智能仪器设计温度传感器的完整设计
智能温度测量仪的方案设计书(1)
华中科技大学文华学院智能仪器课程设计题目：智能型温度测量仪的设计专业: 09电信3班姓名：杨鑫学号: 0901********指导老师：夏银桥智能型温度测量仪的设计一、课程设计的目的通过本课程设计，使我们掌握智能仪器的一般设计方法，熟悉系统硬件和软件的一般开发环境和开发流程，为设计和开发智能仪器打下坚实的基础。
二、设计任务及要求设计功能要求：①．配合电阻温度传感器，实现温度的测量；②．具有开机自检、自动调零功能；③．具有克服随机误差的数字滤波功能；④. 使用220V/50Hz交流电源，设置电源开关、电源指示灯和电源保护功能设计；主要技术指标：①．测量温度范围：0～200℃②．测量误差：≤1%⑥．显示方式：4位LED数码管显示被测温度值三、总体方案论证与选择将集成温度传感器AD590（0℃时为0.2732mA）因温度变化，导致电流变化（0.001mA/℃），经OPA转换为电压变化输入ADC0804，输入电压Vin（0～5V之间）经过A/D转换之后，其值由8751处理，最后将其显示在D4，D3，D2，D1共四个七段显示器。
其中包含了时钟显示电路。
该温度测量仪可以实现温度的测量，数据的显示、储存以及日历时间的显示。
从功能要求看，系统功能并不复杂，52系列即8051单片机完全可以胜任主机的角色。
从测温范围看，电流型两线制集成温度传感器AD590可满足设计要求。
从测量误差看，普通运放和10位以上的A/D转换器可以满足精度要求。
方案1集成电路温度传感器→测量放大电路→AD转换器→单片机→DA 转换器→放大器→输出方案2热电阻传感器→电压放大电路→AD转换器→单片机→DA 转换器→滤波器→输出以上两个方案的主要区别是选用的传感器不同，两种传感器都具有测量精度较高的特点。
热电阻传感器测温范围更宽，但需要非线性校正；集成电路温度传感器测温范围较窄，但线性很好，不需要非线性校正，软、硬件设计较简单。
四、系统总体原理框图图2.6 系统总体原理框图信号输入部分总体设计五、各模块的方案设计（1）、选择温度传感器器件常用的热电传感器有热电阻、热电偶、集成温度传感器等。
温度测控仪设计-毕业设计
温度测控仪设计学生：XXX 指导教师：XXX内容摘要：本文主要介绍了智能温度测量仪的设计，包括硬件和软件的设计。
先对该测量仪进行概括性介绍，然后介绍该测量仪在硬件设计上的主要器件：“Pt100热电阻”、AT89C51单片机和LCD显示器以及描述测量仪的总体结构原理。
在本设计中，是以铂电阻PT100作为温度传感器，采用恒流测温的方法，通过单片机进行控制，用放大器、A/D 转换器进行温度信号的采集。
总体来说，该设计是切实可行的。
关键词：温度 Pt100热电阻 AT89C51单片机 LCD显示器Design of and control instrumentAbstract: This paper describes the design of the intelligent temperature measuring instrument, including hardware and software design. Be the first general description of the measuring instrument, and then describes the hardware design of the measuring instrument's main device: "Pt100 thermal resistance", AT89C51 microcontroller and LCD display, and describe the principle of measuring the overall structure. In this design, as is the PT100 platinum resistance temperature sensor, temperature measurement using constant current method, through the microcontroller to control, amplifier, A/D converter for temperature signal acquisition. Overall, the design is feasible.Keywords:temperature Pt100 thermal resistance AT89C51 microcontroller LCD monitor.目录前言 (1)1 总体硬件方案设计 (1)1.1温度传感器的放大电路设计 (2)1.2TLC549模数转化电路设计 (4)1.3显示电路设计 (5)1.4无线发送与接收模块的选择与设计 (5)1.5键盘设计 (6)2 总体的软件程序的设计 (6)2.1温度数据采集和数据处理子程序的设计 (6)2.2温度显示、保存处理的子程序设计 (7)2.3无线发送与接受的子程序的设计 (7)2.4十组温度查询的子程序设计 (9)3 调试与结果分析 (10)3.1调试仪器及方法 (10)3.3软、硬件调试与故障原因分析 (10)4 结束语 (10)附录1:硬件原理图及PCB板 (12)附录2:软件程序代码 (13)参考文献 (34)温度测控仪的设计前言随着工业生产效率的不断提高，自动化水平与范围也不断扩大，因而对温度检测技术的要求也愈来愈高，现在工业上通用的温度检测范围为200 ～3000℃，而今后要求能测量超高温度与超低温度。
智能仪器智能温度测试仪的设计
智能仪器智能温度测试仪的设计哎呀，说到智能温度测试仪，这可真是个有趣又实用的玩意儿！前几天我家的空调好像出了点小毛病，制冷效果不太好。
我就琢磨着，要是有个能精准测量室内温度的仪器，就能知道是不是温度的问题了。
这让我一下子就想到了智能温度测试仪。
咱先来说说这智能温度测试仪到底是啥。
其实啊，它就像是一个小小的温度侦探，能随时随地告诉我们周围环境的温度变化。
想象一下，在一个大冬天，你从外面冷飕飕地回到家里，特别想知道屋里到底暖不暖和，这时候智能温度测试仪就能派上用场啦。
要设计一个好用的智能温度测试仪，可不是一件简单的事儿。
首先得选对传感器，这就好比是给测试仪装上了一双敏锐的眼睛。
传感器得能准确地感知温度的细微变化，不能有一点马虎。
比如说，常用的热电偶传感器，它能在很宽的温度范围内工作，从零下几十度到上千度都没问题。
但要是测量一般的室温，可能热敏电阻传感器就更合适，因为它对小范围的温度变化更敏感。
然后就是数据处理的部分啦。
收集到的温度数据得经过一番“整理”才能清晰地显示给我们看。
这就像是把一堆乱麻的线给理顺了，让人一目了然。
比如说，通过一些算法把波动的温度数据变得平滑，这样我们看到的温度变化就不会那么跳来跳去，心里也踏实多了。
还有啊，显示界面也很重要。
不能设计得太复杂，让人看了一头雾水。
得简单明了，一眼就能知道现在的温度是多少。
可以用数字显示，也可以用图表的形式，让人更直观地感受温度的变化趋势。
另外，智能温度测试仪还得能和其他设备连接，比如说手机或者电脑。
这样我们就算不在测试仪旁边，也能随时随地了解温度情况。
就像我那天不在家，心里还惦记着家里的温度，要是有能远程查看的功能，那可就太方便啦。
在设计的时候，还得考虑它的便携性。
不能太大太重，不然带着它到处测量可就麻烦了。
要小巧轻便，能轻松地装在口袋里或者包包里。
再说说它的外壳吧。
外壳不仅要好看，还得耐用。
不能轻轻一摔就坏了，得经得起日常的磕磕碰碰。
而且，最好是防水的，万一不小心掉水里了，也不至于马上就报废。
智能仪器课程设计报告
天津电子信息职业技术学院传感器技能实训课题名称智能温度测温系统姓名王先民学号20班级电信S10-1专业电子信息工程技术所在系电子技术系指导教师岑永祚完成日期2011年12月11日一、 主要内容温度传感器DS18B20采集环境模拟信号，其输出送入AT89C51，单片机在程序的控制下，将处理过的数据送到移位寄存器74LS164，经74LS164输出后驱动三位数码管显示。
当被测温度高于18℃时，单片机发出控制信号使降温电扇以自然风的形式旋转，温度越高转速越快，温度36℃以上时风扇全速工作，点亮此功能指示灯。
二、 基本要求（1）设计测量温度范围－55℃~＋125℃的智能测温系统，要求数码管实时显示测量温度，单片机根据温度高低确定风扇转速 （2）画出程序框图（3）有完整的整机电路图（protel 绘制）（4）完成格式正确、内容完整的实验报告三、 参考文献王祁， 智能仪器设计基础.北京：机械工业出版社，2009目录一、前言 (4)二、系统组成 (4)1、设计思路 (5)2、系统的性能指标： (5)3、系统的主要功能： (5)三、电路组成及工作原理 (5)1、温度传感器功能模块 (6)2、AT89C51单片机 ........................................................................................................ 8 3、74LS164移位寄存器 .. (12)4、晶振电路 (12)5、复位电路 ................................................................................................................... 13 6、键盘电路 . (13)7、显示电路 (14)8、稳压电路 ................................................................................................................... 14 9、显示电路 . (15)10、风扇控制电路 (15)四、课程设计心得与体会 (16)五、参考文献 (16)六、整机电路图 (17)七．心得体会 (18)智能温度测量系统的设计一、前言温度是一种基本的环境参数，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。
智能仪器课程设计任务书
智能型温度测试仪任务书
题目：智能型温度测量仪
院别：机电工程与自动化
专业：生产过程自动化技术
班级：xxx
姓名：xxx
Xxx
Xxx
指导老师：xxx
《智能型仪器仪表》设计任务书一、设计系统名称
智能型温度测量仪
二、性能指标
DS18B20利用单总线的特点可以方便的实现多点温度的测量，轻松的组建传感器网络，系统的抗干扰性好、设计灵活、方便，而且适合于在恶劣的环境下进行现场温度测量。
1、具有数码管显示时间，如12:00。
2、显示温度二位数值，如50 ºC。
3、按键功能，设计中共使用了4个按键，第一个为功能键用
来切换按键用来切换时间的时、分；第二个按键为加键；第三个为减键；第四个为设置取消键
三、任务分配
1.人员安排：
由xxx编写程序、画原理图
由xxx做ppt。
由xxx收集资料。
课程设计进程安排表。
温度传感器的设计报告
温度传感器的设计一、设计方案1.1设计要求1）通过DS18B20能够显示坏镜温度2）通过设定的温度能够报警1.2方案比较方案一：用热敏电阻103结合单片机作温度控制系统。
热敏电阻103测温的精度为0.5℃,温度测量范围-200℃～260℃,可与单片机结合,构成测温电路,且性能温定,易测.方案二：用DS18B20结合单片机控制温度。
DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO －92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃,可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。
以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。
与方案一相比,方案二的测量范围大,而且价格便宜,而且更适应生活的温度测量要求.固选方案二比较适合.1.3主要技术参数1）DS18B20的封装是SIP32）独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
3）测温范围－55℃～＋125℃，固有测温分辨率0.5℃。
4）支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点测温5）工作电源: 3~5V/DC6）在使用中不需要任何外围元件7）测量结果以9~12位数字量方式串行传送8）不锈钢保护管直径Φ6二、单元电路分析2.1下载模块2.2电源指示灯模块和报警模块2.3单片机及外围电路STC125410AD系列单片机是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8~12倍。
内部集成MAX810专用复位电路，4路PWM，8路高速10位A/D转换,针对电机控制,强干扰场合. STC12C5410AD具有在系统可编程功能，可以省去价格较高的专门编程器，开发环境的搭建非常容易。
智能化温度传感器的测温报警器的方案设计书(硬件,软件方案设计书)
智能化温度传感器的测温报警器的设计(硬件,软件设计)摘要本次论文设计的内容是基于智能化温度传感器的测温报警器的设计。
设计分为两个部分，第一部分为硬件设计部分，主要讲述了硬件接口和驱动电路，电路主要分为四个部分：温度传感器电路、显示电路、单片机控制电路、报警电路。
温度传感器选择DALLAS公司智...<p>摘 要<br />本次论文设计的内容是基于智能化温度传感器的测温报警器的设计。
设计分为两个部分，第一部分为硬件设计部分，主要讲述了硬件接口和驱动电路，电路主要分为四个部分：温度传感器电路、显示电路、单片机控制电路、报警电路。
温度传感器选择DALLAS公司智能化一线传感器DS18B20作为核心温度传感器。
控制器选用STC89C52系列单片机，其价格便宜、功能齐全、易于扩展。
在显示方面，采用普通的LED，显示方式用动态扫描显示方式。
报警装置采用三极管驱动蜂鸣器发声报警，此电路连接方便，简单耐用。
第二部分是软件设计部分，这部分重点讲解各模块的功能的软件实现，用程序流程图简洁的表达了程序的思路和实现过程。
该设计测量误差小、反应灵敏、显示方便，适合粮仓、家具城、酒店、智能化大厦等温度测量需求较大的场合。
<br /><br />关键词 温度传感器；单片机；温度报警<br /><br />ABSTACT<br />This paper is temperature alarm design based on intelligent temperature sensor. In this paper the design theme is divided into two parts ,the first part is the hardware design , describing the hardware component of the interface and driver circuit , circuit consists of four parts : data acquisition module , display module , auxiliary circuit , alarm circuit . Temperature sensor choice the Intelligent Sensor of DALLAS Co as a core temperature sensor. Controllers Based on the selection of the 52 kernel STC89C52microcontroller . It is cheap , multifunctional and easy to expand on display , ordinary LED can be designed to meet the requirements of display mode for dynamic scanning formats . Alarmdevice driver used triode audible alarm buzzer , the circuit connecting convenient and simple durability . The second part will be part of software design , which focuses on the function of each module of the software , simple flow chart with the expression of ideas and procedures to achieve process. The temperature measurement have little measurement error , shows convenient and it is suitable for silos furniture city , hotels , intelligent buildings , and so on greater demand for temperature measurement occasions <span class='Pos646'></span> <br /><br />KEYWORDS Digital temperature ; STC89C52 microcontroller ; Temperature Alarm <pclass='Pos646'></p> </p><br /><br /><br /><br /><p> <br />目 录 字<br />第1章 引言.1<br />1.1 国内外现状1<br />1.2温度传感器1<br />1.3 单片机3<br />1.3.1单片机的应用.4<br />1.3.2单片机的发展方向.5<br />1.4设计要求6<br />第二章 系统硬件设计8<br />2.1系统方框图及原理图8<br />2.1．1 系统方框图8<br />2.2中央控制芯片8<br />2.2.1 STC89C52简介.8<br />2.2.2 单片机的主要特性11<br />2.3单片机的时钟电路和复位电路12<br />2.4显示电路13<br />2.5温度传感器模块15<br />2.5.1DS18B20温度传感器16<br />2.6 报警电路及其接口电路21<br />2.6A T24C64存储电路23<br />第3章 软件部分.24<br />3.1 C51 语言的优缺点24<br />3.2 程序设计25<br />3.2.1 主程序流程图25<br />3.2.2 读出温度子程序27<br />3.2.3 计算温度子程序28<br />总结29<br />参考文献30<br />附录一31<br />附录二32<br />附录三33<br />附录四59<br />致 谢86 <p class='Pos646'></p> </p><P></P><p >内容简介</p><p >本设计为老干部活动中心设计，全楼共八层，建筑面积约为6000㎡。
智能无线体温监测仪设计
收稿日期 : 2007- 11 作者简介 : 庄严 ( 1968 ) , 女 , 在读博士 , 研究方向为智能仪器仪表设计及自动检 测技术。
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仪 表 技 术
2008 年第 5期
果并保存, 调用计算子程序对结果进行计算得到实际 体温值。 DS18B20正常使用时的测温分辨率为 0 . 5! , 设计 的体温监测仪要求分辨率为 0. 1! 。在对 DS18B20 测 温 原 理 详 细 分 析 的 基 础 上, 设 计 采 取 直 接 读 取 DS18B20 内 部 暂 存 寄 存 器 , 通 过 计 算 的 方 法 , 将 DS18B20的测温分辨率提高到 0 . 1! ~ 0 . 01 ! , 使其满 足体温测量的精度要求。 DS18B20 内部暂存寄存器有 9 个字节 , 其内容及地址分配如表 1 所述。在表 1 中, 第 6 字节存放的是当温度寄存器停止增值时计数器的 计数剩余值 , 第 7 字节存放的是每摄氏度所对应的计 数值。
图 5 发 送端与接收端的数据传输硬件连接图
如图所示, 单片机 I /O 口的 P2 . 0 和 P2 . 1 分别控 制 nRF401的片选端 CS和发射 /接收控制端 TXEN, 实 现半双工通信功能; P2 . 2 控制其节能控制端 POW ER _ UP, 实现待机和上电控制 , 达到节能目的。 nRF401 的 输出数字信号端 DOUT 和输入数字信号端 DI N 均为 标准的逻辑电平信号 , 需要发射的数字信号通过 D I N 输入, 解调出来的信号经过 DOUT 输出, 它们可以直接 与 CPU 的 I /O 口的引脚相连。设计时将 DOUT 端和 DI N 端分别与单片机的串行输入端 RXD 和串行输出
实际温度 T = (T 整数 - 0 . 25! ) + (M 每度 - M 剩余 ) /M 每度 ( 1)
温度传感器设计思路
温度传感器设计思路一、测量原理温度传感器的主要功能是测量环境温度，其核心原理基于热电效应。
热电效应是指温度变化时，导体内的自由电子受到热能影响，会产生电势差。
根据这一原理，我们可以将温度变化转化为电信号，进而进行测量和传输。
二、测量范围温度传感器的测量范围需要根据实际应用场景来确定。
不同的应用场景，所需的测量范围也有所不同。
例如，人体温度传感器的测量范围一般在35℃-42℃之间，而环境温度传感器的测量范围则可能在-50℃-150℃之间。
三、精度要求精度是衡量温度传感器性能的重要指标。
一般来说，精度越高，传感器的性能越好。
但同时也需要考虑成本和实际应用需求。
常见的精度等级有±0.1℃、±0.2℃、±0.5℃、±1℃等。
四、安装方式温度传感器的安装方式对其测量效果也有重要影响。
不同的安装方式可能会对测量结果产生不同的偏差。
常见的安装方式有螺纹安装、胶粘安装、法兰安装等。
选择合适的安装方式可以提高温度传感器的测量精度和使用寿命。
五、输出信号温度传感器的输出信号类型需要根据实际应用需求来确定。
常见的输出信号类型有模拟输出和数字输出。
模拟输出一般指4-20mA或0-5V的电压信号，数字输出则包括RS485、CAN总线等通信协议。
选择合适的输出信号类型可以方便后续的数据处理和传输。
六、防护等级温度传感器的工作环境可能存在各种恶劣条件，如高温、低温、潮湿、腐蚀等。
因此，选择合适的防护等级对于保证传感器的稳定性和可靠性至关重要。
常见的防护等级有IP65、IP68等。
七、供电方式温度传感器需要供电才能正常工作。
根据实际应用场景，可以选择市电供电或电池供电。
市电供电一般采用24VDC或100-240VAC电源，电池供电则可以使用锂电池或镍氢电池等。
选择合适的供电方式可以保证传感器的正常工作和延长使用寿命。
八、数据传输方式温度传感器需要将测量结果传输到数据处理单元或上位机进行显示或分析。
智能温度传感器设计硬件
论文题目：智能温度传感器设计（硬件）摘要温度传感器在工业，农业以及人们的日常生活都有着广泛的应用。
本文主要讨论了应用于煤炭矿井中的温度传感器的设计。
温度传感器的技术是在不断进步的。
在满足基本要求的同时，向着人性化智能化的方向发展。
本文所设计的温度传感器是以AT89S52为核心，以DS18B20为敏感器件的智能温度传感器。
此传感器能应用于煤矿安全生产的多个环节，实现对温度的实时显示，报警以及将温度数据用过串行接口传送到上位机。
通过实践检测，表明本文所设计的温度传感器结构简单，系统稳定，成本较低，各个功能实现正常，达到设计要求。
关键词：温度传感器，DS18B20，串行通信，液晶显示器Subject: Design of Intelligent Temperature Sensor (Hardware)ABSTRACTThe temperature sensor has a wide use in the industry, agriculture and our everyday life .In this paper, we mainly discussed the temperature sensor used in coal mine production.The Temperature Sensor Technology keeps developing very quickly in recent years.It has became more and more Intelligent and user-Friendly while fulfilling its basic requirements .The sensor we designed in this paper was an Intelligent Temperature Sensor based on AT89S52 and using DS18B20 as sensitive device .This sensor can be used in many situations in the coal mine safety production. It can complete the task of displaying the temperature data and delivering it to the PC and give an alarm when needed.This sensor has been proved to have the advantage of simple, stable and meanwhile cheap in price. Every performance indicators has reached the requirement.KEY WORDS: temperature sensor, DS18B20, serial communication,LCD目录第一章绪论 (1)1.1课题的提出与国内外现状 (1)1.2煤矿的温度监测系统 (2)1.3本文研究的目的和意义 (3)第二章温度传感器 (4)2.1温度传感器简介 (4)2.2测量对象与环境确定传感器的类型 (4)2.3温度传感器的分类 (4)2.4温度传感器DS18B20介绍 (6)2.4.1 温度传感器DS18B20主要性能 (6)2.4.2 DS18B20的外部结构 (7)2.4.3 DS18B20内部结构 (8)2.4.4 DS18B20供电方式 (11)2.4.5 DS18B20的ROM命令 (11)2.4.6 DS18B20的测温原理 (13)第三章智能温度传感器的硬件设计 (15)3.1智能温度传感器的整体设计及工作原理 (15)3.2硬件系统电路图 (16)3.3单片机AT89S52介绍 (17)3.3.1 单片机AT89S52的主要性能 (17)3.3.2 AT89S52封装图及方框图 (17)3.3.3 AT89S52存储器配置 (21)3.4多路DS18B20测温 (25)3.5LCM1602B液晶显示介绍 (25)3.5.1 LCM1602B技术参数 (26)3.5.2 1602B引脚说明 (26)I3.5.3 针脚引线 (27)3.5.4 LCD的连接 (27)3.5.5 液晶LCD显示电路 (27)3.6串行通信电路的设计 (28)3.7报警电路设计 (29)第四章智能温度传感器软件设计 (31)4.1主程序流程图 (31)4.2测温子程序流程图 (32)4.3显示子程序流程图 (33)第五章智能温度传感器系统调试 (34)5.1智能温度传感器静态调试 (34)5.2智能温度传感器动态调试 (34)5.3智能温度传感器系统调试情况 (35)第六章结束语 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录一：实物照片 (39)附录二：温度传感器总电路图 (40)II第一章绪论1.1课题的提出与国内外现状温度是工业，农业以及许多日常生活中最重要的和最常见的参数指标。
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指导老师: 班级：姓名：学号：目录1系统方案 (1)1.1 测温模块的论证与选择 (1)1.2 电源电路切换模块的论证与选择 (1)1.3 控制系统的论证与选择 (1)1.4 显示模块的论证与选择 (2)1.5键盘模块 (2)2系统理论分析与计算 (3)3电路与程序设计 (4)3.1电路的设计 (4)3.1.1系统总体框图 (4)3.1.2 电源转换电路子系统的设计 (4)3.1.3 STC89C52单片机子系统的设计 (5)3.1.4电源的设计 (6)3.1.5温度采集电路子系统电路的设计 (7)3.1.6键盘模块 (7)3.2程序的设计 (8)3.2.1程序功能描述 (8)3.2.2程序流程图 (8)4测试方案与测试结果 (9)4.1测试方案 (9)4.2 测试条件与仪器 (9)4.3 测试结果及结论 (9)1系统方案本系统主要由测温模块、电源电路切换模块、控制系统模块、显示模块、键盘模块及电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
1.1 测温模块的论证与选择方案一：PT100温度传感器采用铂金属，它的阻值随温度上升而匀速增长，但是外接硬件电路复杂，需AD转换，测量范围小，精度一般。
方案二：采用数字温度传感器DS18B20，因其内部集成了A/D转换器，使得电路结构更加简单，而且减少了温度测量转换时的精度损失，使得测量温度更加精确。
数字温度传感器DS18B20只用一个引脚即可与单片机进行通信，大大减少了接线的麻烦，使得单片机更加具有扩展性。
由于DS18B20芯片的小型化，更加可以通过单跳数据线就可以和主电路连接，故可以把数字温度传感器DS18B20做成探头，探入到狭小的地方，增加了实用性。
鉴于DS18B20以上优点，故采用方案1.2 电源电路切换模块的论证与选择方案一：使用开关型手动切换电路不能受单片机控制，耗费人力，切换不及时，精度不准确，易受人为干扰等。
方案二：使用继电器使用两个继电器在电路初始状态下是输出端全部接地使电路在初始状态时处于不工作状态，而且它能实现单电源的正负实时切换，简单易行，元器件选择容易，焊接简单且控制效果很不错。
以上两种方案，方案二切实可行，所以选择方案二1.3 控制系统的论证与选择方案一：采用ARM7芯片LPC2148具有512K flash程序存储空间、主频达48M、三个定时器、四个外部中断、内部RTC、采用三级流水线模式运行程序，拥有I2C、SPI、UART等通信接口。
同时其芯片引脚也较多，不便控制。
且价格较贵。
方案二：STC89C52单片机STC89C52与AT89C51基本性能相同，但STC89C52 RAM较多,8K flash,串口可以直接烧程序，可以和Keil直连。
STC89C52单片机价格低廉，C语言程序编写容易，控制方便,结构简单，价格便宜，易于开发。
有总线扩展，有较强的位处理功能，有全双工异步串行通信口。
本设计采用Keil软件实现其软件部分的设计，故选择方案二。
1.4 显示模块的论证与选择方案一：采用LCD1602液晶屏1602液晶是一种专门用来显示字母、数字、符号等的液晶模块。
屏幕为2行，每行显示16个字符,它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好方案二：采用LCD12864液晶屏它是具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，它可以显示汉字，也可完成图形显示，低电压，低功耗。
硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。
综上所述，方案二比较好，故选择方案二。
1.5键盘模块方案一：矩阵式键盘矩阵式键盘适合于输入命令或者数据较多、功能复杂的系统。
采用矩阵式键盘结构可以最大限度地使用单片机的引脚资源，矩阵式键盘适用于按键数量较多的场合, 由行线和列线组成, 按键位于行列的交叉点上，节省I/O口，因此其应用十分广泛。
方案二：非矩阵式键盘非矩阵式键盘结构比较简单，使用方便，适合于较少开关量的输入场合。
每个按键需占用一根I/O 口线，在按键数量较多时,I/O 口浪费大, 电路结构显得复杂。
并且此键盘是用于按键较少或操作速度较高的场合。
在系统设计中需要通过键盘中输入设定值，使用矩阵键盘比较方便快捷所以键盘模块采用方案一。
2系统理论分析与计算2.1 最小二乘理论获取温度―电阻公式根据误差理论，我们要获得较高精度的温度测量值，办法一般有2个，要么采用查表法，要么建立高精度的数学模型。
如果用查表法，主要有2个问题，如果要提高测量精度，则需要建立大量的表格，而且得提前做大量得试验来进行多点校正，还有一个问题是程序的通用性差，这台仪器上校正好得数据可能在另一台上不合适。
而采用已知的分度表，建立数学模型，然后通过工程量（标度）变换计算得到。
这里我们考虑第2种方法的优点，首先采用分段的方法，将测量范围分段，然后查出该段的数学模型的各个系数，然后计算出温度值，这里，由于时间的关系，我们对整个测量范围分了3段，分别为0－49℃、50－70℃、71－100℃，利用分度表进行离线的数学拟合，得到各段的数学模型系数。
同时，可通过再将标度值代入可粗略估计在各个测量段内的最大误差值。
我们通过最小二乘法进行线性拟合，得到如下的数学模型为：T1=2.5772R-257.7708 0-49℃T2=2.6366R-267.01 50－70℃T3=2.7206R-281.90 71－100℃上述3个数学模型中，最大的理论误差值都小于0.5℃，能够满足精度要求，2.2温度数据的计算处理方法从DS18B20读取的二进制值必须先转换成十进制值，才能用于字符显示，因为DS18B20的转换精度为9到12位可选的，为了提高精度选取12位，在采用12位转换精度时，温度寄存器里的值是以0.0625为步进的，即温度值为温度寄存器里的二进制值乘以0.0625，就是实际的十进制温度值。
通过观察附录二表2-1DS18B20温度与测得值对应表可以发现一个十进制值和二进制值之间有很明显的关系，就是把二进制的高字节的低半字节和低字节的高半字节组成一个字节，这个字节的二进制值化为十进制值后，就是温度值的百、十、个位值，而剩下的低字节的低半字节化为十进制后，就是温度值的小数部分。
小数部分因为是半个字节，所以二进制值范围是0～F，转换成十进制就是0.0625的倍数（0～15），这样需要4位的的数码管来显示小数部分，实际应用不必有这么高的精度，采用LCD就能很好的显示温度。
3电路与程序设计3.1电路的设计3.1.1系统总体框图系统总体框图如图3-1所示：图3-1 系统总体框图3.1.2 电源转换电路子系统的设计为了实现对帕尔贴温度控制装置的温度控制，则需为其提供电源，并且极性可变，此电路采用单电源供电，通过两个继电器来控制单电源的极性即可实现对温度变化速度的控制；通过继电器和相应的驱动电路，从而控制加载到帕尔贴温度控制装置的电压极性，实现加热和制冷的控制。
电源转换电路子系统电路，如图3-2所示：图3-2 电源转换电路子系统电路3.1.3 STC89C52单片机子系统的设计STC89C52单片机在系统中主要实现以下功能:控制降温电路；LCD显示；控制电源电路转换等。
单片机系统电路如图3-3所示：.5.6.7图3-3 STC89C52单片机系统电路表3-3为电子式温度调节系统中STC89C52的I/O口分配连接情况表3-3 单片机I/O口分配3.1.4电源的设计电源电路利用78XX系列集成稳压器的典型应用电路，利用串联输出不同的电压，供电路各个部分工作。
经过220V交流电降压后通过整流桥的作用，之后通过7812输出+12V和通过7912输出-12V的直流电压供给运放工作，再通过7805输出+5V的直流电压供给单片机A/D、D/A芯片工作。
最后通过串联具有良好热稳定性能的三端可调分流基准电压源TL431产生2.5V的直流电压，作为D/A转换的输入基准电压。
C6、C13、C14为滤波电容，C7、C8、C9、C10、C11、C12为分别输入端和输出端滤波电容。
电源电路原理图如图3-4所示：TR U1220V..图 3-4 电源电路原理图3.1.5温度采集电路子系统电路的设计温度传感器从测试点采集温度，然后把温度转换成电压（或电流），温度传感器输出电压的大小随温度的高低变化而变化，电压值的变化范围从几个微伏到几个毫伏，。
单片机STC89C52是控制核心，它将采集到的数字温度电压值，经过计算处理，得到相应的温度值，经扫描驱动送到LCD 显示器以数字形式显示测量的温度。
温度采集电路子电路如图3-5所示：图3-5温度采集电路 如图3-6DS18B20芯片封装结构 温度传感器DS18B20的芯片封装结构如图3-6所示：DS18B20引脚功能：·GND 电压地 ·DQ 单数据总线 ·VDD 电源电压 ·NC 空引脚3.1.6键盘模块本系统通过矩阵电路进行按键输入，采用的是4x4矩阵键盘，中按键需要实现的功能有:（1）温度值设定；（2）复位清零键:当输入有误时，按下该键可以清除显示屏；（3）预置数据确定按键:按下该按键后，将取消其他键的功能，并把按输入的数据 送往提取出来，送往单片机，之后转换为十进制数据，通过液晶显示显示出 来；（4）0-9数字键：本设计中采用专用的数字输入按键，每次按下数字键一次，送 往单片机，按位输入的数据提取出来，转换为十进制数据。
键盘模块电路如图3-7所示：..G N D 1I /O 2V C C318B2018B2010k+51CON112345678J4CON8S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16..图3-3 4×4矩阵键盘电路图3.2程序的设计3.2.1程序功能描述根据题目要求软件部分主要实现键盘的设置和温度显示以及控制12706温度的升高和下降。
1）键盘实现功能：设置温度值2）显示部分：显示温度设定温度与系统测得温度 3.2.2程序流程图系统软件流程图如图3-8所示：图3-8系统软件流程图4测试方案与测试结果4.1测试方案1、硬件测试先对电源切换电路进行检查，确保电路焊接无误无虚焊再通电测试；再与单片机相连进行软件测试。
完成以上两项测试之后进行软硬件联调并测试电路性能，记录测试结果。
4.2 测试条件与仪器测试条件：检查多次，仿真电路和硬件电路必须与系统原理图完全相同，并且检查无误，硬件电路保证无虚焊。
测试仪器：秒表，数字万用表，温度计4.3 测试结果及结论因测试失败，故无测试数据。