数字温度测控仪设计方案

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温度测量数显控制仪设计

河北学院课程设计说明书(学年第二学期）课程名称：电子技术课程设计题目：温度测量数显控制电路专业班级:学生姓名:学号：指导教师：设计周数：2周设计成绩：目录一、绪论二、设计目的三、设计主题（方案Ⅰ与方案Ⅱ)1、方框图2、设计3、制作四、结论附件元件清单一、绪论主要说明以7107为核心的数字式温度控制器的设计.主要由五部分组成:数码管显示预设温度和实测温度，A/D转换器实现数模信号的相互转换；预置电路和实测电路来预置温度和测量温度.控制电路则用来控制预设与实测之间的转换,此部分是一个电压比较器以LM324为主.供电部分为偏执电路，直流稳压电源5V。

二、设计目的设计任务:温度显示/控制电路设计设计要求:该设计电路测量温度的范围为0到100℃，能够对温度值预置、测量进行数字显示和温度控制.可选用器件：集成电路、LM324、CD4013、CD4066、LM7107、共阳数码管、发光二极管、电阻、电容、开关按钮等三、设计主题方案Ⅰ1、方框图2、方案分析热敏电阻的电阻值会随着外界温度的变化而变化,并近似为线性变化.利用这种关系，可以组成温度测量电路。

从这个电路中将会得到随外界温度变化而变化的带有当前温度特征的电压信号。

温度测量电路模块输出的电压信号的伏值一般较小，不能直接用于后续电路模块的输入信号。

因此,要在温度测量电路后面加上电压放大电路。

将温度测量电路输出的带有当前温度特征的电压信号进行放大,使得输出的电压伏值能够满足后续电路模块的输入要求，选择LM324。

放大电路模块输出地电压信号分为两路：一路直接用于数字显示电路模块的输入信号,从而得到直观的温度数据。

另一路将输出的电压信号作为继电器驱动电路模块中的电压比较器的一个输入信号。

温度控制电路模块的输出电压信号也分为两路:一路直接送到数字显示电路模块的输入端，这样既可以显示当前要设的温度值.另一路送入继电器驱动电路模块中的电压比较器的另一个输入端，与放大电路的模块输出的电压信号进行比较,，从而由这两电路输入的电压信号决定电压比较器的输出电压信号。

温度测量数显控制仪的设计实现

五、总结
通过几天的努力，在老师和同学的指导和帮助下，本次试验达到了预期的实验效果。本次试验是利用 PT100 接 LM324 运放、数码管显示 A/D 转换电路和数码显示电路。数码管显示 A/D 转换电路主要由芯片 ICL7107 组成，由四位数码管共阳极组成。LM324 部分电路主要完成将温度信号转换为电压信号，ICL7107 部分电路与数码管显示电路完成温度的数字显示。在这次实验中，我发现了自己的很多不足。首先，在分析原理过程中，不应该只参照一两个网上所谓的报告，应该主要研究芯片的功能，输出的公式，调整的方式等等，然后再参考老师所给的建议，进行思考。次外，在设计之初，没有对电路的全面认识，在焊制电路板的过程中碰到不少困难。尤其是运放，自己确实应该按照原理图的设计接口来焊接，但却自己设计了电路图，结果由于没有参照，在调节和检查电路时遇到了相当大的麻烦。
一、课程设计名称及要求
1、设计题目选题三：温度测量数显控制仪的设计实现 2、设计背景温度控制是日常生活和工程领域经常需要解决的问题，在冷库、制冷设备、粮食储备等精度要求不特别高的场合，采用铂电阻来实现温度的采集与控制调节。 3、设计任务与要求设计一个可在一定温度范围进行温度测量与控制的温度测量数显控制仪。该仪器测量温度的范围为-50—200℃，能够对温度值进行数字显示（可显示温度测量值和设定温度值两种），其测量误差为±1℃。当超过某一设定温度上限时（如 30℃），能够声光报警，并且启动风扇。 4、设计目的 ①、了解温度采集传感器 Pt100 的工作原理，掌握其工程设计使用方法。。 ②、掌握模数转换、电阻电压转换及数码显示电路的设计构造方法。 ③、掌握电子电路系统设计的基本方法，培养提高综合利用多学科相关知识进行初步工程设计与实际装调系统电路的能力。

温度测量数显控制仪的设计实现

电子电路实验3 综合设计总结报告题目：温度测量数显控制仪的设计实现班级：学号：：成绩：日期：一、摘要本次实验制作一个温度控制的数字显示控制仪器，主要分为温度采集、电阻/电压转换器、A/D转换器、控制电路和显示电路这五个模块。

温度采集部分用pt100铂电阻来实现，当温度变化时，铂电阻的阻值发生变化，铂电阻的每一个阻值都与温度一一对应，电阻/电压转换器将铂电阻的阻值转化成容易测量的电压值，在京A/D转化器将模拟电压值转换为数字电压值，最终由数码管显示。

当温度超过设定值之后，系统自动启动报警装置，蜂鸣器响起，发光二极管常亮，小风扇随之转动以达到降温效果。

本实验成果能够满足对温度测量精度要求较高的场所的需求，其测量围为-50℃~200℃，精度允许误差为±1℃，精度较高。

二、设计任务2.1 设计选题选题十五温度测量数显控制仪的设计实现2.2 设计任务要求设计一个可在一定温度围进行温度测量与控制的温度测量数显控制仪。

该仪器测量温度的围为-50～200℃，能够对温度值进行数字显示（可显示温度测量值和设定温度值两种），其测量误差为±1℃。

当超过某一设定温度上限值时（如30℃），能声光报警，并启动风扇。

三、方案设计与论证电路可由温度采集（传感器）、电阻/电压转换器、A/D转换器、控制电路和显示电路组成。

温度由pt100铂电阻采集，经过一个比例放大器将电阻值转换为电压值，为了增加带载能力同时又不改变电压值，在其后增加一个电压跟随器。

A/D转换器集成在芯片ICL7107中，输出的数字信号直接显示在数码管上。

控制电路用比较器与电压跟随器输出相连，当电压超过一定值之后控制电路工作。

系统方框图见图1。

图1 系统方框图此方案A/D转换器使用ICL7107，部设有参考电压、七段译码器、独立模拟开关、逻辑控制、显示驱动、自动调零、参考源和时钟系统等功能。

满足本选题的技术指标要求，而且硬件电路结构简单，易于实现。

数字式温度测量系统的设计与实现

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2．温度检测系统的数字化实现
首先，调试ADC0804的测试程序，并用数码管进行实时显示。显示要求为0.0～100.0。然后利用标定温度传感器所得的数据进行变换系数的求取。注意为了减小CPU的计算量，可采用定点数运算，及为了显示温度的小数点后一位，可将所有的温度数据都×100，则折算系数计算公式为
➢ （二）设计一个数字式温度检测系统。焊接PWM单元电路板，搭建系统硬件，下载程序，实现设计。
➢ （三）问题与思考，任务拓展。
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7.1 数字式温度检测系统的组成
➢ 数字式温度测量系统是利用微处理器为核心而构成的一种温度测量和显示系统，它主要有温度测量单元，温度变送单元，模数转换单元，数据处理分析单元以及显示单元等组成。
➢ 为了便于对温度测量系统的准确性进行验证，该系统还具有可控加温环节，具体实现思路是采用 PWM方式驱动加热丝，完成温度的增加，从而减小了系统标校和测试的工作量。
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6.4 温度检测系统的程序设计
➢ 例如：系统有四个按键，我们可以按照如下思想进行规定：
➢ KEY1：实时温度显示按键，当按下此键系统显示实时温度。
➢ KEY2：PWM占空比设定键，系统显示当前的占空比，数据范围1～99。
➢ KEY3：占空比加1键，每按下一次，当前占空比加1，加到99停止。
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6.3 温度检测系统的标校过程
1．传感器变送器的零点和满量程的标定
温度传感器的主要技术指标为：零点、满量程输出、增益、以及线性度等。进行温度传感器的这几个指标的测试过程，称为传感器的标定。
首先，准备一个烧杯的冰水混合物，将被标定温度变送器和校准用热电阻Pt100都埋入到冰水混合物中，直到接Pt100的标准表显示温度为0℃，再调节温度变送器的调零电阻，使得温度变送器的输出为0V。然后再用加热装置加热烧杯的水并使其沸腾，读取标准表所示的实际温度数，然后再调节温度变送器的满量程调节电阻，使得其输出为5V。反复进行零点和满量程标定若干次，直到合适为止，并记录此时满量程所对应的实际输出电压和实际温度值，为下面的温度测量的数字实现提供依据。

SHT数字温湿度测量仪设计方案

封面作者：PanHongliang仅供个人学习一、课程设计的目的及意义本设计是测控仪器与系统课程综合训练，同学们可以通过理论学习，课题选择，资料查询，软件查阅，软、硬件设计，系统调试等环节，巩固和提高所学的知识和应用水平，进一步学习和领会测控应用系统的开发方式和技巧，提高学生分析问题和解决问题的能力，提高学生的实际动手能力。

学会提出问题，观察和分析问题，得到最终的科学的方法。

培养团队合作精神，严谨的工作作风，务实的工作态度。

为今后的毕业设计，及从事测控系统的设计与维护奠定坚实的基础。

二、设计内容采用将温度和湿度一起测量，即用一个温湿度传感器SHT11实现。

温湿度传感器SHT11将温度感测、湿度感测、信号变换、A/D转换和加热器等功能集合到一个芯片上，该芯片包括一个电容性聚合体湿度敏感元件和一个用能隙材料制成的温度敏感元件，这两个敏感元件分别将湿度和温度转换成电信号，该信号首先进入微弱信号放大器进行信号放大，然后进入一个14位的A/D转换器，最后经过二线串行数字接口输出数字信号，采用数码管显示所测温度和湿度。

三、系统总体设计1、主要功能要求○1温度和湿度传感器均选用模拟类型，并完成其信号放大和传递电路的设计；○2AD转换采用8位并行的AD89C51；○3显示器件选择LED液晶显示；○4温度值和湿度值间隔轮流显示；○5单片机系统采用51单片机系统；○6完成硬件电路的设计和制作；○7完成软件程序的设计；○8完成整个系统的设计、调试和制作；2、整机设计框图及整机概述系统整机框图：图1整机概述转硬件设计4.1单片机采用Programmable俗称单片机。

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，A TMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。

AT89C单片机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。

数字温度测控仪课程设计

数字温度测控仪课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字温度测控仪的基本原理，掌握温度传感器的工作方式和特点；2. 学会解读数字温度测控仪的电路图，了解各部分功能及相互关系；3. 掌握数字温度测控仪的编程方法，实现对温度的实时监测与控制。

技能目标：1. 能够正确操作数字温度测控仪，进行温度的采集、处理和显示；2. 学会使用相关软件对温度数据进行实时监控和分析；3. 培养动手实践能力，能够独立完成数字温度测控仪的组装与调试。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对物理学科的热爱，激发探究科学技术的兴趣；2. 增强学生的团队合作意识，培养协同解决问题的能力；3. 培养学生严谨的科学态度，认识到科技发展对现实生活的影响。

课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合理论知识与实际操作，培养学生动手能力和创新能力。

学生特点：初三学生已具备一定的物理知识和实验技能，对新鲜事物充满好奇，具备一定的自主学习能力。

教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，引导他们主动探究，提高解决问题的能力。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 理论知识：- 温度传感器原理与分类；- 数字温度测控仪的电路组成与功能；- 编程基础及温度控制算法。

2. 实践操作：- 数字温度测控仪的组装与调试；- 温度数据的采集、处理与显示；- 编程实现对温度的实时监控与控制。

3. 教学大纲：- 第一阶段：理论知识学习（2课时）- 温度传感器原理与分类；- 数字温度测控仪电路组成与功能。

- 第二阶段：实践操作（4课时）- 数字温度测控仪的组装与调试；- 温度数据采集、处理与显示。

- 第三阶段：综合应用（2课时）- 编程实现对温度的实时监控与控制；- 分析温度控制算法在实际应用中的优化。

4. 教材章节及内容：- 教材第四章：传感器及其应用- 4.2节：温度传感器- 教材第五章：数字温度测控仪- 5.1节：数字温度测控仪的组成与工作原理- 5.2节：数字温度测控仪的编程与应用教学内容根据课程目标进行科学、系统地组织，确保学生在学习过程中掌握必要的理论知识，同时培养实践操作能力。

数字化温度测量仪的设计

目录第1章设计背景及思路 0第2章设计方案 (2)2.1 方案论证 (2)2.3方案特色 (2)第3章硬件系统组成 (3)3.1系统框图 (3)3.2硬件介绍 (4)3.2.1 电路原理图 (4)3.2.2 微处理器AT89S52 (4)3.2.3 温度传感器MAX6675 (5)3.2.4 AT89S52与传感器的接口电路 (6)3.2.5 LED显示电路 (7)第4章软件设计 (8)4.1主程序流图 (8)4.2初始化及温度读取 (8)第5章课设总结 (10)参考文献： (10)第1章设计背景及思路随着数字化技术的不断发展，传感器也得到了日新月异的发展，我们不再局限于从环境中采集来模拟信号，而是考虑如何得到可处理的数字信号，所以我们把温敏器件、A/D转换器、存储器集成在一起构成数字传感器。

在控制领域，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，而数字传感器与单片机更能够有机联系起来，传感器采集所需信息并且将其数字化，这样单片机就能够对其进行直接处理，从而实现两者的交互控制；其次由于单片机较强的核心控制能力，我们可以搭接辅助电路，进而得到实用的开发系统。

数字温度计可以采用这种模式，目前人们对其测量的准确性以及便捷性要求越来越高，如果我们从微控制器技术着手，那将很好解决这个问题。

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，并且能对超限温度进行报警，此温度计既适合民用，在一定程度上也能满足工业或科研的需求。

该设计控制器使用单片机AT89S52，测温传感器使用MAX6675，用3位共阳极LED数码管实现温度显示,设计中的显示电路可使用译码器+LED，也可采用74LS164移位寄存器+LED，前者是并行传输数据，后者可在一定的时钟下串行传输。

超限报警电路采用蜂鸣器与NPN型三极管搭接成集电极开路，当单片机I/O口输出有效高电平，蜂鸣器就会长鸣。

数字温度测控仪设计方案

在技术方面，未来的数字温度测控仪将采用更先进的传感器、微处理器、通信技术等，提高设备的测量精度、响应速度和稳定性。同时，加强设备的智能化和自动化程度，提高用户体验和生产效率。
THANKS
建议在未来的设计中，采用更先进的传感器技术和数据处理算法，提高测量的稳定性和精度。同时，加强设备的抗干扰能力，以适应更复杂的应用环境。
对未来发展的展望
随着科技的不断进步和应用需求的不断变化，数字温度测控仪的发展将更加智能化、自动化和个性化。
未来，数字温度测控仪将更加注重节能环保、人机交互、远程控制等方面的应用，以满足日益增长的高效、便捷、安全的需求。
灰色系
灰色系给人以稳重、专业的感觉，适合用于工业控制等领域。
蓝色系
蓝色系给人以信任、专业的感觉，适合用于精密仪器等领域。
06
测控仪性能测试与评估
测试环境与设备
要点一
测试环境
室内、室外、高温、低温等不同环境条件下的测试。
要点二
测试设备
数字温度计、数据采集器、计算机等用于数据记录和分析的设备。
1. 数据整理
整理测试过程中记录的数据，包括温度测量值、控制偏差值、运行数据等。
3. 控制效果评估
根据控制精度测试结果，评估测控仪的控制效果，分析偏差产生的原因。
5. 功能评估
根据功能测试结果，评估测控仪的功能完整性，分析可能存在的缺陷。
07
设计总结与展望
设计总结
本次设计的数字温度测控仪能够实现高精度的温度测量和控温功能，同时具有操作简便、安全可靠等特点。
05
测控仪外壳设计
外壳材料选择
耐高温材料
考虑到测控仪工作时的温度范围，应选择能够承受高温的材料，如不锈钢、铝合金等。

高精度数显温度测控仪的设计毕业设计

摘要温度，是人类社会环境中极其重要的一个因素。

不管你的生活环境怎样，从事的工作是什么，我们无时无刻不在与温度接触。

自从欧洲工业革命开始，工业发展的兴衰与掌握温度的程度休戚相关。

医药、钢铁、石化、水泥、冶金等等行业都需要考虑温度对其生产的影响，除此之外，温度不仅仅对于工业生产具有很重大的意义，在农业生产中对温度的测量与控制也尤为重要。

随着养殖业的蓬勃发展，自动化控制的鸡舍不断应用到实际生产中，鸡舍的温度控制系统就变成了十分贴近生活的课题，这不仅可以节约大量人力物力，还有力的保障了生产效率。

因此设计温度测控系统应用与生产生活中显得迫切。

本系统是一种基于STC89C52单片机的温度测量及控制系统，该系统温度信号由数字温度传感器DS18B20采集，发送给STC89C52单片机进行处理，并通过LCD液晶显示器显示。

控温部分使用的是4个独立按键进行温度上限和下限的设定，当实际温度超过设定值范围后，单片机将发出控制信号启动升温装置或降温装置，使温度保持在一定的范围。

整个系统由温度测量采集电路、LCD显示电路、报警电路、按键电路、继电器控制电路、散热器及加热器工作电路组成。

关键词：STC89C52，DS18B20，液晶显示器，温度测控AbstractTemperature is a very important factor in human social environment. No matter what your living environment and what your job are, we every hour and moment are in contact with temperature. Since the industrial revolution in Europe, the degree of temperature rise and fall with the master should be bound together in a common cause of industrial development. Medicine, steel, petrochemical, cement, metallurgy industry and so on need to consider the effect of temperature on the production, in addition, temperature not only have great significance for industrial production, the agricultural production in the temperature measurement and control is particularly important.With the rapid development of aquaculture, the automatic control of the house are applied to the actual production, the temperature control system of houses became very close to the life of the project, which not only can save a lot of manpower and material resources, and guarantee the production efficiency. Therefore, the design of temperature control system application and production of life is urgent.A temperature measurement and control system based on STC89C52 is designed. The temperature signal was sampled by digital temperature sensor DS18B20, was transmitted to the microcontroller STC89C52, and was displayed by LCD. Four separate buttons were used to set the upper and lower limit of temperature. The control signal would be given by the MCU to start devices when the temperature was out of the range. The system consists of a temperature measurement acquisition circuit, LCD display circuit, alarm circuit, a key circuit, relay control circuit radiator and heater circuit.Keywords: STC89C52, DS18B20, LCD Monitor, Temperature Control目录第1章绪论 (1)1.1 选题的背景 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.2.1 国外温度控制系统 (1)1.2.2 国内温度控制系统 (2)1.3 研究的意义 (2)第2章系统原理分析 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 总体设计方案 (3)2.2.1 设计思路 (3)2.2.2 方案确定 (4)2.3 工作内容 (4)2.4 系统工作原理 (5)第3章系统硬件设计 (6)3.1 系统硬件方案分析 (6)3.2 温度测量采集模块 (6)3.2.1方案设计 (6)3.2.2 DS1820温度采集芯片介绍 (6)3.2.3 温度采集模块接口电路 (11)3.3 数据处理模块 (12)3.3.1 单片机说明 (12)3.3.2 芯片介绍 (12)3.4 温度显示模块 (14)3.4.1 LCD芯片介绍 (15)3.4.2 温度显示模块接口电路 (16)3.5 温度控制及超温报警模块 (16)3.6 温度设定模块 (18)3.7 电源供电模块 (18)3.8 时钟模块 (19)第4章系统软件设计 (20)4.1 程序结构分析 (20)4.2 主程序模块 (20)4.3 数据采集模块 (21)4.4 键盘扫描模块 (22)4.5 温度显示模块 (23)4.6 温度超限蜂鸣模块 (24)第5章基于STC89C52温度测控系统的实现 (26)5.1 系统实现功能简介 (26)5.1.1 系统主框架 (26)5.1.2 单片机控制外围电路 (26)5.2 系统原理图说明 (26)5.3 系统硬件功能调试 (27)5.3.1 功能调试1 (27)5.3.2 功能调试2 (28)5.3.3 功能调试3 (28)5.3.4 功能调试4 (29)5.3.5 功能调试5 (30)5.4 系统调试结果分析 (31)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录 (35)第1章绪论1.1 选题的背景温度，是人类社会环境中极其重要的一个因素。

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。

数字温度计设计方案

数字温度计设计方案数字温度计是一种利用数字显示温度值的仪器，目前已广泛应用于家庭、实验室、医疗等领域。

为了设计一个稳定、可靠的数字温度计，以下是一个初步设计方案。

1. 传感器选择温度传感器是数字温度计的核心部件，常用的有热敏电阻、热电偶、半导体传感器等。

在设计中，我们可以选择适用范围广、精度高的数字温度传感器，如DS18B20。

该传感器具有数字接口、高精度、高稳定性等特点。

2. 微控制器选择微控制器是数字温度计的处理器，负责监测温度传感器的数据，并将其转化为数字信号。

在设计中，我们可以选择具有足够计算能力、低功耗的微控制器，如STM32系列中的STM32F103C8T6。

该微控制器具有高性能、低功耗、丰富的外设等特点，适合用于数字温度计的设计。

3. 电路设计在电路设计中，可以采用数字传感器和微控制器之间的串行通信方式，使用一对引脚（数据引脚和电源引脚）实现数据的传输和供电。

同时，需要添加稳压电路和滤波电路，保证电路的稳定性和抗干扰能力。

4. 数字显示模块选择数字显示模块是数字温度计的输出设备，负责将测得的温度值以数字形式显示出来。

在设计中，可以选择7段LED数码管，该数码管具有明亮的显示效果、低功耗、容易驱动等优点。

5. 电源选择数字温度计需要稳定的电源供电，可选择直流电源供电，电压范围5V。

在设计中，可以添加电源管理电路，包括稳压电路、过压保护、短路保护等，以增加设备的安全性和稳定性。

6. 程序设计程序设计是数字温度计的重要环节，需要编写相应的程序实现温度的测量、显示、存储等功能。

在程序设计中，可以使用C 语言或者嵌入式开发平台进行编程，实现温度测量值的读取、温度值的转换、温度值的显示等功能。

总之，以上是一个基本的数字温度计的初步设计方案，通过选择合适的传感器、微控制器、显示模块，并进行稳压电路和滤波电路的设计，再加上适当的程序编写，可以设计出一个稳定、可靠的数字温度计。

当然，具体的设计方案还需要参照实际需求进行调整和优化。

数字温度计课程设计报告

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。

数字温度计方案设计

数字温度计设计方案方案设计；设计要求LED数码管能够正常显示测试的温度。

误差；±0.5℃。

范围：-30℃～120℃。

LED数码管直读显示，当温度为“负”,则显示负号。

所用材料温度传感器DS18B20一个，AT89C52一个，四位共阳极数码管1个，电阻电容及导线若干。

方案确定；方案一：采用热敏电阻，可满足40 摄氏度至90 摄氏度测量范围，但热敏电阻精度、重复性、可靠性较差，对于检测小于1 摄氏度的信号是不适用的。

方案二：采用温度传感器DS18B20。

DS18B20可以满足从-55摄氏度到+125摄氏度测量范围，且DS18B20测量精度高，增值量为0.5摄氏度，在一秒内把温度转化成数字，测得的温度值的存储在两个八位的RAM中，单片机直接从中读出数据转换成十进制就是温度，使用方便。

基于DS18b20的以上优点，我们决定选取DS18b20来测量温度。

测量原理图如下；工作原理:利用单片机STC89C52单片机作为本系统的中控模块。

单片机可把由DS18B20读来的数据利用软件来进行处理，从而把数据传输到LED数码管显示模块中，实现温度的显示。

单片机模型图如下；温度测量传感器采用DALLAS公司DS18B20的单总线数字化温度传感器，测温范围为-55℃~125℃，精度；±0.5℃。

可编程为9位~12位A/D转换精度，分辨率9~12Bbit测温分辨率达到0.0625℃，工作电源。

3~5v; 采用寄生电源工作方式，CPU只需一根口线便能与DS18B20通信，占用CPU口线少，可节省大量引线和逻辑电路.DS18B20传感器模型图如下。

LEDL温度传感器DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司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。

2.3.1 DS18B20的性能特点如下：●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；●多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；●无须外部器件；●可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5Ｖ；●零待机功耗；●温度以９或１２位数字；●用户可定义报警设置；●报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；●负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作；（1）主机拉低单总线至少480us产生复位脉冲；（2）主机释放单总线，进入接收模式，释放时产生上升沿；（3）单总线器件检测到上升沿，延时15-60us；（4）单总线器件通过拉低总线60-240us来产生应答脉冲；（5）主机接受应答信号，对从机ROM进行命令和功能命令操作；所有读写时序至少60us，两个独立的时序间至少1us回复时间。

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。

毕业设计-数字温度测量仪设计

毕业论文（设计）题目数字温度测量仪设计系部专业年级学生姓名学号指导教师基于STC89C52的数字温度检测系统的设计专业学生：指导教师：【摘要】随着社会的不断发展工农业的不断进步，温度检测系统被广泛的应用于各种场合。

在一些温度控制系统中往往采用的是热敏电阻或热敏三极管并配上相应的A/D电路来实现温度的采样[1]，最终送入处理器中，来实现温度检测的目的。

由于传统的方案设计复杂，热敏电阻的耦合非线性，A/D的位数，外界干扰等原因，造成采集精度不高，容易造成严重的后果[2]。

本设计采用一种新型的可编程温度传感器（DS18B20），不需复杂的信号调理电路和A／D转换电路能直接与单片机完成数据采集和处理，实现方便、精度高，性能稳定，本毕业设计介绍了智能集成温度传感器DS18B20的结构特征及控制方法，并对以此传感器为测温设备和STC89C52单片机为控制器构成的温度测量装置的工作原理及程序设计作详细的介绍，并采用Visual Basic设计了可实时显示温度曲线的上位机。

实现了测量温度范围－55℃～+125℃，固有测温分辨率0.5℃，并含有上位机动态显示温度曲线的智能温度检测系统。

该系统在稳定性与性能上优于传统温度检测系统适用于人民的日常生活和工农业生产用于温度监测和测量。

【关键词】：数字温度检测STC89C52 DS18B20 上位机Visual Basic目录绪论 (2)1 系统分析 (4)1.1 需求分析 (4)1.2 性能需求 (4)1.3 开发环境 (5)1.3.1硬件设备 (5)1.3.2软件环境 (5)2 系统设计 (5)2.1系统结构设计 (5)2.2系统设硬件设计 (7)2.2.1主要器件介绍 (7)2.3硬件电路设计 (9)2.3.1 单片机最小系统设计 (9)2.3.2 数码管显示电路设计 (10)2.3.3 DS18B20电路设计[15] (11)2.3.4稳压电路 (12)2.4 PCB板的制作[16] (12)2.5 硬件设计总结与测试： (13)2.6.基于Visual Basic6.0串行通信控件MSComm[17]的上位机制作 (13)2.6.1 MSComm控件处理通信的方式 (14)2.6.2 MSComm控件的常用属性 (15)2.6.3 MSComm控件的使用 (16)2.7软件设计 (16)3.设计总结 (20)参考文献 (21)附录 (22)附录1：源代码 (22)致谢 (28)绪论随着单片机应用技术的普及，越来越多的自动化系统在我们生活中得到应用。

数字温度计单片机总体设计方案

数字温度计单片机总体设计方案1. 引言数字温度计是一种使用单片机进行温度测量和显示的设备。

它通过传感器测量环境温度，并将数据转换成数字信号进行处理，最后在数码管上显示温度值。

本文将详细介绍数字温度计的总体设计方案。

2. 硬件设计2.1 单片机选择在设计数字温度计时，我们需要选择一款适合的单片机作为主控芯片。

根据要求，单片机应具备较高的计算能力和外围接口数量。

此外，选用的单片机应具备模拟转换功能，以便测量模拟传感器输出的电压值。

根据以上需求，我们选择了XX 系列单片机作为主控芯片。

2.2 温度传感器选择温度传感器是数字温度计的核心部件，它负责将环境温度转换成电压信号。

在本设计中，我们选择了RTD（Resistance Temperature Detector）温度传感器。

RTD传感器具有较高的精度和稳定性，适合精确测量温度。

2.3 数码管显示为了实现温度值的直观显示，我们选择了数码管作为温度计的显示装置。

数码管可以通过数码管驱动芯片进行控制，以实现数字的显示。

2.4 电源电路设计电源电路设计是数字温度计设计中的重要环节。

在设计中，我们需要保证稳定的电源供应，并对单片机和其他模块进行合理的电源分配。

3. 软件设计3.1 程序结构数字温度计的软件设计主要包括初始化设置、温度读取、温度转换以及数码管显示等功能。

可以采用模块化设计的方式，将各个功能模块分开编写，以提高代码的可读性和维护性。

3.2 温度读取和转换算法温度读取和转换是数字温度计的核心功能之一。

在程序中，我们可以使用单片机的模拟转换功能，读取RTD传感器输出的电压值，并将其转换成温度值。

3.3 数码管显示控制数码管显示控制是数字温度计的另一个重要功能。

在程序中，我们可以使用数码管驱动芯片的引脚控制功能，实现对数码管的控制。

通过将温度值拆分成个位数、十位数和百位数，然后依次在数码管上显示，实现温度值的显示功能。

4. 总结本文介绍了数字温度计的总体设计方案。

简易数字温度计设计

目录摘要 (1)１系统设计 (1)1.1设计任务 (1)1.2设计要求 (1)2系统方案论证 (1)2.1主控模块的论证与选择 (1)2.2显示模块的论证与选择 (2)2.3按键模块的论证与选择 (2)3系统理论分析与计算 (2)3.1 DS18B20的理论分析与计算 (2)4电路与程序设计 (3)4.1电路的设计 (3)4.2程序的设计 (6)5测试方案与测试数据 (7)5.1测试方案 (7)5.2 测试条件与仪器 (8)5.3 测试结果 (8)6 总结 (8)附录主要源程序 (9)摘要：本系统利用单片机AT89C52采用程序设计方法来测试温度，还可以通过两个按键设置温度报警上限，当测试温度超过设定的温度上限时，蜂鸣器器就会报警且绿灯关闭，红灯点亮；当温度低于上限时蜂鸣器关闭且红灯关闭，绿灯点亮。

并通过液晶屏1602显示其测试温度以及设置的上限温度。

关键词：STC89C52、LCD1602、DS18B20简易数字温度计设计１系统设计1.1设计任务设计一数字温度测量系统，能自动实现实际温度的测量与显示。

1.2设计要求1.2.1基本功能（1）测温范围-30℃～+120℃。

（2）测量误差在±0.5℃之内。

（3）能正常显示测量的温度。

1.2.2扩展功能（1）增加温控功能，并可修改设置温控的上下限。

（2）增加温控报警功能。

2系统方案论证本系统主要由主控模块、显示模块、按键模块、蜂鸣器模块、LED模块、传感器模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。

2.1主控模块的论证与选择方案一：AT89C52单片机是一种高性能8位单片微型计算机。

内核本身具有丰富的指令集，足够实现本次作品的全部基本功能和部分拓展功能，相比Atmega16我们对AT89C52更为熟悉，且芯片价格较低，性价比高。

方案二：采用ATmega16芯片作为主控芯片。

由于对芯片的不熟悉，导致如果想要实现温度计全部基本功能和部分拓展功能，较为困难。

(整理)温度测量数显控制仪的设计与实现3

电子电路实验设计总结报告院系：**********班级：*****学号：**********姓名：***指导教师：******日期：*******目录1.方案论证 (4)1.1设计题目及要求 (4)2、系统概述与方案分析 (4)2.1设计方案及比较 (4)2.2工作原理 (5)3、模块电路设计与分析 (5)3.1温度采集及电阻电压转换模块 (5)3.2控制模块 (6)3.3 A/D转换器 (7)3.4显示模块 (8)3.5声光报警及风扇启动模块 (9)4、装调测试过程 (9)4.1安装过程及对安装过程中出现的问题进行解决 (9)4.2测试数据及调试过程 ..................................................... 错误!未定义书签。

4.3将仪器测量温度的范围改为-40～50℃，重新设计 .... 错误!未定义书签。

5、实验结果分析 (11)5.1实验结果分析 (11)5.2系统评估、遇到的问题和解决方法 (11)5.3实验心得 (11)附录一、整体电路 (13)附录二：元件清单 (14)附录三：参考文献 (14)摘要：温度测控是日常生活和工程领域经常需要解决的问题，在冷库、制冷设备、粮食储备等精度要求不特别高的场合，经常采用铂电阻来实现温度的采集与控制调节。

本系统采用Pt100做为传感元件进行温度检测，由运放将电阻变化转换为电压的变化，同时利用电位器作为控制电压输入，最终通过ICL7107显示控制与测量的温度。

本系统具有控制方式简单，通过按键即可进行测量温度与控制温度的切换的优点。

同时，实现了超过控制温度进行声光报警和启动风扇降温措施两种动作，对于测量温度精度不太高的场所完全满足实用需求。

关键词：温度测量；Pt100；1、方案论证1.1、设计题目及要求1、设计题目：温度测量数显控制仪的设计实现 2、设计任务与要求：总体要求：设计一个可在一定温度范围内进行温度测量与控制的温度测量数显控制仪具体要求：1、测量温度的范围为-50～200℃2、能够对温度进行数字显示（可显示温度测量值和设定温度值两种）3、实现测量误差为±1℃4、当温度超过某一温度上限值时（如30℃）能声光报警，并启动小风扇降温5、将仪器测量温度的范围改为-40～50℃，重新设计2、系统概述与方案分析2.1、设计方案及比较方案一：利用STC89C51作为主控制器进行系统设计。