heating system, the implementation of key equipment by heat billing for consumption calorimeter intelligent computing to user's actual calorie consumption metering and charging basis. If the calorimeter as heating companies charge to every household basis and means, people who are likely to be accepted and respected, and because of the heat and the costs are directly related, but also strengthened the household energy awareness. Measured with a calorimeter more scientific and reasonable, not only user-friendly, and easy to manage.Keywords: Calorimeter; SingleChip Microcomputer; Temperature sensor; Flow sensors目录1 绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 热量计概述 (2)1.3 国内外发展概况 (4)1.4 开发热量计的现实意义和应用前景 (6)1.5 本文研究内容和目标 (6)2 热量计的硬件电路设计 (8)2.1 供热热量计量系统示意框图 (8)2.2 热量计计热原理 (8)2.3 热量计的硬件原理框图 (10)2.4 信号处理部分 (10)2.4.1 51系列单片机系统 (10)2.4.2 单片机STC89C52RC (12)2.5 温度测量 (13)2.5.1 温度传感器分类 (13)2.5.2 温度传感器的选择 (15)2.5.3 温度传感器DS18B20 (15)2.6 流量测量 (20)2.6.1 流量传感器分类 (20)2.6.2 涡轮流量传感器 (25)2.7 显示电路 (26)3 热量计的软件设计 (28)3.1 主程序流程图 (28)3.2 温度采集子程序流程图 (28)3.3 热量计算子程序流程图 (29)3.4 数码管显示子程序流程图 (30)3.5 单片机C语言开发软件Keil C51 (31)3.5.1 Keil C51操作界面介绍 (31)3.5.2 编译运行C程序 (34)3.6 单片机下载程序烧录软件STC-ISP (34)4 系统误差分析及抗干扰措施 (37)4.1 误差分析 (37)4.1.1 测量误差的来源 (37)4.1.2 计数误差的影响 (37)4.2 抗干扰措施 (37)4.2.1 硬件抗干扰措施 (38)4.2.2 软件抗干扰措施 (38)结论 (40)致谢 (41)参考文献 (42)附录A 英文原文 (43)附录B 中文翻译 (52)附录C 源程序 (59)附录D 系统硬件原理图 (69)1 绪论1.1 选题背景当前，建筑节能在世界上蓬勃兴起，成为大家关心的热点。
我国的建筑能耗很高，是发达国家的3倍多，而城市供暖又是建筑能耗的主要部分，发达国家普遍采用了能够调节和控制的供热系统，锅炉和管网热效率特别高。
城市供热正在迈出改革步伐，迫切需要高新计量设备进入供热领域，改变我国城市目前采暖技术的落后局面。
弊端分析:多年来，我国一直延续计划经济时代的全福利式居民供暖体制，以居民小区为单位，共用一个控制阀，以住宅面积为热量的计量依据，费用由居民所在单位按国家统一的标准一年一次性全额划拨给供热单位。
随着改革开放的不断深入，人民生活水平的提高，商品意识的不断加强，这种旧体制已远远不能适应当前经济生活的发展，其弊端也显得越来越突出，主要表现在以下几个方面:1.不能满足不同居民对供暖的需求随着市场经济的发展及个人需求的提高，对供暖质量的要求也越来越高，越来越多样化，如有的人宁愿多花钱，来享受一个暖冬，而有的人依据自身条件喜欢经济一点，过得去就行。
居民住房越来越大而人口越来越少，暂时无人住的房间希望不供暖或低温就行，但不论何种需要有一点是共同的，就是希望供暖也能象商品一样，花多少钱，享受多少热量，明码实价，钱花得其所。
而现在所有的供暖方式，只要是同一个供暖单位供热，就只能一个样，根本无法依住户的需要自行调节。
2.无法促进居民缴费的积极性随着改革深入发展，多种经济形式并存，非国有企业日渐增多，各单位经济效益及个人收入的差别也越来越大。
拖欠取暖费的情况越来越多，造成各地区收费困难。
有的地方收不上费只好不供暖，而现有的供暖方式是全小区或一栋楼一个控制阀，无法区别对待缴费与不缴费的住户，造成大范围停止供暖。
3.无法衡量供热质量供热由供热单位单一方支配，随意性强，缺少制约机制。
在现有的供热体制下，取暖费交给供热单位后，这一冬季居民室的冷暖全在供热单位的控制下，无法建立有效的监督机制，用户处在被动受暖地位，导致供热质量逐年下降，供热单位与用户的矛盾也日益加深，投诉电话逐年增加。
由此可见，现有的大锅饭式供暖体制必须改革，让供暖走向市场，把热量回归为商品，让人们对热量的需求如同对普通商品的需求一样，多花钱多买，少花钱少买，建立起公平的供求关系。
国家各级政策也纷纷出台，建设部“建筑节能技术政策(初稿)”及“建筑节能‘95’计划和2010年规划”中提出，采暖包费制和按平方米计算采暖费的方法，因与用户利益无关，也难以从经济效果上考核供热单位的热效果，是“大锅饭”体制遗留下来的一大弊端，必须坚决革除，生活用热计量并向用户收费是适应社会义市场经济要求的一大政策，只有按实际供热量收费，才能调动用热和供热双方的积极性，建筑节能工作才能真正落实。
1.2 热量计概述按热量计费，必须具备适用的热量计量工具，而热量计就是建立在分户计量的基础上，通过测量流经散热器的热媒总量以及当时的温度计算热量的损失，热量计量器具实现把热量作为一种商品供应千家万户。
一户一表，一户一阀，利用数据传送，采用户内计量，户外统一抄表的方式。
一个完整的热量计由三个部分组成:流量传感器，用以测量流经热交换系统的热水流量;配对温度传感器，分别测量供暖进水和回水温度;计算显示器，根据与其相连的流量传感器和温度传感器提供的流量和温度数据，通过热量公式计算出用户从热交换系统获得的热量。
一般都显示输出总耗热量、总耗水量、瞬时热量、瞬时流量、供回水温度、温差、最高温度、时间等参数。
其技术参数还有存储数据性能、传输数据性能、寿命与可靠性、自备电源或电池等。
按照热量计计量原理(流量测量方式)的不同，户用型热量计可以分为叶轮式、涡轮式、压差式、电磁式、超声波式等种类。
这类仪表可直接测得热量，属必须校正的仪表。
因为它的价格较贵，不可能按房间来安装，一般都是按户来安装，对居民用户通常都是采用小型的，标准流量为0.6立方米/小时的热量计。
这类仪表按照制作标准所匹配的温度传感器精度，在标准流量情况下，采暖的给/回水温差在∆t<10K时为8%，当10K≤∆t<20K时为7%，当∆t≥20K时为5%。
随着流量的减小而误差将增大[1]。
世界上两个主要有关热计量的国际标准(世界法定计量组织OIMLR75和欧共体EN1434标准)推荐使用叶轮式、电磁式和超声波式三种热量计。
在这三种热量计中，叶轮式热量计是通过叶轮的转动测量水的流量，按流速的形式分为单流速式和多流速式两种。
单流速式主要优点是体积小，质量轻，外形美观，但由于流量仅从一个方向冲击叶轮，对叶轮和轴的材质要求较高，同时由于其腔体较小，对热水的水质要求较高。
多流速式主要优点是，由于流量从多个方向冲击叶轮，对叶轮和轴的材质要求相对较低，其腔体较大，内置过滤网，极大提高了抗污水的能力。
叶轮式热量计具有耗电少、抗干扰性好、安装维护方便和价格低廉的优点，其测量原理和结构相对简单，对工作条件的要求相对不高，因此现在应用的比较多，在户用表中普遍采用，在热水管网的热计量中占据主导地位。
如法国和德国，叶轮式热量计的比例高达90%，但是叶轮式热量计在水中杂质较多时精度会受到较大的影响。