温度传感器课程设计
温湿度传感器专业课程设计方案报告
温湿度传感器专业课程设计方案报告
设计目标：
本课程设计旨在使学生了解温湿度传感器的原理、应用和制作过程，培养学生的实践能力和创新意识，使其能够设计和制作出实际应用的温湿度传感器。
设计内容：
1. 温湿度传感器的原理和分类：介绍温湿度传感器的基本原理和常见的分类，包括电阻式、电容式、半导体式等。
2. 温湿度传感器的应用：介绍温湿度传感器在实际应用中的广泛应用，包括气象、农业、环境监测等领域。
3. 温湿度传感器的制作：学生通过实验和实践操作，学习温湿度传感器的制作过程，包括选择传感元件、设计电路和调试等。
4. 温湿度传感器的性能测试：学生通过实验测试，了解温
湿度传感器的性能指标，如准确度、灵敏度、响应时间等。
5. 温湿度传感器的应用案例分析：学生通过分析实际案例，了解温湿度传感器在不同应用场景中的设计和优化方法。
6. 温湿度传感器的未来发展：介绍温湿度传感器的未来发
展趋势，包括新材料、新工艺和新技术的应用。
设计方法：
本课程设计采用理论教学和实践操作相结合的方法，通过
教师讲解、案例分析、实验演示和学生实践等方式进行教学。
评价方法：
本课程设计采用多种评价方法，包括实验报告、作业、考核和课堂参与等，综合评价学生的理论知识和实践能力。
教学资源：
本课程设计所需教学资源包括实验设备、教材、教具和实验材料等。
预期成果：
通过本课程设计的学习，学生能够掌握温湿度传感器的基本原理和分类，了解其应用领域和制作过程，具备设计和制作温湿度传感器的能力，并能够分析和优化传感器的性能。
温度传感器教案
温度传感器教案教案标题：温度传感器教案教案目标：1. 了解温度传感器的基本原理和工作方式。
2. 学习如何使用温度传感器测量温度。
3. 掌握温度传感器在实际应用中的使用方法。
教案步骤：引入活动：1. 向学生介绍温度传感器的概念和作用，并与学生讨论温度传感器在日常生活中的应用场景，如温度计、恒温器等。
知识讲解：2. 解释温度传感器的基本原理，即利用物质的温度变化对电阻、电压或电流产生变化的特性。
3. 介绍常见的温度传感器类型，如热敏电阻、热电偶和半导体温度传感器，并比较它们的优缺点。
实验演示：4. 进行一个简单的实验演示，展示温度传感器的工作原理。
可以使用一个热敏电阻和一个电路板，通过连接电路，让学生观察电阻值随温度变化的情况。
实践操作：5. 分发温度传感器和测量设备给学生，让他们自己进行实际的温度测量。
可以提供一些不同温度的物体供学生测量，并记录测量结果。
6. 引导学生思考温度传感器在实际应用中的使用方法，如测量室内温度、控制恒温器等，并让学生设计一个简单的实验来验证温度传感器的应用效果。
讨论与总结：7. 组织学生进行讨论，分享他们的实验结果和观察。
引导他们总结温度传感器的优势和不足，并讨论如何改进温度传感器的设计和应用。
作业：8. 布置作业，要求学生独立完成一个小项目，使用温度传感器来测量和记录温度变化，并分析数据。
评估：9. 根据学生的实验结果、讨论参与度和作业完成情况，进行评估。
教案扩展：- 可以进一步讨论温度传感器在工业和科学研究中的应用，如温度控制、环境监测等。
- 可以引导学生进行更复杂的实验设计，如比较不同温度传感器的测量精度、响应时间等。
注意事项：- 确保学生在实验操作中的安全，提醒他们遵守实验室规则。
- 在实验操作中，提醒学生注意温度传感器的灵敏度和测量范围，避免过高或过低的温度对传感器造成损坏。
18B20温度传感器 课程设计报告
课程设计报告目录一．设计任务二．方案论证三．硬件设计3.1 DS18B20简介AT89C51型单片机简介3.2 总电路的设计图四．软件设计3.1 主程序框图3.2 初始化子程序18B20的主程序3.3 调试及运行五. 课程设计总结一、设计任务1. 熟悉电子系统开发的思路和步骤；2. 熟悉Keil C开发环境，并对18B20、LED数码管、4*4键盘等外围模块的驱动进行编写调试，学会基本的驱动开发思路，并通过调试学会定位问题的能力；3. 分别使用汇编语言和C语言编写调试整个电子系统的控制程序，学会电子系统的软件开发思路；4. 通过protel学会如何绘制原理图及PCB版图，从而完成整个电子系统的软硬件开发；二、方案论证A、分析本次设计任务可知：1．本设计要利用DS18B20测量温度，需要用89C51单片机控制DS18B20测量温度，并将DS18B20测得温度读取到单片机中来。
2. 本设计要用LED显示温度，可用五个共阳极LED，采用动态扫描法显示读取到单片机中的温度。
显示格式举例如下：（1）温度为正值————101.1 、99.2 第四个LED总是显示点号。
（2）温度为负值————-23.1 第一个总是显示一横，第四个总是显示点号。
B、经以上分析可得：可将本设计功能分为两大模块：1、DS18B20设置模块2、测温电路及其程序3、显示电路及其程序3. 在硬件电路上还要加上必要的基础电路：（1）时钟电路本次设计采用时钟频率为：12MHZ（2）按键测温电路及其程序按一次按钮即测一次温度并将测得的温度显示出来）C 、系统总体方案系统原理框图：由图可知该测量系统由DS18B20组成的测量电路和单片机控制电路组成。
系统通过DS18B20采集到的数据，然后通过单片机微控制芯片经过数据处理，最后通过数码管实时显示所测空气的温度。
用单个DS18B20采集温度采集温度并将其显示在LED 灯上，温度只需显示整数，小数位位不做要求；设置报警上下限，当按下键盘上的SETUP 键时，DS18B20不工作，从键盘上输入温度的上下限值，前边的两个LED 显示器显示温度上线，后边的两个LED 显示器显示温度下限，当采集的温度越过上限和低于下限时，P0.4口的发光二极管灯亮，表示报警；温度上下限的设置要在30S 内完成，如果没完成，温度传感器自行工作，设置完成后，按下Enter 键DS18B20开始采集并显示温度。
温度传感器课程设计报告1
温度传感器的特性及应用设计集成温度传感器是将作为感温器件的晶体管及其外围电路集成在同一芯片上的集成化温度传感器。
这类传感器已在科研，工业和家用电器等方面、广泛用于温度的精确测量和控制。
1、目的要求1．测量温度传感器的伏安特性及温度特性，了解其应用。
2．利用AD590集成温度传感器，设计制作测量范围20℃～100℃的数字显示测温装置。
3．对设计的测温装置进行定标和标定实验，并测定其温度特性。
4．写出完整的设计实验报告。
2、仪器装置AD590集成温度传感器、变阻器、导线、数字电压表、数显温度加热设备等。
3、实验原理AD590R=1KΩE=（0-30V）四、实验内容与步骤㈠测量伏安特性――确定其工作电压范围⒈按图摆好仪器，并用回路法连接好线路。
⒉注意，温度传感器内阻比较大，大约为20MΩ左右，电源电压E基本上都加在了温度传感器两端，即U＝E。
选择R4＝1KΩ，温度传感器的输出电流I＝V/R4＝V（mV）/1KΩ＝│V│（μA）。
⒊在0～100℃的范围内加温，选择0.0 、10.0、20.0……90.0、100.0℃，分别测量在0.0、1.0、2.0……25.0、30.0V时的输出电流大小。
填入数据表格。
⒋根据数据，描绘V～I特性曲线。
可以看到从3V到30V，基本是一条水平线，说明在此范围内，温度传感器都能够正常工作。
⒌根据V～I特性曲线，确定工作电压范围。
一般确定在5V～25V为额定工作电压范围。
㈡测量温度特性――确定其工作温度范围⒈按图连接好线路。
选择工作电压为10V，输出电流为I＝V/R4＝V（mV）/1KΩ＝│V│（μA）。
⒉升温测量：在0～100℃的范围内加热，选择0.0 、10.0、20.0……90.0、100.0℃时，分别同时测量输出电流大小。
将数据填入数据表格。
注意：一定要温度稳定时再读输出电流值大小。
由于温度传感器的灵敏度很高，大约为k=1μA／℃，所以，温度的改变量基本等于输出电流的改变量。
单片机课程设计温度传感器
梧州学院单片机课程设计报告题目：温度传感器院（系）：信息与电子信息工程专业班级：12物联网工程班学生姓名：谢晋峰学号：201200210026DS18B20温度传感器一、目的通过DS18B20温度传感器及时采集当前周边环境的温度值,并在数码管上显示。
二、所需器材一个单片机，一个三八译码器和6个8位数码管，一个Ds18b20温度传感器。
三、内容与步骤系统原理框架图主函数流程图LcdDisplay() 函数流程图Ds18b20ReadTemp()函数流程图X ：DisplayData[1] = DIG_CODE[temp / 10000];DisplayData[2] = DIG_CODE[temp% 10000 / 1000];DisplayData[3] =DIG_CODE[temp% 1000 / 100] | 0x80; DisplayData[4] = DIG_CODE[temp% 100 / 10];DisplayData[5] = DIG_CODE[temp % 10];DigDisplay();（一）本设计内容分为两大部分：1. DS18B20模块。
DS18B20感受到当前的温度值并将其转化为数字信号存储在ROM中，然后单片机读取18B20中的温度信号。
2. 数码管显示模块。
单片机将获取的温度信息按符号为、百位、十位、个位、十分位、百分位，分割，并保存在六个不同的变量中，然后让DS138译码器逐位控制数码管显示对应的数值。
（二）步骤如下：1.初始化DS18B202.单片机向DS18B20写入跳过ROM命令，温度转化命令，温度寄存器命令3.单片机读取18B20两个温度寄存器中的温度值4.单片机将获取的温度值的符号、百位、十位、个位、十分位、百分位分别存在数组的对应元素中5.通过38译码器动态扫描选定6个数码管，对应显示温度符号、百位、十位、个位、十分位、百分位的数值（三）本设计中18B20温度传感器的时序图如下：四、代码#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*在开头声明全局函数，待会就可以直接调用*/ void Delay1ms(uint );uchar Ds18b20Init();void Ds18b20WriteByte(uchar com);uchar Ds18b20ReadByte();void Ds18b20ChangTemp();void Ds18b20ReadTempCom();int Ds18b20ReadTemp();sbit DSPORT=P3^7;//声明18B20使用的引脚void Delay1ms(uint y) //延时函数{uint x;for( ; y>0; y--){for(x=110; x>0; x--);}}uchar Ds18b20Init() //18B20的初始化{uchar i;DSPORT = 0; //拉低总线i = 70;while(i--); //延时680微秒以上DSPORT = 1; //释放总线i = 0;while(DSPORT); //一直等待18B20响应}void Ds18b20WriteByte(uchar dat) /*向18B20中写一个字节的数，从低位开始*/{uchar i, j;for(j=0; j<8; j++){DSPORT = 0;i++;DSPORT = dat & 0x01; //与1相与的数等于其本身i=6;while(i--);DSPORT = 1;dat >>= 1;}}//从18B20中读取一个字节的数uchar Ds18b20ReadByte(){uchar byte, bi;uchar i, j;for(j=8; j>0; j--){DSPORT = 0; //将总线拉低1微秒以上i++;DSPORT = 1; //又把其拉高，开启读模式i++; //延时，等待稳定i++;bi = DSPORT; //读取总线上的数据byte = (byte >> 1) | (bi << 7); //从低位开始读i = 4;while(i--); //延时，起读取下个数据前稳定}return byte;}/*调用前面的写函数，向ＤＳ１８Ｂ２０中写入各种命令，以使其获得当前温度值*/void Ds18b20ChangTemp(){Ds18b20Init();Delay1ms(1);Ds18b20WriteByte(0xcc); //跳过ROM操作命令Ds18b20WriteByte(0x44); //温度转换命令Delay1ms(100); /*等待转换成功，而如果你是一直刷着的话，就不用这个延时了*/}/*向ＤＳ１８Ｂ２０写入命令，告诉它需要读取它ＲＡＭ中两个寄存器存储的温度信息*/void Ds18b20ReadTempCom(){Ds18b20Init();Delay1ms(1);Ds18b20WriteByte(0xcc); //跳过ROM操作命令Ds18b20WriteByte(0xbe); //发送读取温度命令}//综合调用前面的那些初始化、写命令、读命令函数，最终单片机读取到18B20中的温度信息int Ds18b20ReadTemp(){int temp = 0;uchar tmh, tml;Ds18b20ChangTemp(); //先写入转换命令Ds18b20ReadTempCom();//然后等待转换完后发送读取温度命令tml = Ds18b20ReadByte(); //读取温度值共16位，先读低字节tmh = Ds18b20ReadByte(); //再读高字节temp = tmh; //高低位的数值合并在一起temp <<= 8;temp |= tml;return temp;}/**********************************************/#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define GPIO_DIG P0 //定义控制数码管显示的引脚sbit LSA=P2^2; //定义三八译码器对应的单片机三个引脚sbit LSB=P2^3;sbit LSC=P2^4;//定义全局函数（数组）unsigned char DisplayData[6];void LcdDisplay(int);void DigDisplay();int Ds18b20ReadTemp();//程序执行的入口void main(){while(1)//一直显示温度信息{LcdDisplay(Ds18b20ReadTemp());}}//将单片机上获取的温度信息按照按符号位、百位、十位、个位、十分位、百分位进行分割，然后分别存放在对应的6个数组元素上void LcdDisplay(int temp){float tp; //声明浮点型变量，用来待会温度的浮点变量运算uchar code DIG_CODE[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //数码管0-9的显示码if(temp< 0){DisplayData[0] = 0x40; //“-”号的显示字节码temp=~(temp-1); //负数获取的是其补码tp=temp;temp=tp*0.0625*100+0.5; //该传感器的分辨率是0.0625，将其值扩大100倍，并且四舍五入}else{DisplayData[0] = 0x00; //正温度就不显示了tp=temp;temp=tp*0.0625*100+0.5;}DisplayData[1] = DIG_CODE[temp / 10000];//存储百位上的数值DisplayData[2] = DIG_CODE[temp % 10000 / 1000]；//存储十位上的数值DisplayData[3] = DIG_CODE[temp % 1000 / 100] | 0x80;//存储个位的数值，并且带小数点DisplayData[4] = DIG_CODE[temp % 100 / 10];//存储十分位上的数值DisplayData[5] = DIG_CODE[temp % 10];//存储百分位上的数值DigDisplay(); //调用数码管动态扫描显示}//在数码管上动态扫描显示，从第一位开始void DigDisplay(){uchar i;uchar j;for(i=0;i<6;i++){switch(i){case(0):LSA=0;LSB=0;LSC=0; break;// 第一个数码管显示case(1):LSA=1;LSB=0;LSC=0; break;//第二个case(2):LSA=0;LSB=1;LSC=0; break;//第三个case(3):LSA=1;LSB=1;LSC=0; break;case(4):LSA=0;LSB=0;LSC=1; break;case(5):LSA=1;LSB=0;LSC=1; break;}GPIO_DIG=DisplayData[i]; //传送数值到选定的数码管j=50;while(j--); //决定扫描频率}}五、课程设计实践总结通过本实验，我深刻理解了串口通信的时序传输原理，并且对18B20传感器、单片机和38译码器的工作原理有了进一步的认识。
(完整word版)传感器课程设计(基于labview的pt100温度测量系统)
目录第一章方案设计与论证 (2)第一节传感器的选择 (2)第二节方案论证 (3)第三节系统的工作原理 (3)第四节系统框图 (4)第二章硬件设计 (4)第一节 PT100传感器特性和测温原理 (5)第二节信号调理电路 (6)第三节恒流源电路的设计 (6)第四节 TL431简介 (8)第三章软件设计 (9)第一节软件的流程图 (9)第二节部分设计模块 (10)总结 (11)参考文献 (11)第一章方案设计与论证第一节传感器的选择温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类，前者是让温度传感器直接与待测物体接触，而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离，检测从待测物体放射出的红外线,达到测温的目的.在接触式和非接触式两大类温度传感器中，相比运用多的是接触式传感器，非接触式传感器一般在比较特殊的场合才使用，目前得到广泛使用的接触式温度传感器主要有热电式传感器，其中将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器,将温度变化转换为热电势变化的称为热电偶传感器。
热电阻传感器可分为金属热电阻式和半导体热电阻式两大类，前者简称热电阻，后者简称热敏电阻。
常用的热电阻材料有铂、铜、镍、铁等，它具有高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳定、良好的线性输出特性等，常用的热电阻如PT100、PT1000等.近年来各半导体厂商陆续开发了数字式的温度传感器，如DALLAS公司DS18B20，MAXIM公司的MAX6576、MAX6577，ADI公司的AD7416等，这些芯片的显著优点是与单片机的接口简单，如DS18B20该温度传感器为单总线技术，MAXIM公司的2种温度传感器一个为频率输出,一个为周期输出，其本质均为数字输出，而ADI公司的AD7416的数字接口则为近年也比较流行的I2C总线，这些本身都带数字接口的温度传感器芯片给用户带来了极大的方便，但这类器件的最大缺点是测温的范围太窄,一般只有-55～+125℃，而且温度的测量精度都不高，好的才±0.5℃，一般有±2℃左右，因此在高精度的场合不太满足用户的需要.热电偶是目前接触式测温中应用也十分广泛的热电式传感器，它具有结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传等优点。
51温度传感器课程设计
51温度传感器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解温度传感器的基本原理，掌握51温度传感器的工作方式和特点。
2. 学生能够描述温度传感器在智能控制系统中的应用，并解释其重要性。
3. 学生能够运用数学知识，对温度传感器采集的数据进行分析和处理。
技能目标：1. 学生能够正确连接和配置51温度传感器，完成温度监测电路的搭建。
2. 学生能够编写程序，实现对温度的实时采集、显示和处理。
3. 学生能够运用问题解决策略，对温度控制系统的故障进行诊断和修复。
情感态度价值观目标：1. 学生对温度传感器和智能控制系统产生兴趣，增强对科学技术的热爱和好奇心。
2. 学生在合作探究中，培养团队精神和沟通能力，提高自信心和自主学习能力。
3. 学生认识到温度控制在日常生活和工业生产中的重要性，增强环保意识和责任感。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为初中信息技术课程，结合学生已有物理、数学知识，以实用性为导向，强调知识与实践相结合。
学生特点为好奇心强，喜欢动手实践，但理论知识掌握程度不一。
因此，教学要求注重理论与实践相结合，引导学生主动探究，提高学生的动手能力和解决问题的能力。
二、教学内容1. 温度传感器原理：介绍温度传感器的基本工作原理，包括热敏电阻的阻值随温度变化的特性，重点讲解NTC热敏电阻的原理及应用。
2. 51温度传感器介绍：详细讲解51温度传感器的结构、性能参数及使用方法，结合教材相关章节，使学生了解其在智能控制系统中的应用。
3. 温度监测电路搭建：指导学生按照教材步骤，正确连接和配置51温度传感器，完成温度监测电路的搭建，学习电路图识读和电子元件的使用。
4. 编程与数据处理：教授学生编写程序，实现对温度的实时采集、显示和处理，结合数学知识，对采集到的数据进行分析和计算。
5. 故障诊断与修复：培养学生运用问题解决策略，对温度控制系统的故障进行诊断和修复，提高学生的动手能力和实际操作技能。
6. 实践应用：结合实际案例，让学生了解温度控制在日常生活和工业生产中的应用，激发学生学习兴趣，提高学生的创新意识。
温度传感器课程设计
温度传感器课程设计
温度传感器是一种用于测量环境温度的设备，广泛应用于工业控制、医疗设备、家用电器等领域。
在现代科技发展迅速的背景下，温度传感器的应用越来越广泛，因此温度传感器的相关知识和技能也成为了许多工程技术人员必备的技能之一。
针对这一需求，设计一门“温度传感器课程”是非常有必要的。
这门课程旨在帮助学生掌握温度传感器的工作原理、类型、应用领域以及相关的电路设计和数据处理技术。
通过学习这门课程，学生将能够了解温度传感器的基本原理和性能指标，掌握温度传感器的选型和安装方法，以及温度传感器在实际工程中的应用技巧。
首先，课程将介绍温度传感器的基本原理和工作方式，包括热敏电阻、热电偶、红外线传感器等不同类型的温度传感器的工作原理和特点。
其次，课程将重点介绍温度传感器在工业控制、医疗设备、家用电器等领域的应用，以及在不同应用场景下的选型和安装技巧。
此外，课程还将介绍温度传感器的电路设计和数据处理技术，帮助学生掌握温度传感器信号的放大、滤波、数字化等技术。
在课程设计方面，可以采用理论教学与实践操作相结合的方式。
理论教学部分可以通过课堂讲授、案例分析、实验演示等方式进行，让学生在理论学习中获得系统的知识结构；实践操作部分可以通过实验课、实训课等形式进行，让学生在实际操作中掌握温度传感器的选型、安装、调试等技术技能。
总之，“温度传感器课程设计”旨在帮助学生系统掌握温度传感器的相关知识和技能，提高他们在工程技术领域的应用能力，促进温度传感器技术的应用与推广。
希望这门课程能够为学生们提供全面的学习平台，让他们在未来的工作中能够游刃有余地应用温度传感器技术，为社会发展做出更大的贡献。
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温度传感器课程设计报告专业：电气化年级： 13-2学院：机电院姓名：崔海艳学号：8021209235--目录1引言 (3)2 设计要求 (3)3 工作原理 (3)4 方案设计 (4)5 单元电路的设计和元器件的选择 (6)5.1微控制器模块 (6)5.2温度采集模块 (7)5.3报警模块 (9)5.4温度显示模块 (9)5.5其它外围电路 (10)6 电源模块 (12)7 程序设计 (13)7.1流程图 (13)7.2程序分析 (16)8. 实例测试 (18)总结 (18)参考文献 (19)1 引言传感器是一种有趣的且值得研究的装置，它能通过测量外界的物理量，化学量或生物量来捕捉知识和信息，并能将被测量的非电学量转换成电学量。
在生活中它为我们提供了很多方便，在传感器产品中，温度传感器是最主要的需求产品，它被应用在多个方面。
总而言之，传感器的出现改变了我们的生活，生活因使用传感器也变得多姿多彩。
温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域，如家电、汽车、材料、电力电子等，常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同，在工业企业中，如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。
这类控制对象惯性大，滞后现象严重，存在很多不确定的因素，难以建立精确的数学模型，从而导致控制系统性能不佳，甚至出现控制不稳定、失控现象。
传统的继电器调温电路简单实用，但由于继电器动作频繁，可能会因触点不良而影响正常工作。
控制领域还大量采用传统的PID控制方式，但PID控制对象的模型难以建立，并且当扰动因素不明确时，参数调整不便仍是普遍存在的问题。
而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。
更能串接多个数字温度传感器DS18B20进行范围的温度检测2 设计要求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，其主要功能和指标如下：●利用温度传感器（DS18B20）测量某一点环境温度●测量范围为-55℃～＋99℃，精度为±0.5℃●用液晶进行实际温度值显示●能够根据需要方便设定上下限报警温度3 工作原理温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度，单片机 AT89S51 获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。
当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备 (压缩制冷器) ，当采集的温度经处理后低于设定温度的下时，单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备 (加热器) 。
当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声。
系统中将通过串口通讯连接PC机存储温度变化时的历史数据，以便观察整个温度的控制过程及监控温度的变化全过程。
4 方案设计采用数字温度芯片DS18B20 测量温度，输出信号全数字化。
便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。
且该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，此元件线形较好。
在0—100摄氏度时，最大线形偏差小于1 摄氏度。
DS18B20 的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS18B20和微控制器AT89S51构成的温度测量装置，它直接输出温度的数字信号，可直接与计算机连接。
这样，测温系统的结构就比较简单，体积也不大。
采用51单片机控制，软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。
既可以单独对多DS18B20控制工作，还可以与PC 机通信上传数据，另外AT89S51 在工业控制上也有着广泛的应用，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。
该系统利用AT89S51芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度，并可以根据需要设定上下限报警温度。
该系统扩展性非常强，它可以在设计中加入时钟芯片DS1302以获取时间数据，在数据处理同时显示时间，并可以利用AT24C16芯片作为存储器件，以此来对某些时间点的温度数据进行存储，利用键盘来进行调时和温度查询，获得的数据可以通过MAX232芯片与计算机的RS232接口进行串口通信，方便的采集和整理时间温度数据。
系统框图如图4-3所示图4-3 DS18B20温度测温系统框图5单元电路的设计和元器件的选择5.1微控制器模块AT89S51 是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k BytesISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
AT89S51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（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，2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。
此外，AT89S51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。
空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。
同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。
由于系统控制方案简单，数据量也不大，考虑到电路的简单和成本等因素，因此在本设计中选用 A TMEL 公司的 A T89S51单片机作为主控芯片。
主控模块采用单片机最小系统是由于 A T89S51芯片内含有4 kB的 E2PROM ，无需外扩存储器，电路简单可靠，其时钟频率为 0～24 MHz ，并且价格低廉，批量价在 10元以内。
主要特性如下●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-24Hz●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●可编程串行通道●低功耗的闲置和掉电模式●片内振荡器和时钟电路AT89S51单片机引脚图5.2温度采集模块DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能抗干扰能力、强易配处理器等优点，特别适合用于构成多点温度测控系统，可直接将温度转化成串行数字信号（按9位二进制数字）给单片机处理，且在同一总线上可以挂接多个传感器芯片，它具有三引脚TO-92小体积封装形式，温度测量范围－55～＋125℃，可编程为9～12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，业可采用寄生电源方式产生，多个DS18B20可以并联到三根或者两根线上，CPU只需一根端口线就能与多个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。
从而可以看出DS18B20可以非常方便的被用于远距离多点温度检测系统。
综上，在本系统中我采用温度芯片DS18B20测量温度。
该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，且此元件线形较好。
在0—100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。
该芯片直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。
图5-2温度芯片DS18B20DS18B20 最大的特点是单总线数据传输方式，DS18B20 的数据I/O 均由同一条线来完成。
DS18B20 的电源供电方式有 2 种: 外部供电方式和寄生电源方式。
工作于寄生电源方式时， VDD 和GND 均接地，他在需要远程温度探测和空间受限的场合特别有用，原理是当1 W ire 总线的信号线DQ 为高电平时，窃取信号能量给DS18B20 供电，同时一部分能量给内部电容充电，当DQ为低电平时释放能量为DS18B20 供电。
但寄生电源方式需要强上拉电路，软件控制变得复杂(特别是在完成温度转换和拷贝数据到E2PROM 时) ，同时芯片的性能也有所降低。
外部电源供电方式是DS18B20最佳的工作方式，工作稳定可靠，抗干扰能力强，而且电路也比较简单，可以开发出稳定可靠的多点温度监控系统。
因此本设计采用外部供电方式。
如下图所示：DS18B204.7K温度传感器DS18B20的测量范围为-55℃～+125℃，在-10℃～+85℃时精度为±0.5℃。
因为本设计只用于测量环境温度，所以只显示0℃～+85℃。
5.3报警模块本设计采软件处理报警，利用有源蜂鸣器进行报警输出，采用直流供电。
当所测温度超过获低于所预设的温度时，数据口相应拉高电平，报警输出。
（也可采用发光二级管报警电路，如过需要报警，则只需将相应位置1，当参数判断完毕后，再看报警模型单元ALARM 的内容是否与预设一样，如不一样，则发光报警）报警电路硬件连接见图5-3图5-3蜂鸣器电路连接图5.4温度显示模块本设计显示电路采用两位共阳极LED数码管来显示测量得到的温度值。
LED 数码管能在低电压下工作，而且体积小、重量轻、使用寿命长，因次本设计选用此数码管作为显示器件。
一个LED数码管只能显示一位的字符，如果字符位数不止一位，可以用几个数码管组成，但要控制多位的显示电路需要有字段控制和字位控制，字段控制是指控制所要显示的字符是什么，控制电路应将字符的七段码通过输出口连接到LED的a～g引脚，是某些段点亮，某些段处于熄灭状态。
字位控制是指控制在多位显示器中，哪几位发光或那几位不发光，字位控制则需要通过字位码作用于LED数码管的公共引脚，是某一位或某几位的数码管可以发光。
数码管显示电路分为动态显示和静态显示。
静态显示方式是指每一个数码管的字段控制是独立的，每一个数码管都需要配置一个8位输出口来输出该字位的七段码。