数字式温度计课程设计报告
数字温度计DS18B20课程设计报告
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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。
数字温度计设计报告
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前言根据在常熟理工这半年对于自动化专业的学习,尤其是电工学、自动控制原理以及电力电子技术等专业课程的学习,让我对于设计数字温度计打下了基础。
对于我们自动化专业来讲,这个专业对于现实生活是非常有用的。
而我们在这半年进行的大都是理论知识,虽有实验课程,但那也是基于对于理论知识的进一步分析,故而我们也非常需要一种把我们理论应用到实际的实习锻炼。
我们的老师,根据我们自动化专业的特点,以及学生日常学习的反应给与了我们四个课题去进行实习:简易金属探测器,数字温度计,报警器以及放大器电路设计。
而我的课题则是与日常天气温度相关的数字温度计的设计。
温度计是人类社会生产和生活中必不可少的一种测量装置,在农业、工业和各种高新技术领域的开发和研究中,温度也是一个非常关键的测量参数。
因此,它的发展与各行业的发展紧密相关。
目前,随着电子信息技术的发展,传感技术的广泛应用,温度计已向自动化、数字化方向发展,代表了温度计量发展的最前沿。
随着科学技术的不断发展,人们发明了各式各样的,各种用途的温度计,根据所用测温物质的不同和测温范围的不同,有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计等。
近年来,随着人们生活水平的不断提高,数字化的不断发展,数字温度计的出现对人们的生产生活产生巨大影响。
本次实验就是利用集成温度传感器AD590设计并制作的一款基于4位数码管显示的数字温度计能有效克服传统的缺点和不足,与传统的温度计相比,输出温度采用数码管显示,具有读数方便、测温稳定准确、精度高、测量范围广、低能耗等优点,很适合日常温度的测量。
第1章电子技术课程设计任务书 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计内容与要求 (1)1.3总体方案参考 (1)1.4设计报告内容要求 (1)1.5课程设计说明书的格式 (1)1.6评分标准 (2)1.7任务安排 (2)第2章设计方案 (3)第3章系统单元电路设计 (4)3.1 A/D转换电路设计 (4)3.2显示电路的设计 (5)3.3 测温电路的设计 (5)3.4 积分电路的设计 (6)3.5 零点校准电路的设计 (7)3.6 时钟振荡电路的设计 (7)3.7 放大电路的设计 (8)3.8 稳压电路的设计 (9)第4章总体电路 (10)4.1 整机电路工作原理 (10)第5章系统的安装与调试 (12)5.1 电路的安装 (12)5.2 电路的调试 (12)第6章收获和体会 (13)参考文献 (15)元器件清单 (16)第一章电子技术课程设计任务书课题名称数字式温度表电路一、设计目的1.了解大规模专用集成电路的组成;2.了解半导体温度传感器的工作原理;3.掌握利用大规模集成电路设计数字式温度表电路和调试的方法。
单片机课程设计报告(数字温度计)
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单片机课程设计报告基于单片机的数字温度计设计1 绪论 2 方案设计 3 系统的硬件设计3.1 主控制器 3.2 显示电路3.3 温度传感器工作原理 3.4 温度传感器接口电路 4 系统的软件设计4.1 主程序4.2 温度测量4.2.1 初始化DS18B20 4.2.2 等待应答信号 4.2.3 DS18B20读字节 4.2.4 DS18B20写字节 4.2.5 启动温度测量 4.2.6 读取测量结果 4.2.7各算法流程图 4.3 数码管显示 5 系统的测试与总结 参考文献 附录1 原理图附录2 源程序清单源程序清单1 绪 论随着人们生活水平的不断提高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,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单片机技术入手,的更方便的设施就需要从单片机技术入手,一切向着数字化控制,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。
制方向发展。
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在三大信息信息采集((即传感器技术即传感器技术))、信息传输信息传输((通信技术通信技术))和信息处理(计算机技术计算机技术))中,传感器属于信息技术的前沿尖端产品,传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感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,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,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,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因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
单c报告---课程设计报告书---数字温度计
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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DS18B20课程设计报告
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数字温度计DS18B20课程设计报告专业名称:自动化专业班级:全文结束》》级自动化1班学号:全文结束》》4786 摘要本设计采用的主控芯片是ATMEL公司的AT89C51单片机,数字温度传感器是DALLAS公司的DS18B20。
本设计用数字传感器DS18B20测量温度,测量精度高,传感器体积小,使用方便。
所以本次设计的数字温度计在工业、农业、日常生活中都有广泛的应用。
单片机技术已经广泛应用社会生活的各个领域,已经成为一种非常实用的技术。
51单片机是最常用的一种单片机,而且在高校中都以51单片机教材为蓝本,这使得51单片机成为初学单片机技术人员的首选。
本次设计采用的AT89C51是一种flash型单片机,可以直接在线编程,向单片机中写程序变得更加容易。
本次设计的数字温度计采用的是DS18B20数字温度传感器,DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器,由于其具有单总线的独特优点,可以使用户轻松地组建起传感器网络,并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。
本设计根据设计要求,首先设计了硬件电路,然后绘制软件流程图及编写程序。
本设计属于一种多功能温度计,温度测量范围是-55℃到125℃。
温度值的分辨率可以被用户设定为9-12位,可以设置上下限报警温度,当温度不在设定的范围内时,就会启动报警程序报警。
本设计的显示模块是用液晶显示屏1602实现温度显示。
在显示实时测量温度的模式下还可以通过查询按键查看设定的上下限报警温度。
一、实验设计概述本系统所设计的数字温度计采用的是DS18B20数字温度传感器测温,测温上下限为10°C~40°C。
DS18B20直接输出的就是数字信号,与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温准确,上下限报警功能。
其输出温度采用LCD1602显示,主要用于对测温比较准确的场所。
该设计控制器使用的是51单片机AT89C51,AT89C51单片机在工控、测量、仪器仪表中应用还是比较广泛的。
数字温度计课程设计报告范文
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数字温度计课程设计报告范文主要采用单片机实现数字温度计功能,其中包含硬件和软件的实现部分1课题说明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。
这里设计的数字温度计具有读数方便,测温范围广,测温精确,数字显示,适用范围宽等特点。
本设计选用AT89C51型单片机作为主控制器件,DS18B20作为测温传感器,通过LCD1602实现温度显示。
通过DS18B20直接读取被测温度值,进行数据转换,该器件的物理化学性能稳定,线性度较好,在0℃~100℃最大线性偏差小于0.01℃。
该器件可直接向单片机传输数字信号,便于单片机处理及控制。
另外,该温度计还能直接采用测温器件测量温度,从而简化数据传输与处理过程。
2实现方法采用数字温度芯片DS18B20测量温度,输出信号全数字化。
采用了单总线的数据传输,由数字温度计DS18B20和AT89C51单片机构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,也可直接与计算机连接。
采用AT89C51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。
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温度。
该系统扩展性非常强。
该测温系统电路简单、精确度较高、实现方便、软件设计也比较简单。
系统框图如图1所示。
图1DS18B20温度测温系统框图主要采用单片机实现数字温度计功能,其中包含硬件和软件的实现部分3硬件设计3.1单片机最小系统设计单片机小系统基本组成:单片机小系统由AT89S51芯片、电源电路、振荡电路和复位电路组成。
3.1.1AT89S51芯片引脚图图2AT89S51主要采用单片机实现数字温度计功能,其中包含硬件和软件的实现部分3.2各单元电路3.2.1电源电路3.2.2振荡电路3.2.3复位电路主要采用单片机实现数字温度计功能,其中包含硬件和软件的实现部分4软件设计4.1主程序流程图主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量的当前温度值,温度测量每1进行一次。
数字温度计实验报告
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数字温度计一.设计任务书设计一个可测量一定温度范围的数字温度计,并显示出当前温度。
二.设计要求1.基本要求(1)可测量温度范围:000.0℃~102.0℃(2)温度分辨率:0.5℃(3)测量相对误差:≤2%(4)用数码管实时显示被测温度2.提高要求(1)实现多个温度点的实时测量(2)实现温度的分档测量(3)实现零下温度测量并显示3.发挥部分(1)实现摄氏、华氏、开氏的转换并显示(2)温度过高报警三.方案讨论及元件选择1.方案概述温度传感器DS18B20是单线通信,其输出值为数字信号,将其输出的温度数据送给单片机AT89C51处理,转换为温度动态显示。
2.分步讨论(1)温度传感器本方案采用DS18B20温度传感器,其特点为:1)适应电压范围更宽,电压范围:3.0~5.5V,寄生电源方式下可由数据线供。
2)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)DS18B20支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在唯一的三线上,实现组网多点测温。
4)DS18B20在使用中不需要任何外围元件,全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。
5)温范围-55℃~+125℃,在-10~+85℃时精度为±0.5℃。
6)可编程的分辨率为9~12位,对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃,可实现高精度测温。
7)在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字,12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字,速度更快。
8)测量结果直接输出数字温度信号,以“一线总线”串行传送给CPU,同时可传送CRC校验码,具有极强的抗干扰纠错能力。
9)负压特性:电源极性接反时,芯片不会因发热而烧毁,但不能正常工作。
其管脚图为:DS18B20的引脚功能: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(2)动态显示通过单片机与七段显示译码器HCF4511BE结合使用实现HCF4511BE的简介如下:HCF4511BE是一个用于驱动共阴极 LED (数码管)显示器的 BCD 码—七段码译码器,特点:具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。
数字温度计设计报告
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数字温度计设计报告数字温度计设计报告课程名称:电⼦课程设计院别:武警⼯程学院专业: 指挥⾃动化班级:⼆队⼀区队姓名:王凯(03) ⽥腾浩 (23)指导教师:邹涛时间: 2010年1⽉12⽇主要内容:设计⼀个数字温度计,测量范围:0~100 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.画出系统原理电路图。
3.⽤MULTISIM进⾏仿真实验。
4.按要求完成课程设计报告,交激光打印报告和电⼦⽂档。
主要参考资料:[1] 阎⽯.数字电⼦技术基础[M].北京:⾼等教育出版社,2001.[2] 彭介华.电⼦技术课程设计指导[M].北京:⾼等教育出版社,1997.[3]孙梅⽣.电⼦技术基础课程设计[M].北京:⾼等教育出版社,1998.[4]⾼吉祥.电⼦技术基础实验与课程设计[M].北京:电⼦⼯业出版社,2002.完成期限⼀、任务技术指标主要内容:设计⼀个数字温度计,测量范围:0~100 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.画出系统原理电路图。
3.⽤MULTISIM进⾏仿真实验。
4.按要求完成课程设计报告,交激光打印报告和电⼦⽂档⼆、总体设计思想1.基本原理由于温度计的应⽤很⼴,所以温度计的设计也不完全⼀样。
以前⼀般采⽤热电偶、玻璃液体温度计、双⾦属温度计、压⼒式温度计、热电阻和⾮接触式温度计等进⾏温度测量。
其中热电偶的温度测量范围较宽,它⽆需使⽤驱动电源即可直接产⽣电压(温差电势)信号,该信号既可⽤直流测量仪器(如电位差计、数字电压表、毫伏计等)读取,以通过热电偶温度特性分度表查出对应的温度;也可以⽤线性校正电路将⼩信号电压放⼤后,通过显⽰仪表的刻度读数。
在某些输油、输⽓管道应⽤中,往往要求对温度进⾏长时间监测,且要求能够快速准确地读数。
此时,上述各类温度计则难以胜任。
⽽如果将热电偶产⽣的热电动势转换成数字信号后由单⽚机进⾏数据处理,并通过液晶来显⽰其温度结果,这种⽅法反应迅速,测量精度⾼,功耗⼩,显⽰直观。
数字温度计设计报告
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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。
基于DS18B20设计的数字温度计课程设计报告
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阜阳师范学院物理与电子科学学院电子信息科学与技术专业课程设计题目数字温度计设计队员姓名张荣军, 桂乾,闫利平,王凤,王玉成班级08级电子3班指导教师王宪菊完成日期2010 年12 月12日目录课程设计要求………………………………………………………………引言……………………………………………………………………………………………第1章.数字温度计总体设计方案………………………………………………………………………………………………1.1数字温度计设计方案论述………………………………………………………………1.1.1方案一…………………………………………………………………………………1.1.2方案二…………………………………………………………………………………第二章数字温度计总体详细设计2.1主控器……………………………………………………………………………………2.1.1.STC89S51特点及特性………………………………………………………………2.1.2.管脚功能说明…………………………………………………………………………2.1.3.振荡器特性……………………………………………………………………………2.1.4.芯片擦除………………………………………………………………………………2.2 温度采集部分设计……………………………………………………………………2.2.1温度传感器DS18B20…………………………………………………………………2.2.2DS18B20温度传感器与单片机的接口电路…………………………………………2.3LCD显示部分电路设计…………………………………………………………………2.4 报警电路的实现…………………………………………………………………………2.5报警上,下限调整电路实现………………………………………………………………2.6 复位电路的实现…………………………………………………………………………第三章系统软件设计3.1主程序……………………………………………………………………………………3.2读出温度子程序…………………………………………………………………………3.3温度转换命令子程序……………………………………………………………………3.4 计算温度子程序…………………………………………………………………………4总结与体会…………………………………………………………………………………5参考文献……………………………………………………………………………………附件1:Protues仿真截图附件2:程序代码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。
数字温度计课程设计报告
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硬件课程设计实验报告课题:数字温度计目录一.需求分析 (1)二.概要设计 (1)三.硬件电路设计 (3)四.系统软件设计 (5)五.软件仿真 (8)六.实际连接与调试 (9)七.本次课设的收获与感受 (11)附录(程序源代码) (12)一.需求分析功能要求:测量环境温度,采用接触式温度传感器测量,用数码管显示温度值。
设计要求:(一)功能要求(1) 由4位数码管显示当前温度。
(2) 具备报警,报警门限通过键盘设置。
(3) 精度为0.5℃。
(二)画出参考的电路原理图(三)画出主程序及子程序流程图、画出MCS51内部RAM 分配图,并进行适当地解释。
(四)写出实现的程序及实现过程。
并进行适当地解释说明。
二.概要设计(一)方案选择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。
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。
(二)系统框图该系统可分为以下七个模块:(1)控制器:采用单片机STC89C52对采集的温度数据进行处理;(2)温度采集:采用DS18B20直接向控制器传输12位二进制数据;(3)温度显示:采用了4个LED共阴极七段数码管显示实际温度值;(4)门限设置:主要实现模式切换及上下门限温度的调节;(5)报警装置:采用发光二极管进行报警,低于低门限或高于高门限均使其发光;(6)复位电路:对整个系统进行复位;(7)时钟振荡模块:为整个系统提供统一的时钟周期。
(三)重要器件及其相关参数(1)单片机STC89C52P0.0~P0.7:通用I/O引脚或数据低8位地址总线复用地址;P1.0~P1.7:通用I/O引脚;P2.0~P2.7:通用I/O引脚或高8位地址总线复用地址;P3.0~P3.7:通用I/O引脚或第二功能引脚(RxD、TxD、INT0、INT1、T0、T1、WR、RD);XTAL1、XTAL2:外接晶振输入端;RST/Vpd:复位信号输入引脚/备用电源输入引脚;Vcc:接+5V电源;Vss:地端。
数字温度计课程设计
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数字温度计课程设计一、引言本文档旨在设计一门名为“数字温度计”的课程,旨在教授学生如何设计并制作一个简单的数字温度计。
通过这门课程,学生将了解温度的概念、温度测量的原理,并通过实践操作来设计、制作和调试一个数字温度计原型。
二、课程大纲1. 课程简介在本节课中,我们将介绍本门课程的内容、目标和教学方法。
2. 温度的概念和单位这一节课中,我们将学习温度的基本概念,温度的不同单位以及它们之间的转换关系。
3. 温度测量的原理在本节课中,我们将讲解温度测量的一些基本原理,包括使用热敏电阻、红外线传感器和半导体温度传感器等。
4. 温度传感器的选择和使用这节课我们将学习如何选择合适的温度传感器,并了解它们的使用方法和注意事项。
5. 数字温度计的设计与制作在本节课中,我们将介绍数字温度计的基本原理和电路设计。
学生们将分组进行设计并制作一个数字温度计原型。
6. 数字温度计的调试和应用这节课中,学生需要将制作好的数字温度计原型进行调试,并学习如何将其应用到实际生活中。
7. 课程总结和展望在最后一节课中,我们将对整个课程进行总结,并展望学生们在将来可以进一步深入研究的方向。
三、教学方法本门课程采用以下教学方法:1.授课:教师将通过讲解的方式,将温度概念、温度测量原理等知识传达给学生。
2.实验:学生将参与到温度计设计与制作的实验中,通过实际操作来理解概念和原理。
3.小组讨论:学生将分组进行温度计设计的讨论和合作,提高团队合作和问题解决能力。
4.实际应用:学生将通过调试和应用数字温度计原型,加深对温度测量的理解和实践能力。
四、课程评估本门课程的评估主要分为以下几个方面:1.实验成果:学生根据实验设计制作的数字温度计原型的质量和完成情况。
2.调试和应用:学生能否成功调试数字温度计原型,并将其应用到实际生活中。
3.报告和展示:学生需要撰写相关实验报告,并进行课程展示,展示他们的学习成果和理解。
五、参考资料以下是一些参考资料,供学生们深入了解和学习:1.电子技术基础教程2.温度传感器原理与应用3.温度计原理与设计以上是对《数字温度计课程设计》的简要说明,希望这门课程能够为学生们提供实践操作和实际应用的机会,帮助他们更深入地理解温度测量的原理与方法,培养他们的实践能力和问题解决能力。
单片机课程设计报告-数字温度计
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单片机课程设计报告-数字温度计单片机是一种集成了微处理器核心、存储器、外围接口和定时器等功能模块的微型计算机。
在现代电子科技领域中,单片机被广泛应用于各种嵌入式系统中。
本课程设计主要针对单片机的应用实践,通过设计一个数字温度计来锻炼学生的单片机编程能力,同时加深对数字温度计的原理及应用的理解。
二、设计目标本课程设计旨在使学生掌握以下内容:1. 掌握单片机的基本原理和编程方法;2. 了解数字温度计的原理和应用;3. 熟悉温度传感器的使用和数据处理方法;4. 能够利用单片机开发出一个简单的数字温度计。
三、设计内容本课程设计主要包括以下内容:1. 单片机原理和编程基础;2. 数字温度计的原理和应用介绍;3. 温度传感器的选型及使用方法;4. 单片机数字温度计的设计和实现。
四、设计步骤1. 单片机原理和编程基础学生首先将学习单片机的基本原理和编程方法,包括单片机的体系结构、存储器组成、I/O口的使用、定时器的应用等内容。
2. 数字温度计的原理和应用介绍学生将了解数字温度计的基本原理和应用场景,包括数字温度计的工作原理、常见的数字温度计种类、数字温度计的应用领域等。
3. 温度传感器的选型及使用方法学生将学习温度传感器的选型原则,了解各种温度传感器的特点及使用方法,包括模拟温度传感器和数字温度传感器。
4. 单片机数字温度计的设计和实现学生将利用所学的单片机编程知识和温度传感器的使用方法,设计并实现一个简单的数字温度计。
学生需要考虑温度测量精度、显示方式、数据处理方法等问题。
五、教学方法本课程设计采用理论教学与实践相结合的教学方式,通过理论课堂讲解和实际操作演示相结合,加深学生对单片机和数字温度计知识的理解和掌握。
同时,鼓励学生合作学习,共同解决实际问题,提高实战能力。
六、教学评估学生将根据设计的数字温度计的实际测量情况、数据处理方法以及最终的效果进行评估,教师将根据学生的设计方案和实际操作情况进行评分。
同时,学生对单片机编程的理解和掌握水平也将作为评估的重要内容。
数字温度计课程设计报告
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一.数字温度计的总体方案设计根据系统设计的功能,本时钟温度系统的设计必须采用单片机软件系统实现,用单片机的自动控制能力来测量、显示温度数值。
初步确定设计系统由单片机主控模块、测温模块、显示模块共3个模块组成,电路系统框图如图所示。
图系统基本方框图对于单片机的选择,如果用8051系列,由于它没有内部RAM,系统又需要一定的内存存储数据。
AT89S52是一个低功耗、高性能CMOS 8位的单片机,片内含8k Bytes ISP的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,功能强大的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
而AT89S52与AT89C51相比,外型管脚完全相同,AT89C51的HEX程序无须任何转换可直接在AT89S52运行,且AT89S52比AT89C51新增了一些功能,相比较后,在本设计中选用AT89S52更能很好的实现温度计控制功能。
测温电路可以使用热敏电阻之类的器件,利用其感温效应,将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处理。
但是这种感温电路比较复杂,且采用热敏电阻精度低,重复性、可靠性都比较差。
如果采用温度传感器DS18B20可以减少外部硬件电路,而且可以很容易直接读取被测温度值,进而转换,且成本低、易使用,可以很好的满足设计要求。
所以本文采用传感器DS18B20代替传统的测温电路。
温度的显示可以采用LED数码管来显示,LED亮度高、醒目,但是电路复杂,占用资源多且信息量小。
而采用液晶显示器有明显的优点:工作电流比LED小几个数量级,功耗低;尺寸小,厚度约为LED的1/3;字迹清晰、美观、使人舒服;寿命长,使用方便,可得性强。
故本设计采用LCD来显示温度。
二、系统器件的具体选择单片机的选择本次设计采用的是单片机AT89C52。
AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash 存储单元,AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。
数字温度计设计报告样本
![数字温度计设计报告样本](https://img.taocdn.com/s3/m/7d0fd27f11661ed9ad51f01dc281e53a5802513b.png)
数字温度计实验报告一,实验目1. 学习80C52单片机内部定期器及各接口功能及应用。
2. 设计任务及规定运用实验平台上LED数码管和蜂鸣器设计具备最低、最高温度查询,实时显示和报警功能数字温度器。
二,实验规定基本规定:1:可以实时显示环境温度。
2:可以保存使用时间内最大值和最小值,可以查阅。
3:有温度报警功能,可以设立报警温度。
用绿灯表达正常温度,红灯表达报警同步发声。
扩展功能:查询最低和最高温度时,批示灯蓝灯和黄灯分别表达当前先显示是高温还是低温。
三,实验基本原理运用单片机定期器完毕报警检测功能。
每隔一段时间定期器0对当前温度值进行检测,当超过设定温度30度时红灯亮并发生报警。
为了将时间在LED数码管上显示当前温度,采用动态显示法,由于静态显示法需要译码器,数据锁存器等较多硬件,可采用动态显示法实现LED显示,通过对每位数码管依次扫描,使相应数码管亮,同步向该数码管送相应字码,使其显示数字。
由于数码管扫描周期很短,由于人眼视觉暂留效应,使数码管看起来总是亮,从而实现了各种显示。
该设计采用四按键输入,当按键1(2)按下,可分别查看当前最低(最高)温度。
四,实验设计分析针对要实现功能,采用AT89S52单片机和ds18b20温度传感器进行设计,AT89S52 单片机是一款低功耗,高性能CMOS8位单片机,它有如下特点:1、拥有机灵8位CPU和在系统可编程Flash2、晶片内部具时钟振荡器(老式最高工作频率可至 12MHz)3、内部程序存储器(ROM)为 8KB4、内部数据存储器(RAM)为 256字节5、32 个可编程I/O 口线6、8 个中断向量源7、三个 16 位定期器/计数器8、三级加密程序存储器9、全双工UART串行通道Ds18b20管脚图为:ds18b20管脚图DS18B20引脚功能: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。
它具备如下特点:(1)独特单线接口方式:DS18B20与微解决器连接时仅需要一条口线即可实现微解决器与DS18B20双向通讯。
数字温度计课程设计最新
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数字温度计课程设计最新一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握数字温度计的工作原理、构造及使用方法。
技能目标要求学生能够运用数字温度计进行温度测量,并能够进行简单的故障排查和维修。
情感态度价值观目标要求学生培养对科学的兴趣和好奇心,提高学生对物理实验的热爱,培养学生团结协作、勇于探索的精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括数字温度计的工作原理、构造及使用方法。
首先,介绍数字温度计的工作原理,让学生了解其内部结构和工作机制。
其次,讲解数字温度计的构造,包括各个部分的功能和作用。
最后,教授学生如何使用数字温度计进行温度测量,以及如何进行简单的故障排查和维修。
三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、实验法、讨论法和案例分析法。
首先,通过讲授法向学生传授数字温度计的相关理论知识。
其次,利用实验法让学生亲自动手操作数字温度计,加深对理论知识的理解。
接着,通过讨论法引导学生进行思考和交流,培养学生的创新思维和团队协作能力。
最后,运用案例分析法让学生分析实际问题,提高学生解决问题的能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材和参考书为学生提供理论知识的学习材料,多媒体资料为学生提供形象的视觉感受,实验设备则是学生进行实践操作的重要工具。
通过丰富多样的教学资源,为学生提供全面、立体的学习体验,提高学生的学习效果。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等。
平时表现主要评估学生的课堂参与度、提问回答和团队协作等情况,占总评的30%。
作业主要包括课后练习和小论文,占总评的20%。
考试包括期中考试和期末考试,占总评的50%。
评估方式应客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。
六、教学安排本课程的教学安排如下:共16周,每周2课时。
教学进度安排合理、紧凑,确保在有限的时间内完成教学任务。
教学地点选在教室和实验室,方便学生进行理论学习和实践操作。
51单片机课程设计数字温度计报告
![51单片机课程设计数字温度计报告](https://img.taocdn.com/s3/m/71b0134b360cba1aa911da65.png)
电子毕业设计数字温度计题目:数显温度计学院:电子信息学院班级:学号:姓名:指导老师:日期:数字温度计设计任务书一、课程设计目的1、加强学生理论联系实际的能力,提高学生的动手能力;2、学会基本电子元器件的识别和检测;3、学会应用EDA软件Proteus进行电路的设计和仿真;4、基本掌握单片机的基本原理,并能将其应用于系统的设计。
5、通过实训,提高学生的学习兴趣,激发自主学习能力,培养创新意识。
二、设计任务先焊制一个单片机最小系统,并以制作的单片机最小系统为核心,设计并制作一个数字式温度计应用系统。
三、设计要求具有以下功能:(1)采用DS18B20作为温度传感器进行温度检测;(2)对采集温度进行显示(显示温度分辨率℃);(3)采集温度数值应采用数字滤波措施,保证显示数据稳定;(4)显示数据,无数据位必须消隐。
目录数字温度计设计任务书 (2)1、设计思路(1)设计原理 (4)(2)系统方案及总体设计框图 (4)2、数字温度计应用系统的硬件设计(1)单片机小系统基本组成及硬件图(2)外围电路工作原理及系统硬件图(3)主要芯片及其功能3、系统软件程序的设计软件流程框图4、系统调试(1)仿真器介绍(2)调试结果及其分析(3)系统设计电路的特点和方案的优缺点5、课程设计心得体会参考文献附录程序清单及注释一、 设计思路:设计方案及其总体设计框图温度计设计系统流程图系统设计原理:本次课程设计是基于单片机的数字温度计设计,在开始课程设计的时候我们要理解并掌握对单片机的开发,学会使用KEIL 及Proteus 等仿真软件。
根据设计任务要求选择好器件,编写好程序运行成功之后进行软件联调,验证系统是否正确。
通过筛选,我们组选用单片机AT89S52作为主控制系统;用1602液晶显示模块芯片作为温度数据显示装置;智能温度传感器采用DS18B20器件作为测温电路主要组成部分。
二、数字温度计应用系统的硬件设计1、单片机小系统的基本组成及其选择 (1)单片机 单片机选型参考 • ① AT89S51、AT89S52 :具备ISP 下载功能 ,可以使用USBASP 程序下载线或者并口下载• ② STC89C51、STC89C52:使用串口线+MAX232烧写程序。
数字温度计课设报告
![数字温度计课设报告](https://img.taocdn.com/s3/m/76b0930fb7360b4c2e3f6450.png)
目录1数字温度计电路的总设计 (1)1.1数字温度计的原理 (1)1.2原理框图 (1)1.3框图介绍 (2)2 电路原理及电路组成 (2)2.1 温度传感电路 (2)2.2 温度信号放大电路 (3)2.3 AD转换电路 (4)2.4 显示电路部分 (5)2.5 电路设计总图 (6)3电路仿真 (7)3.1 50℃时仿真结果 (7)3.2 仿真分析 (7)4 实物图片及调试 (8)5心得体会 (9)6元件清单 (11)摘要数字温度计以数字显示,而非指针或水银显示,可以准确的判断和测量温度故称数字温度计或数字温度表。
数字温度计是测温仪器类型的其中之一。
根据所用测温物质的不同和测温范围的不同,有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计、双金属温度计等。
本文介绍了一种通过温度采集电路,信号放大电路以及AD转换电路构成的数字温度计。
其中温度采集电路有LM35芯片构成,信号放大电路由OP-07芯片构成,AD转换电路由ICL7107芯片构成。
利用PROTEUS仿真软件画出电路图进行仿真可分析产生误差的原因及影响因素。
关键字:数字温度计 LM35 ICL71071数字温度计电路的总设计1.1数字温度计的原理数字温度计即通过温度采集得到温度信号,再将其转化为数字表达,便可以准确的判断和测量温度,以数字显示,打破以往人们用肉眼看温度计中直接读数,可以为人们带来很多方便,可以减少一些不必要的误差,在实际生活与生产过程中都有着广泛的应用,在此基础上,我们设计制作出数字温度计。
数字温度计的设计方案有很多种,其基本思路大概都是通过温度采集设备进行温度采集,然后对采集的信号进行处理,使之成为可以利用的信号,让后通过AD转化芯片将收集的模拟信号如电压,电流等转化为数字信号,驱动数码管显示,得到所需结果,或者也可以基于单片机编写相应的程序,进行数字温度计设计。
本次设计我们采用的是第一种方法,即通过温度采集装置采集信息,进行AD转化得到所需结果。
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数字式温度计终期报告
电子线路课程设计终期报告
——数字式温度计设计
一、方案设计
1、系统组成框图:
2、系统各模块电路图及原理:
①温度传感器
温度传感器采用LM35D温度传感器,其管脚图和输出特性图如图所示:
用最小二乘法拟合得到关系式U=7.05+10.02t,即其灵敏度为10.02mV/℃
②信号放大处理电路
为了使测量精度更高,需要对对LM35D输出信号进行校准处理,电路图如下:
③A/D转换器
A/D转换器采用MC14433,其连接方式如图所示:
其中,MC14433的各引脚说明如下:
1、Pin1(VAG)—模拟地,为高科技阻输入端,被测电压和基准电压的接入地。
2、Pin2(VR)—基准电压,此引脚为外接基准电压的输入端。
MC14433只要一个正基准电压即可测量正、负极性的电压。
此外,VR端只要加上一个大于5个时钟周期的负脉冲(VR),就能够复为至转换周期的起始点。
3、Pin3(Vx)—被测电压的输入端,MC14433属于双积分型A/D转换器,因而被测电压与基准电压有以下关系:
4、Pin4-Pin6(R1/C1,C1)—外接积分元件端。
积分电容一般选0.1uF聚脂薄
膜电容,在2.000V满量程时,电阻R1约为470kΩ,本设计中需要2.000V的量程,所以选择470kΩ的电阻。
5、Pin7、Pin8(C01、C02)—外接失调补偿电容端,电容一般也选0.1uF聚脂薄膜电容即可。
6、Pin9(DU)—更新显示控制端,此引脚用来控制转换结果的输出。
如果在积分器反向积分周期之前,DU端输入一个正跳变脉冲,该转换周期所得到的结果将被送入输出锁存器,经多路开关选择后输出。
否则继续输出上一个转换周期所测量的数据。
这个作用可用于保存测量数据,若不需要保存数据而是直接输出测量数据,将DU端与EOC引脚直接短接即可。
本设计中不需要保存数据,所以直接将DU端与EOC引脚短接。
7、Pin10、Pin11(CLK1、CLK0)—时钟外接元件端,MC14433内置了时钟振荡电路,对时钟频率要求不高的场合,可选择一个电阻即可设定时钟频率,时钟频率为66kHz时,外接电阻取300kΩ即可。
8、Pin12(VEE—负电源端。
VEE是整个电路的电压最低点,此引脚的电流约为0.8mA,驱动电流并不流经此引脚,故对提供此负电压的电源供给电流要求不高。
9、Pin14(EOC)—转换周期结束标志位。
每个转换周期结束时,EOC将输出一个正脉冲信号。
10、Pin15()—过量程标志位,当|Vx|》VREF时,输出为低电平。
本设
计中最高温度为100℃,对应输入电压为1.000V,所以|Vx|一般不会大于VREF。
11、Pin16、17、18、19(DS4、DS3、DS2、DS1)—多路选通脉冲输出端。
DS1、DS2、DS3和DS4分别对应千位、百位、十位、个位选通信号。
当某一位DS信号有效(高电平)时,所对应的数据从Q0、Q1、Q2和Q3输出,两个选通脉冲之间的间隔为2个时钟周期,以保证数据有充分的稳定时间。
12、Pin20、21、22、23(Q0、Q1、Q2、Q3)—BCD码数据输出端。
该A/D转换器以BCD码的方式输出,通过多路开关分时选通输出个位、十位、百位和千位的BCD数据。
13、Pin24(VDD)—正电源电压端。
④31/2位显示电路
本模块采用CD4511译码器、MC1413驱动器和七段LED数码管,原理图如下:
3、系统整体电路图及原理介绍
整个系统的原理图如下:
数字式温度计测量原理:
首先,LM35D温度传感器将温度信号转化为电信号,根据其输出特性,电信号的范围为0 V--1.000V,电信号经过调校后输出到MC14433 A/D转换器的输入
端,因为温度传感器的输出和温度是线性关系,又有公式,所
以输出读数和温度也是线性关系,比如0℃对应度数000.0、26.3℃对应读数026.3、37℃对应读数037.0、100℃对应读数100.0。
这个电信号(模拟)进入A/D转换器后变为数字信号从Q0-Q3输出,这时的数字信号为BCD码,经过译码器后输入到数码管显示。
但是数码管有四个,而
Q0-Q3只能控制一个数码管,那么如何实现四个数码管同时点亮并共同显示温度呢?
这个就要靠MC14433 A/D转换器了,不得不说,这是个比较强大的A/D转换器。
MC14433的20到23号管脚DS4、DS3、DS2、DS1是多路选通脉冲输出端,例如,当DS1为高电平时,Q0-Q3输出百位的BCD码,而DS1通过MC1413选中百位的数码管,其他数码管的显示同理。
在时钟信号的作用下,Q0-Q3轮流输出百、十、个、十分位的BCD码,同时DS1-DS4选中对应位的数码管,又因为其轮流显示的频率很高,所以在人眼看来是四个数码管同时点亮并共同显示温度。
二、调试步骤
1、在万能板上将电路焊好后,用万用表测试有短路、开路等,然后接入电源,先确认各器件有无发热现象,然后观察输出结果。
在第一次通电时,数码管全亮,不能正确显示结果,于是我们开始排查原因,最后发现是MC1413的未接入+5V电源。
接入后,数码管不显示数字,我猜测是因为基准电压未调,传感器输入电压超过基准电压导致MC14433不能工作。
于是我们进入下一步。
2、调节基准电压为2V。
这个过程看起来简单,但是在实际操作中却非常麻烦。
因为调节基准电压的电位器和基准电压的测试点在电路板的两面,我只好调节一点电位器,就把板子翻过来测基准电压,然后再调节一点电位器……如此循环多次,终于将基准电压调为2V。
3、观测结果。
电路板能正常工作,显示正常。
三、测试数据及实验结果
以商用温度计为标准,对比数据如下:单位:℃
商用温
20 25 30 35 40 45 50 55 60 度计读
数
数字是
20.3 25.5 30.1 35.3 40.5 45.5 50.4 55.3 60.2 温度计
读数
65 70 75 80 85 …
65.2 70.1 75.0 80.0 85.2 …
数字温度计的数据误差在规定的范围之内,且有较好的线性,可见温度计有着可靠的输出结果。
四、器材清单:
器件名称数量单价总价
MC14411 1 9.20 9.20
CD4511 1 5.40 5.40
MC1403 1 3.20 3.20
0P07 1 2.50 2.50
LM35D 1 2.80 2.80
MC1413 1 6.70 6.70
电位器 2 0.75 1.50
电阻11 0.10 0.10
电容 4 0.10 0.10
电解电容 2 0.25 0.50
7660S 1 4.50 4.50
开关 1 0.50 0.50
USB插口 1 0.50 0.50
二极管 1 0.25 0.25
电源线 1 3.00 3.00
万能板 1 7.50 7.50
数码管 1 2.00 2.00
杜邦线若干 4.50
导线若干 2.40
总计58.45
五、结论
本方案直接采用MC14433译码器将温度传感器的模拟信号转化为数字信号,再将数字信号译码后显示在数码管上。
相比基于单片机的温度计,本方案的这种组合逻辑电路的数字温度计具有延时短、误差小等优点。
但是在作品中,由于没有在商场上买到31/2的数码管,于是采用4位的数码管,由于没有配套驱动的原因无法显示小数点,但不影响正常使用。
功能拓展:我们在电路板上又加了一个湿度传感器,经过调试,本作品可以显示温度与湿度。
六、参考文献
百度百科:
360doc个人图书馆:
电子发烧友:
数电、模电教材。