简易数字式温度计设计
毕业设计(论文)-基于at89c51单片机的简易数字温度计的设计[管理资料]
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GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
A
与MCS-51兼容；
4K字节可编程闪烁存储器；
寿命：1000写/擦循环；
数据保留时间：10年；
全静态工作：0Hz-24MHz；
三级程序存储器锁定；
128×8位内部RAM；
32可编程I/O线；
两个16位定时器/计数器；
5个中断源。
A
其引脚排列如图3-1所示：
各引脚功能简单介绍如下：
VCC：供电电压。
[Key words]digital thermometer; DS18B20; AT89C51;alarm.
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。
基于单片机的简易数字温度计的设计
基于单片机的简易数字温度计的设计张逊摘要本文介绍了一种基于单片机的简易数字温度计的设计。
该设计主要由三个模块组成：温度采集模块，数据处理模块及显示模块。
温度采集主要由温度传感器DS18B20来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。
数据处理则由芯片STC89C52RC来完成，其负责把DS18B20传送来的数字量经过一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；此外,它还控制着芯片DS18B20相互通讯。
该系统的数字温度计电路简单，所用的元件较少，成本低，且测量精度和可靠性较高。
此数字温度计可以测量得温度范围—55~+125℃并通过一个四位一体的7段数码管显示出来。
关键词单片机；数字温度计；温度传感器；STC89C52RC；DS18B20Based on single chip simple digitalthermometer designZhangXunAbstract This paper introduces a kind of based on single chip simple digital thermometer design. This design mainly consists of three modules: temperature acquisition module, data processing module and display module. Temperature acquisition is mainly composed of temperature sensor DS18B20 to complete, it is responsible for the collection of the analog conversion to the corresponding digital quantity in the transfer to the data processing module. Data processing by the chip STC89C52RC to complete, which is responsible for the DS18B20 transfer to the digital quantity in the course of data processing, produce the corresponding display code to display module display; In addition, it also control the chip DS18B20 mutual communication.The system of the digital thermometer circuit is simple, the element used less, low cost, and high measuring accuracy and reliability. The digital thermometer can measure temperature range - 55 ~ + 125 ℃and through a quaternity seven period of digital tube display.Keywords Single-chip microcontroller; Digital thermometer; Temperature sensor;AT89C51; DS18b20目录1 引言 (1)2 设计总体方案 (2)2.1设计要求 (3)2.2 设计思路 (4)2.3 设计方案 (5)3 硬件电路设计 (6)3.1 温度采集模块 (3)3.2 单片机系统 (9)3.3 复位电路和时钟电路 (16)3.4 数码管显示系统设计 (18)3.5 总体电路设计 (21)4 程序设计 (14)4.1 程序设计总方案 (23)4.2 系统子程序设计 (23)5面包电路的搭建 (25)5.1 硬件的调试 (25)5.2 显示结果分析 (18)6实物的制作 (19)结论 (37)参考文献 (38)附录程序代码 (22)致谢 (39)1 引言在环境的舒适度测量中，温度、湿度和空气质量是最基本的三个被测量，其中温度的测量最为经常。
数字简易温度计设计
目录引言 ------------------------------------------------------------------------------------ 1 设计目的-------------------------------------------------------------------------- 1 设计背景-------------------------------------------------------------------------- 1 1设计方案----------------------------------------------------------------------------- 21.1度计软件设计流程图 -------------------------------------------------------- 21.2元器件的选取：-------------------------------------------------------------- 21.3系统仿真图------------------------------------------------------------------- 2 2设计框图----------------------------------------------------------------------------- 32.1硬件电路框图：-------------------------------------------------------------- 32.2硬件电路概述：-------------------------------------------------------------- 32.3显示电路---------------------------------------------------------------------- 32.4温度传感器DS18B20 -------------------------------------------------------- 4 3软件设计----------------------------------------------------------------------------- 83.1主程序 ------------------------------------------------------------------------ 83.2读出温度子程序-------------------------------------------------------------- 93.3计算温度子程序 ------------------------------------------------------------ 103.4显示数据刷新子程序------------------------------------------------------- 103.51602的液晶显示程序设计 ------------------------------------------------- 103.6P ROTEUS程序设计 ---------------------------------------------------------- 11 4总结与体会 ------------------------------------------------------------------------- 12 参考文献------------------------------------------------------------------------------ 13 附录1 --------------------------------------------------------------------------------- 14 附录2 --------------------------------------------------------------------------------- 15 附录3 --------------------------------------------------------------------------------- 16引言设计目的本文主要介绍了一个基于AT89C51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喜爱的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也进行一一介绍，该系统可以方便的是实现温度采集和显示。
简易数字温度计的方案设计书
目录引言 (3)1功能要求 (4)2系统方案论证与比较 (4)2.1数字温度计设计方案论证 (4)2.1.1方案一 (4)2.1.2方案二 (6)2.2方案二的总体设计框图 (7)3系统主要元器件的选择及介绍 (8)3.1 单片机的选用及功能介绍 (8)3.1.1单片机简介 (8)3.1.2单片机的产生与发展 (9)3.1.3单片机的应用 (10)3.1.4MCS-51单片机引脚及功能介绍 (11)3.2 温度传感器的选择 (13)3.2.1DS18B20 简单介绍 (14)3.2.2DS18B20 的性能特点和使用中的注意事项 (14)3.2.3DS18B20的引脚及内部结构 (16)3.2.4 DS18B20 的工作原理 (25)3.2.5DS18B20的单线协议和命令 (26)3.2.6温度数据的计算处理方法 (29)4系统硬件电路的设计 (32)4.1主板电路 (32)4.2显示电路 (32)4.3DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (33)5系统软件算法分析 (34)5.1主程序 (34)5.2读出温度子程序 (35)5.3温度转换命令子程序 (36)5.4计算温度子程序 (37)5.5显示数据刷新子程序 (38)6调试及性能分析 (39)结论 (40)致谢 (41)参考文献 (42)附录 (43)附录一原理图 (44)附录二控制源程序清单 (48)基于单片机的数字温度计的设计指导教师：宗文军2006级机电专业学号 20060279 姓名胡雄飞摘要随着时代的进步和发展，人类不断的需求，科技不断的进步。
温度计所给人类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。
由于老式温度计的精确度低，测量范围小，无法满足现代化生活:工业、教案、科研、旅游等等各个领域的需求。
随着集成电路技术的发展，单片微型计算机的功能也不断增强，由于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,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，它属于多功能温度计。
简易数字温度计设计
3 系统理论分析与计算 3.1 DS18B20 的理论分析与计算
DS18B20 通过编程，可以实现最高 12 位的温度存储值，在寄存器中，以补 码的格式存储，如图 1 所示。
2
图 1 DS18B20 温度数据格式 寄存器一共 2 个字节，LSB 是低字节，MSB 是高字节，其中 MSb 是字节的 高位，LSb 是字节的低位。大家可以看出来，二进制数字，每一位代表的温度的 含义，都表示出来了。其中 S 表示的是符号位，低 11 位都是 2 的幂，用来表 示最终的温度。DS18B20 的温度测量范围是从-55 度到+125 度，而温度数据的 表现形式，有正负温度，寄存器中每个数字如同卡尺的刻度一样分布，如图 2 所示。
void ConfigTimer0(unsigned int ms); unsigned char IntToString(unsigned char *str, int dat); extern bit Start18B20(); extern bit Get18B20Temp(int *temp); extern void InitLcd1602(); extern void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str); extern void LcdWriteCmd(unsigned char cmd);
6 总结
本系统以单片机 STC89C52 芯片为核心部件，利用 LCD1602、独立按键、蜂 鸣器、DS18B20 并配合 C 语言算法实现了简易数字温度计设计，完成此次设计题 目中的全部基本功能和部分拓展功能。在系统设计过程中，力求硬件线路简单， 充分发挥软件编程方便灵活的特点，来满足系统设计要求。
简易数字温度计课程设计
唐山学院单片机原理课程设计题目简易数字温度计系(部) 智能与信息工程学院班级姓名学号指导教师2017 年1 月2 日至1 月6 日共1 周2017年1月4日《单片机原理》课程设计任务书一、设计题目、内容及要求设计题目：简易数字温度计设计内容：所设计数字温度计应具有以下功能：1.可以测量-50到110摄氏度内的温度。
2.在液晶上显示当前温度，分别为百位、十位、个位和小数点后一位。
3.测量精度误差在正负0.5摄氏度以内。
设计要求：1.根据题目要求进行系统总体设计。
2.完成系统硬件电路的设计。
3.系统程序的设计。
（1）程序流程图；（2）完整源程序；（3）正确仿真运行。
4.撰写设计说明书（符合格式要求）。
二、设计原始资料PROTEUS软件，WAVE/KEIL软件，实验箱三、要求的设计成果（课程设计说明书、设计实物、图纸等）设计结果能正确仿真演示课程设计说明书一份（要求有硬件设计原理图，仿真结果图，源程序代码）四、进程安排1.2日-1.3日上午查阅资料，设计电路原理图、编写程序1.4日下午-1.5日中心机房调试程序1.6日课程设计答辩五、主要参考资料[1]肖看.李群芳.单片机原理、接口及应用，清华大学出版社.2010.9[2]楼然苗.单片机课程设计指导.北京:北京航空航天大学出版社.2002.[3]孙育才主编，MCS-51系列单片微型计算机及其应用.东南大学出版社指导教师（签名）：教研室主任（签名）：课程设计成绩评定表出勤情况出勤天数缺勤天数成绩评定出勤情况及设计过程表现（20分）课设答辩（20分）设计成果（60分）总成绩（100分）提问（答辩）问题情况综合评定指导教师签名：年月日目录1.方案论证 (1)2.硬件设计 ............................................................................. 错误！未定义书签。
2.1系统构成 (2)2.2器件选择 (2)2.2.1 AT89C51概述 (2)2.2.2 AT89C51引脚功能 (3)2.2.3复位电路的设计 (4)2.3数字温度传感器 (5)2.3.1 DS1621的技术指标 (5)2.3.2 DS1621的工作原理 (6)2.4 单片机和DS1621接口电路 (7)2.5 七段LED数码显示电路 (7)3.系统软件设计 (9)3.1 编程语言选择 (9)3.2 主程序的设计 (9)3.3 温度采集模块设计 (10)3.4 温度计算模块设计 (10)3.5 串行总线编程 (11)4.软硬件调试结果分析 (12)5.设计总结 (13)6.参考文献 (14)附录A 多点温度采集系统电路原理图 (15)1.方案论证该系统可以使用方案一：热敏电阻；方案二：数字温度芯片DS1621实现。
数字温度计设计课程设计范本
数字温度计设计课程设计范本
设计题目：数字温度计设计
设计目的：通过设计数字温度计，学习数字电路设计基础知识，掌握数字温度计的设计方法和实现过程。
设计要求：
1.温度测量范围：-40℃ ~ 120℃；
2.温度分辨率：0.1℃；
3.显示方式：7段LED数码管显示，至少显示4位数字，其中小
数点占据一位；
4.温度传感器：使用DS18B20数字温度传感器；
5.显示方式：采用共阴极数码管，使用74HC595锁存器进行驱动，
使用AT89C51单片机进行控制；
6.设计过程：包括硬件设计和软件设计两个部分，其中硬件设计
包括电路原理图设计和PCB板设计，软件设计包括单片机程序
设计和烧录。
设计步骤：
1.硬件设计
1）根据DS18B20数字温度传感器的特性，设计传感器电路，包括电源电路和传感器接口电路。
2）根据温度范围和分辨率要求，设计ADC电路，将传感器输出的模拟信号转换为数字信号。
3）设计数码管驱动电路，使用74HC595锁存器进行驱动。
4）设计单片机接口电路，将数字信号传输到单片机，实现温度数据的处理和显示。
5）根据硬件设计结果，绘制电路原理图和PCB板图。
2.软件设计
1）根据硬件设计结果，编写单片机程序，实现温度数据的读取、处理和显示。
2）使用Keil C51软件进行编程和调试。
3）将程序烧录到单片机中。
4）进行系统测试和调试，确保数字温度计的正常工作。
设计结果：
1.电路原理图和PCB板图。
2.单片机程序。
3.数字温度计实物。
简易数字温度计的设计
下面是我本次课程设计的内容，报告还没有写，暂时上传仿真和程序啦！！简易数字温度计的设计利用数字温度传感器与单片机结合来测量温度。
利用数字温度传感器测量温度信号，计算后在LED数码管上显示相应的温度值。
要求数字温度计所测量的温度采用数字显示，控制器采用单片机，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。
图一仿真时，数码管会出现闪烁，修改程序没有作用。
猜测是软件问题，换用图二数码管，正常程序仿真通过，下面是程序：#include "reg52.h"#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar code tab[]={0x81,0xcf,0x92,0x86,0xcc,0xa4,0xa0,0x8f,0x80,0x84,0xff};//0-9,正值uchar Tem[3]={0}; //存储温度uchar tempL,tempH;uchar Neg; //负值标志sbit DQ = P2^3; //DS18B20数据口unsigned int temp;void Delay_50ms(unsigned int t);void Delay(uint t);void Reset(void);void WriteByte(uchar dat);uint ReadByte(void);uint ReadTemp(void);void Display(void);/********************************************************************延时50ms,精确***********************************************************************/void Delay_50ms(unsigned int t){unsigned int j;for(;t>0;t--)for(j=6245;j>0;j--){;}}/********************************************************************延时函数约位10us***********************************************************************/void Delay(unsigned int i){while(i--);}/********************************************************************定时器初始化***********************************************************************/void timer_init(void){TMOD = 0x01; //定时器0工作在模式1，16Bit定时器模式TH0 = (65536-50000) / 256;TL0 = (65536-50000) % 256;TR0 =1; //开定时器ET0 =1;//开启定时器和中断}/********************************DS18B20复位函数********************************/void Reset(void){DQ=1; //DQ先置高Delay(4); //延时sec=0.00047400DQ=0; //发送复位脉冲 sec=0.00052600Delay(60); //精确延时大于480us sec=0.00052700DQ=1; //拉高数据线 sec=0.00108300Delay(30); //等待（15~60us)这里是等待DS18B20做出回应，如果回应DQ将变低，//MCU是在DQ拉高后开始监视DQ的值的。
简易数字式温度计的设计初稿
摘要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，该高精度数字式温度计采用了由DALLAS公司生产的单线数字温度传感器DS18B20，它具有独特的单线总线接口方式。
本毕业论文详细的介绍了单线数字温度传感器DS18B20的测量原理、特性以及在温度测量中的硬件和软件设计，该温度计具有接口简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠等特点。
关键词：DS18B20 温度传感器STC89C51目录第一章绪论 (3)1.1 课题背景及研究意义 (3)1.2 国内外的现状 (3)1.3 设计的目的 (4)1.4 设计实现的目标 (4)1.5 数字温度计简介 (4)第一章绪论1.1 课题背景及研究意义随着新技术的不断开发与应用，近年来单片机发展十分迅速，一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起，单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。
传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。
温度是工业对象中的一个重要的被控参数。
然而所采用的测温元件和测量方法也不相同；产品的工艺不同，控制温度的精度也不相同。
本系统所使用的加热器件是电炉丝，功率为三千瓦，要求温度在400～1000℃。
静态控制精度为2.43℃。
本设计使用单片机作为核心进行控制。
单片机具有集成度高，通用性好，功能强，特别是体积小，重量轻，耗能低，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特优点，在数字、智能化方面有广泛的用途。
简易数字温度计课程设计课程设计草稿图
读暂存器
0BEH
读暂存器 9 个字节内容
写暂存器
4EH
将数据写入暂存器的 TH、TL 字节
复制暂存器
48H
把暂存器的 TH、TL 字节写到 EEPROM 中
重调 EEPROM 0B8H 把 EEPROM 中的 TH、TL 字节写到暂存器 TH、TL 字节
读供电方式 0B4H 启动 DS18B20 发送电源供电方式的信号给主 CPU,寄
温度值超出 报警温度
N
Y
N 报警标志
为0
Y 报警
不报警
调用显示子 程序
初始化18B20 N
是否检测到18B20 Y
发跳过读ROM码命令
发转换温度命令
调用显示子程序为温度转换延 时
再次初始化 18B20
发跳过读 ROM 码命令
发读温度命令，将读到的 温度值移入温度暂存器
结束
真诚为您提供优质参考资料，若有不当之处，请指正。
开始
高温调整是否按 下 温度调整状态标志位置1
低温调整是否按 下
温度调整状态标志位置1
加一键是否按下 高温报警温度暂存单元加一
调用显示子程序
加一键是否按下 低温报警温度暂存单元加一
调用显示子程序
减一键是否按下 低温报警温度暂存单元加一
调用显示子程序
减一键是否按下 低温报警温度暂存单元加一
调用显示子程序
指令
约定代码
功能
读 ROM
33H
读 DS18B20 中的编码
符合 ROM 55H 发出此命令后，接着发出 64 位 ROM 编码，访问单线总线
上与该编辑相对应的 DS18B20 使之做出响应，为下一步
对该 DS18B20 的读写作准备
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。
简易数字温度计设计
简易数字温度计设计标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]课程设计任务书2015—2016学年第二学期专业：学号姓名：课程设计名称：电子技术课程设计设计题目：简易数字温度计的设计完成期限：自 2016 年 6月 13 日至 2016 年 6 月 26 日共 2 周一、设计依据本课题要求利用电子技术相关知识设计出一个能够实现±℃精度的数字温度计。
电路由温度采集电路、数字频率计电路和LED显示电路构成。
通过本课题练习，学生的综合知识应用能力、设计能力将有较大提高，对今后从事电子产品的研制、生产、经营维修等打下基础。
二、主要内容及要求主要内容：1、给出详细的总体设计方案；2、完成各部分具体功能电路设计，主要包括基于热敏电阻的温度信号采集电路、555振荡电路、频率计电路、LED显示电路设计；3、给出正确的电路图，仿真、调试验证各部分设计的正确性；4、整理设计成果，完成课程设计说明书的撰写。
要求所设计数字温度计的输出温度的范围-20～+45℃、误差范围±℃，具体温度显示采用数码管实现。
三、途径和方法利用模拟电子技术和数字电子技术的相关知识设计一个数控温度计，可以先查阅相关资料（网上查找或参考相关书籍手册），明确课题的方向和目的，然后学习完成课题所需的理论知识，了解温度信号采集电路、555振荡电路、频率计电路、LED显示电路设计的工作原理；在理解的基础上确定设计电路方案，完成电路设计，画出原理图及PCB印制版图，通过仿真分析验证设计的正确性，最后提交课程设计说明书一份。
四、时间安排课题讲解：2小时阅读资料：10小时撰写设计说明书：12小时修订设计说明书：6小时五、主要参考资料[1]孙丽霞.数字电子技术[M] .北京:高等教育出版社,2006:174-196.[2]杨素行.模拟电子技术基础简明教程[M].北京：高等教育出版社,2007:40-92.[3]高吉祥.全国大学生电子设计竞赛培训系列教程-基本技能训练与单元电路设计[M].北京:电子工业出版社,2007:24-57.[4]黄智伟.全国大学生电子设计竞赛训练教程[M] .北京:电子工业出版社, :43-66.[5]彭介华.电子技术课程设计指导[M] .北京:高等教育出版社,:37-228.[6]陈永甫.新编555集成电路应用800例[M].北京:电子工业出版,2000:80-130.[7]萧宝瑾. protel 99 SE操作指导与电路设计实例（第一版）[M]. 太原：太原理工大学，2004：198-230.[8]张义申，陆坤. 电子设计技术[M]. 西安:电子科技大学出版,1996:48-62.指导教师（签字）：教研室主任（签字）：批准日期：年月日简易数字温度计的设计摘要温度在现实生活中起着相当重要的作用，在电子科技越来越发达的当今时代，工业生产中对温度的测量又有了更精确的要求。
数字温度计设计5093401694
数字温度计设计5093401694题目：基于89C52和DS18B20的数字温度计设计一、设计要求数字式温度计要求测温范围为0～102°C，精度误差在0.1°C以内，LED数码管直读显示。
二、方案论证根据系统的设计要求，选择DS18B20作为本系统的温度传感器，选择单片机AT89C51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。
选用数字温度传感器DS18B20，省却了采样/保持电路、运放、数/模转换电路以及进行长距离传输时的串/并转换电路，简化了电路，缩短了系统的工作时间，降低了系统的硬件成本。
该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C51单片机上，经过51单片机处理，将把温度在显示电路上显示，本系统显示器用4位共阳LED数码管以动态扫描法实现。
检测范围-55摄氏度到125摄氏度。
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图1所示。
图1 数字温度计总体电路结构框图三、系统硬件电路的设计温度计电路设计原理图如图2所示，控制器使用单片机AT89C51，温度传感器使用DS18B20，用4位共阳LED数码管实现温度显示。
图2 数字温度计设计电路原理图1、主控制器AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
2、显示电路显示电路采用4位共阳LED数码管，从P0口输出段码，列扫描用P3.0~P3.3口来实现，列驱动用8550三极管。
3、温度传感器工作原理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。
简易数字温度计的设计
赣南师院物理与电子信息学院数字电路课程设计报告书姓名：班级：学号：时间：2011年 6 月10 日数字温度计的设计一、总体方案的选择1.拟定系统方案框图（1）方案一：本方案采用AD590单片集成两段式敢问电流源温度传感器对温度进行采集，采集的电压经过放大电路将信号放大，然后经过3.5位A/D转换器转换成数字信号，在进行模拟/数字信号转换的同时, 还可直接驱动LED显示器,将温度显示出来。
系统方框图如下：图1.1 系统方案框图（2）方案二：使用数字传感器采集温度信号，然后将被测温度变化的电压或电流采集过来放大适当的倍数，进行A/D转换后，将转换后的数字进行编码，然后再经过译码器通过七段数字显示器将被测温度显示出来。
图1.2系统方案框图（3）方案三：使用温度频率转变电路，根据温度与频率的线性关系先将温度转变为频率，将转换的频率输入频率计中，频率计电路中通过放大整形电路、主门电路、计数器、锁存器、七段译码输出，在七段显示器中将频率显示出来，显示的频率即为对应的温度值。
图1.3系统方案框图2. 方案的分析和比较方案一中的模数转换器ICL7107集A/D 转换和译码器于一体，可以直接驱动数码管，不仅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，AD590可以将温度线性转换成电压输出。
而方案二经过A/D 转换后，需要先经过编码器再经过译码器才能将数字显示出来。
方案三只经过温度频率转换就可把温度用相应的频率显示出来，成本较低，可操作性较强。
比较上述三个方案，方案三明显优越于前两个方案，它用热敏电阻采集温度信号，用NE555将温度转化为频率输入频率计中，用CD40110驱动数码管直接实现数字信号的显示，实现数字温度计的设计；省去了另加编码器和译码器的设计，所以线路更简单、直观； 即采用方案三。
二、 单元电路的设计通过热敏电阻对温度进行采集，通过温度与频率近乎线性关系，以此来确定输出频率与其对应的温度，不同的温度对应不同的频率值，故我们可以通过频率值的改变来判断温度值，再由数码管表示出来。
简易数字温度计的设计与制作.
简易数字温度计的设计与制作摘要：单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，温度则是人们日常生活中常常需要测量和控制的一个量。
本文作者采用AT89C51单片机和温度传感器AD590从硬件和软件两方面介绍了一款简易数字温度计的设计过程，并对硬件原理图和程序流程图作了简洁的描述。
关键词：单片机AT89C51；温度传感器AD590；数字温度计；模数转换；数码显示1.前言随着单片机技术的不断发展，单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，温度传感器AD590具有线性优良、性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强、使用方便等优点，广泛应用于冰箱、空调器、粮仓等日常生活中温度的测量和控制。
传统的温度计有反应速度慢、读数麻烦、测量精度不高、误差大等缺点，本文作者利用集成温度传感器AD590设计并制作了一款基于AT89C51的4位数码管显示的数字温度计，其电路简单，软硬件结构模块化，易于实现。
2.系统功能原理及硬件组成该数字温度计利用AD590集成温度传感器及其接口电路完成温度的测量并转换成模拟电压信号，经由模数转换器ADC0804转换成单片机能够处理的数字信号，然后送到单片机AT89C51中进行处理变换，最后将温度值显示在D4、D3、D2、D1共４位七段码LED显示器上。
系统以AT89C51单片机为控制核心，加上AD590测温电路、ADC模数转换电路、4位温度数据显示电路以及外围电源、时钟电路等组成。
系统组成框图如图1所示。
图1 系统组成框图2.1 AT89C51单片机Atmel公司的生产的AT89C51单片机是一种低功耗/低电压、高性能的8位单片机，内部除CPU外，还包括128字节RAM，4个8位并行I/O口，5个中断优先级，2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，片内集成4K字节可改变程序Flash存储器，具有低功耗，速度快，程序擦写方便等优点，完全满足本系统设计需要。
单片机P0口作为ADC0804转换数据的输入端，P2.0接ADC0804的INTR端检测数据转换是否结束。
高精度简易数字温度计的设计
中图 分 类 号 ：ＴＰ３１１ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００９—２５５２（２０１０）１２—０１１５—０４
高 精 度简 易数 字 温 度计 的设 计
吴 慎将 ，李 党娟 ，刘 瑞
（西 安 工 业 大 学 ，西 安 ７１００３２）
摘 要 ：为 了满ｋ －ｒ－－业 生 产 或 科研 实验 室 等 对 温度 智 能 高精 度 的测 量 要 求 ，设 计 了一 种 基 于 ＳＴＣＩＯＦ０４单 片 机 的 温度 测 量 及 显 示 电路 。给 出 了 系统 硬 件 电路 ， 对 温 度 的 实 时 探 测 采 用 ＤＳ１８Ｂ２０传感芯片作为监测元件 ，对集成温度传感器 ＤＳ１８Ｂ２０的原理、主控芯片 ＳＴＣ１０Ｆ０４单片 机功 能和应 用做 了介 绍 ，最后 对 软件 部 分 的设 计 流程 及 实现 方 法进 行 了详 细 的说 明 。该 电路 设 计新 颖 、功 能 强大 、结构 简单 。使 用 ４位 ＬＥＤ模 块显 示 ，测量 范 围 一５５℃ ～ ＋１２５￣Ｃ，测 量精 度
０ 引言
随着科 学 技术 的进 步 ，超大 规 模 集 成 电路 技 术 正在迅猛 发展 … 。 目前 ，我 国单 片机 的 开发 应 用 正 在兴 起 ，在 机 电一体化 、智 能仪表 、工业 控 制 、家用 电 器等方面的应用成果尤 为显著 】。本设计 所采用 的单 片机 为 ＳＴＣ１０Ｆ０４，利 用 Ｃ语 言对 其 进 行 编 程 ， 实现 对温 度 的准确 测 量 、显 示 功 能 。测 温传 感 器 使 用 ＤＳ１８Ｂ２０ Ｊ，用 ４位共 阳极 ＬＥＤ数码 管 以串 口传 送数 据 ，实 现温度 实时 准确显 示 。
２．１ 主程序
系统 工作模 式 为 ：各 个 功能 工作 完 全依 靠 单 片 机作 出的逻辑命 令 来 完成 。 因此 ，主程 序 的 主要 功 能是完成 单片 机在 上 电复位 以后 的初 始 化 ，对 单 片
简易数字式温度计的方案设计书初稿
摘要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，该高精度数字式温度计采用了由DALLAS公司生产的单线数字温度传感器DS18B20，它具有独特的单线总线接口方式。
本毕业论文详细的介绍了单线数字温度传感器DS18B20的测量原理、特性以及在温度测量中的硬件和软件设计，该温度计具有接口简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠等特点。
关键词：DS18B20 温度传感器 STC89C51目录第一章绪论31.1 课题背景及研究意义31.2 国内外的现状31.3 设计的目的41.4 设计实现的目标41.5 数字温度计简介4第一章绪论1.1 课题背景及研究意义随着新技术的不断开发与应用，近年来单片机发展十分迅速，一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起，单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。
传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。
温度是工业对象中的一个重要的被控参数。
然而所采用的测温元件和测量方法也不相同；产品的工艺不同，控制温度的精度也不相同。
本系统所使用的加热器件是电炉丝，功率为三千瓦，要求温度在400～1000℃。
静态控制精度为2.43℃。
本设计使用单片机作为核心进行控制。
单片机具有集成度高，通用性好，功能强，特别是体积小，重量轻，耗能低，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特优点，在数字、智能化方面有广泛的用途。
1.2 国内外的现状温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。
数字温度计详细设计
目录摘要 (3)第一章绪论.........................................................................................................................................第二章方案设计与论证. (4)2.1总体设计方案 (4)2.2系统主要模块方案论证与比较 (4)2.2.1控制模块的选用 (4)2.2.2温度测量模块选用 (5)第三章硬件设计 (6)3.1单片机主控模块 (6)3.2温度检测模块 (7)3.2.1DS18B20的引脚功能 (7)3.2.2DS18B20硬件电路设计 (8)3.3锁存模块 (8)3.4 显示模块 (9)3.5 指示灯模块 (9)第4章系统软件设计 (10)4.1系统流程图 (10)4.1.1系统主程序设计 (10)4.1.2读出温度子程序 (11)4.1.3延时子程序 (11)4.1.4 显示数据子程序 (12)4.1.5系统初始化程序 (12)4.1.6 温度转换段码子程序 (13)4.1.7计算温度子程序 (14)第五章系统测试 (16)结论及器件总结 (18)摘要本设计以AT89C51单片机为核心，以温度传感器DS18B20、边沿D触发器7474、移位寄存器74LS164和3位共阴极LED数码管为主体设计了一款简易数字式温度计。
它可以通过控制锁存键来锁存当前温度值，具有读数方便的特点。
系统采用LED数码管作为显示器，软件程序采用均采用C语言编写，便于移植与升级。
报告详细介绍了整个系统的硬件组成结构、工作原理和系统的软件程序设计。
关键词温度计；AT89C51；传感器；DS18B20第一章方案设计与论证2.1总体设计方案根据题目设计要求，本设计控制单元采用单片机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。
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摘要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，该高精度数字式温度计采用了由DALLAS公司生产的单线数字温度传感器DS18B20，它具有独特的单线总线接口方式。
本毕业论文详细的介绍了单线数字温度传感器DS18B20的测量原理、特性以及在温度测量中的硬件和软件设计，该温度计具有接口简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠等特点。
关键词：DS18B20 温度传感器STC89C51目录第一章绪论31.1 课题背景及研究意义31.2 国外的现状31.3 设计的目的41.4 设计实现的目标41.5 数字温度计简介5第一章绪论1.1 课题背景及研究意义随着新技术的不断开发与应用，近年来单片机发展十分迅速，一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起，单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。
传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。
温度是工业对象中的一个重要的被控参数。
然而所采用的测温元件和测量方法也不相同；产品的工艺不同，控制温度的精度也不相同。
本系统所使用的加热器件是电炉丝，功率为三千瓦，要求温度在400～1000℃。
静态控制精度为2.43℃。
本设计使用单片机作为核心进行控制。
单片机具有集成度高，通用性好，功能强，特别是体积小，重量轻，耗能低，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特优点，在数字、智能化方面有广泛的用途。
1.2 国外的现状温度控制系统在国各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。
成熟的温控产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主，它们只能适应一般温度系统控制，而用于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，国技术还不十分成熟，形成商品化并广泛应用的控制仪表较少。
随着我国经济的发展及加入WTO，我国政府及企业对此都非常重视，对相关企业资源进行了重组，相继建立了一些国家、企业的研发中心，开展创新性研究，使我国仪表工业得到了迅速的发展。
单片机也被称为微控制器（Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制领域。
单片机由芯片仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
1.3 设计的目的1. 巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力。
2. 培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力。
3. 通过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、容及步骤。
1.4 设计实现的目标本课题的研究重点是设计一种基于单片机的数字温度计控制系统。
利用数字温度传感器DS18B20，此传感器可读取被测量温度值，进行转换。
主要工作如下：1. 温度测试基本围-55℃—125℃。
2. 精度误差等于1℃。
3.0.56寸的三位共阳极数码管显示。
4. 可以设定温度的上下限报警功能。
5. 实现超温报警提示。
1.5 数字温度计简介数字温度计采用进口芯片组装精度高、高稳定性，误差≤0.5%，电源、微功耗、不锈钢外壳，防护坚固，美观精致。
数字温度计采用进口高精度、低温漂、超低功耗集成电路和宽温型液晶显示器，置高能量电池连续工作≥5年无需敷设供电电缆，是一种精度高、稳定性好、适用性极强的新型现场温度显示仪。
是传统现场指针双金属温度计的理想替代产品，广泛应用于各类工矿企业，大专院校，科研院所。
数字温度计采用温度敏感元件也就是温度传感器（如铂电阻，热电偶，半导体，热敏电阻等），将温度的变化转换成电信号的变化，如电压和电流的变化，温度变化和电信号的变化有一定的关系，如线性关系，一定的曲线关系等，这个电信号可以使用模数转换的电路即AD转换电路将模拟信号转换为数字信号，数字信号再送给处理单元，如单片机或者PC机等，处理单元经过部的软件计算将这个数字信号和温度联系起来，成为可以显示出来的温度数值，如25.0摄氏度，然后通过显示单元，如LED,LCD或者电脑屏幕等显示出来给人观察。
这样就完成了数字温度计的基本测温功能。
数字温度计根据使用的传感器的不同，AD转换电路，及处理单元的不同，它的精度，稳定性，测温围等都有区别，这就要根据实际情况选择符合规格的数字温度计。
二、总体方案设计1、数字温度计设计方案论证2.1.1方案一由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D 转换电路，感温电路比较麻烦。
2.1.2 方案二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。
从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。
2.2方案二的总体设计框图温度计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器采用单片机AT89S51，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。
2、硬件设计1.1 工作原理及硬件框图基于DS18B20的温度测量装置电路图如图1所示，包括单片机最小系统、温度传感器、和显示电路。
温度传感器DS18B20将被测环境温度转化成带符号的数字信号（以十六位补码形式，占两个字节），单片机对接收到的数字信号进行标度变换，转换成实际的温度值并送数码管显示。
DS18B20传感器可置于离装置150米以的任何地方。
STC89C51是整个电路装置的控制核心，STC89C51带4K字节的FlashROM，用户程序存放在此。
图2 系统硬件框图3、系统分析：本设计主要的任务是单片机软件的设计，而软件中的核心在于单片机与集成温度传感器DS18B20接口程序的设计，另外一点便是对数码管扫描显示的理解与运用。
由于DS18B20集成了温度数据采集、模数转换于一体，因此外围电路非常简单。
在进行软件设计前，须对该芯片反复研究，掌握其核心容，其实程序在厂家提供的应用资料中也可以找到，关键是要对其工作过程的理解。
对数码管扫描显示的程序设计，只要理解了其显示的工作原理，也不是可以掌握的。
3.1、制作重点：★读取DS18B20的时序由于对DS18B20传感器数据的读取有一定的时序要求，因此在编写软件时要特别注意，先反复读懂该器件的读、写时序，然后根据所选用的晶振计算出机器周期的时间，为了使计算简单，在设计时将晶振选用12M，因为51系列单片机一个机器周期正好是12个时钟周期，因此选用12M 晶振时，一个机器周期正好是1微秒，这样计算时间比较方便。
★对读取数据的处理从DS18B20芯片的资料中可以看出，其数据存储器的分配为：存储数据与温度的对应关系见下表：从以上的分析可以看出，温度值存储于两个字节单元中，温度与存储器的对应关系为：整个温度值由16位二进制数表示，最高的5位为符号为，为零时代表正的温度值，为“1”时，代表的是负温度值，真正表示温度的是后11位数据，最低的四位表示小数位，其中0单元的高四位和1单元的低四位组合正好形成测得的温度整数值，这样我们在对读取的数据在进行处理时，只需将0单元的高四位和1单元的低四位通过重新组合，形成一个新的8位数据，这个数据便是测得的温度数值，但这是个16进制的数据，要输出10进制数进行显示，要进行相应的转换操作，至于将16进制数转换成10进制数据的汇编程序。
★数码扫描输出的处理为了节省单片机端口，输出显示采用扫描的方式进行。
利用人眼对光的停留效应，通过电子开关的控制，节合显示数据的配合，完成三位数码管的扫描显示。
4、温度测量电路目前市面上的数字温度传感器有很多，比如DS18B20、MAX6575、DS1722、MAX6635等。
用DS18B20可使系统结构更简单，可靠性更高。
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。
DS18B20的外形如图2所示，有三个引脚，引脚定义：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）。
DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例：用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。
这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。
例如+125℃的数字输出为07D0H，+25.0625℃的数字输出为0191H，-25.0625℃的数字输出为FF6FH，-55℃的数字输出为FC90H。
DS18B20与单片机的接口电路很简单，如下图3所示。
DS18B20的DQ即2号端于单片机P26口相接，另外两个管脚一个接5V电源，另外一个管脚接地。
上拉电阻为5.1K的上拉电阻，分别接于单片机的EA/VP端与P2.7口。
上拉电阻作用主要是若温度传感器开路或没接时，能起到上拉作用，使之为高电平，使后读电路保护作用。
4.3 单片机最小系统4.3.1 单片机选型在本次设计中，主要用单片机STC89C51来控制。