电子系统设计作业-温度计.

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电子温度计的设计与实现

电子温度计的设计与实现

电子温度计的设计与实现班级:学号:姓名:摘要:用非平衡电桥发测量温度,利用温度变化改变电阻的阻值来测量温度。

关键词:温度电流非平衡电桥一、引言利用温度传感器和电阻配合,将温度这一热学量转换为电学量,便于测量温度。

二、实验任务1.利用实验室提供的仪器和用具测量铂电阻和热敏电阻的温度特性。

2.在实验室提供的仪器中选择合适的仪器,设计一个由铂电阻作为传感器的电子温度计其测温范围为20:100℃,要求用非平衡电桥桥端电压为毫安级,电流为微安级。

3.对温度计进行标定。

三、实验仪器直流稳压电源(1个),铂电阻传感器(1个),直流电桥(1个),数字万用电表(1个),微安表(1个),伏特表(1个),检流计(1个),水银温度计(1个),标准电阻箱(3个),NLKW-型智能型控温试验仪(1个),导线若干,开关(1个)。

四、实验原理(一)铂电阻温度计物质的电阻率随温而变化的现象称为热电阻效应。

在一定温度范围内,可以通过测量电阻值的变化而进行温度变化的测量。

将平衡电桥中的待测电阻换成一个电阻型传感器。

先调节电桥平衡,当外部条件改变时,传感器的阻值会发生相应变化,使电桥失去平衡,电桥两端的电压随之改变。

由于桥路的非平衡电压能反映出桥臂电阻的微小变化,因此可以通过测量非平衡电压检测外界物理量的变化。

使用非平衡电桥测量铂电阻温度系数的电路如图1所示,R1,R2为固定电阻,组成比例电阻;R p为可调电阻,用作平衡电阻;R t为铂电阻;U out为非平衡电桥的输出电压。

当输出电压一定时非平衡电桥桥路的输出电压U out为U out=[Rt/(R1+R T)-R P/(R2+R P)]E令I1=E/(R1+R t)I2=E/(R2+R p)则有U out=I1R t-I2R p如果R1=R2,且R1?R t,R2?R p,则有I1≈I2U out=I1(R t-R p)另R p取铂电阻在室温时的阻值R p,代入上式,则有U out=I1R0A△T=1/2IR0A△T令1/2IR0A=1mA ,调零时,室温时电压等于电流示数,则电压等于所测温度(二)热敏电阻温度计实验用惠斯登电桥,接线如图2所示,AB是一根粗细均匀的电阻丝,被放置于1m长的米尺上,图中斜线部分是导体片,电阻可略,R,是保护电阻,保护微安表,C是滑动触头,兼开关作用,按下时检流计支路才通,接入待测电阻R x与标准电阻R s后,适当调节触头C 的位置,使检流计指零,此时,AC段电阻为R1;CB段电阻为R2,由电阻定律,得R1/R2=L1/L2式中L1,L2分别为AC段和BC段电阻丝长度。

电子体温设计实验报告(3篇)

电子体温设计实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解电子体温计的基本原理和设计方法。

2. 学习使用单片机进行数据采集和处理。

3. 掌握LCD1602数码管显示数据的方法。

4. 设计并实现一款基于单片机的电子体温计。

二、实验原理电子体温计主要由以下几部分组成:1. 温度传感器:用于检测人体温度,常用DS18B20温度传感器。

2. 单片机:用于数据采集、处理和显示,常用AT89C51单片机。

3. LCD1602数码管:用于显示温度数据。

4. 电路设计:包括电源电路、复位电路、时钟电路等。

三、实验器材1. 温度传感器:DS18B202. 单片机:AT89C513. LCD1602数码管4. 电阻、电容、二极管等元器件5. 电路板、导线、电源等四、实验步骤1. 电路设计:- 根据实验原理,设计电路图。

- 使用电路板焊接电路,包括电源电路、复位电路、时钟电路、温度传感器电路和LCD1602数码管电路。

- 检查电路连接是否正确。

2. 程序编写:- 使用C语言编写单片机程序,实现以下功能:- 初始化温度传感器和LCD1602数码管。

- 读取温度传感器数据。

- 将温度数据转换为摄氏度。

- 将温度数据显示在LCD1602数码管上。

3. 测试与调试:- 上电运行程序,观察LCD1602数码管显示的温度数据是否正常。

- 如果数据异常,检查电路连接和程序代码,进行调试。

4. 功能测试:- 测试电子体温计在不同温度下的测量精度。

- 测试电子体温计的响应时间。

- 测试电子体温计的报警功能。

五、实验结果与分析1. 电路连接正确,程序运行正常,LCD1602数码管显示的温度数据与实际温度相符。

2. 在不同温度下,电子体温计的测量精度在±0.5℃范围内,满足设计要求。

3. 电子体温计的响应时间在1秒以内,满足实时显示的要求。

4. 电子体温计的报警功能正常,当温度超过设定值时,会发出蜂鸣声。

六、实验结论1. 通过本次实验,我们了解了电子体温计的基本原理和设计方法。

电子温度计-电子系统课程设计

电子温度计-电子系统课程设计

成绩评定表课程设计任务书摘要在这个信息化高速发展的时代,单片机作为一种最经典的微控制器,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,作为自动化专业的学生,我们学习了单片机,就应该把它熟练应用到生活之中来。

在日常生活及工业生产过程中,经常要用到温度的检测及控制,温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。

在生产过程中,为了高效地进行生产,必须对它的主要参数,如温度、压力、流量等进行有效的控制。

温度控制在生产过程中占有相当大的比例。

温度测量是温度控制的基础,技术已经比较成熟。

传统的测温元件有热电偶和二电阻。

而热电偶和热电阻测出的一般都是电压,再转换成对应的温度,这些方法相对比较复杂,需要比较多的外部硬件支持。

我们用一种相对比较简单的方式来测量。

我们采用美国DALLAS半导体公司继DS18B20之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件,温度范围为-55~125 ºC,最高分辨率可达0.0625 ºC。

DS18B20可以直接读出北侧温度值,而且采用三线制与单片机相连,减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的特点。

本报告所介绍的温度计与传统温度计相比,具有读数方便、测温范围广、测温准确,主要用于对测温准确的场所,或科研实验室使用,此外还将介绍种基于AT89C51单片机的一种温度测量及报警电路,该电路采用DS18B20作为温度监测元件,测量范围0℃-~+100℃,使用LED模块显示,能设置温度报警上下限。

正文着重给出了软硬件系统的各部分电路,介绍了集成温度传感器DS18B20的原理,AT89C51单片机功能和应用。

该电路设计新颖、功能强大、结构简单。

该设计控制器使用单片机AT89C52,传感器MF58 ,用3位共阳极LED数码管以串口传送数据。

实现温度显示,能达到以上要求。

在查找资料完毕后,进行硬件部分的设计,设计电路和原理图,使用软件WA VE 进行编译,在进行软件部分的设计,使用汇编语言来编辑程序,经过调试后,与硬件部分连接,进行仿真并调试改正错误,使设计正常运行。

电子温度计的设计

电子温度计的设计

目录引言 (1)1.概述 (1)1.1 设计的目的及意义 (1)1.2 单片机简介 (1)2.方案论证 (2)3系统元件选择 (2)3.1 主控制器选择 (2)3.2温度传感器DS18B20 (3)3.2.1 DS18B20的特性 (3)3.2.2 DS18B20的外形和内部结构 (4)3.2.3 DS18B20与单片机的接口电路 (4)3.3 数码管 (5)4.系统硬件设计 (5)4.1总体设计 (5)4.2 各部分电路分析 (6)4.1.1 温度采集部分 (6)4.2.2复位电路 (6)4.2.3晶振电路 (6)4.2.4 超限报警电路 (7)4.2.5 数据显示数码管电路部分 (7)4.2.6 电源部分 (8)5 系统软件部分的设计 (8)5.1 温度的采集 (8)5.1.1 时序及协议 (8)5.1.2 设计流程 (10)5.2 温度数据的处理 (11)5.3 数值的显示 (11)总结 (12)致谢 (13)参考文献: (14)附录 (15)附录一源程序 (15)附录二系统原理图 (26)电子温度计的设计摘要:该设计介绍了DS18B20型数字温度传感器内部结构及工作时序,并提出了以DS18B20和AT89C51为核心设计的数字温度计设计方案。

实践证明,该数字式温度计的测温范围为-50~+110℃,精度误差在0.1℃以内,具有测温精度高,控制性能良好等特点。

设计还介绍了一种基于51单片机和DS18B20数字温度传感器来进行温度测量的方法,包括温度传感器芯片的选取、单片机与温度传感器接口电路的设计,以及实现温度信息采集和数据传输的软件设计。

该温度计完全适用于一般的应用场合,也可在高低温报警、远距离多点测温控制等方面进行应用。

关键词:数字温度计,单片机,温度传感器The Design of Electronic ThermometerAbstract: This paper introduced the inner structure and job sequence of the digital temperature sensor DS18B20,and put forward a digital temperature design of the core design according to DS18B20 and AT89C51.Practice testifies that the digital temperature's measurement range is-50~+ 110℃,and accuracy error is within 0.1℃. It has high measurement temperature accuracy,fine controlling characteristic,and so on.A practical temperature measuring method based on microcontroller and DS18B20 digital temperature sensor was presented.The selection of temperature sensor chip was discussed and the design of hardware interface circuit and related software were dealt with in more details.The temperature completely fits to be used for the average application,also may be used to the field of high or low temperature alarm,controlling of the remote and multiple spot's temperature measurement,and so on.KEY WORDS:Digital Thermometer , Microcontroller , Temperature sensor引言在传统的温度测量系统中,一般采用热电偶或铂电阻进行温度测量。

电子技术课程设计报告 简易数字温度计的设计

电子技术课程设计报告 简易数字温度计的设计

河南机电高等专科学校电子技术课程设计报告设计课题:简易数字温度计的设计题目:简易数字温度计的设计一、设计任务与要求设计任务:设计出一个简易的数字温度计,用来测量0-100度之间的温度,使其度数显示在数字显示器上。

设计要求:1、制作出一个数字温度计。

2、画出整体电路图,写出课程设计报告。

3、同组同学的的设计不能雷同。

4、电路图中的图形必须本人亲自绘制。

5、每个同学必须有实物,并基本能工作。

二、方案设计与论证(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: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。

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。

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; 即采用方案三.三、单元电路设计与参数计算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。

模电大作业(数字温度计设计)

模电大作业(数字温度计设计)

模拟电子线路开放实验(1)数显电子温度计的设计与制作学院:计算机学院学号:00111320 、00111305姓名:朱孝南、张扬扬数字温度计的设计一.设计电路及原理总述电路如上图所示,模拟温度电压是传感器的感应电压,由于multisim 里边没有所提供型号的的传感器原件,所以这里用模拟温度电压1U 来代替温度传感器电压,通过改变1U 来模拟改变温度。

由开氏、摄氏、华氏温度的相关关系可得mV U U 273012-=)2552(8.13208.1123mV U mV U U -=+=则用电压产生电路产生2.73V 电压,通过电压跟随器后将其接到摄氏度电压表负端,正端接1U ,则电压表摄氏度的示数就是2730mV -1U ,即为摄氏度的温度示数。

再电压产生电路产生2.552V 的电压,接到减法器的反相输入端。

然后将1U 接到同相输入端,将输出电压接到华氏度电压表的正端(负端接地),则电压表华氏度的示数就是华氏度)2552(8.11mV U -的电压示数。

二.各部分电路参数及推导过程1.2.73V 电压产生电路R LR 1R 2R 3C 110uF等效于稳压管U o不稳定的输入电压Iz>1mAR AK 稳定的输出电压U i2.5V如图所示,满足)(210/R 15.2R V U +⨯=,则在2.73V 电压生成电路中取Ω=K R 137.11,Ω=K R 5.122,则有V R V U 73.2)092.01(5.2/R 15.2210=+⨯=+⨯=)(。

电路如图所示2.2.552V 电压生成电路同1理在2.552V 电压生成电路中,取Ω=2621R ,Ω=K R 5.122,则有V R V U 552.2)021.01(5.2/R 15.2210=+⨯=+⨯=)(电路如图所示3.实现)2552(8.13208.1123mV U mV U U -=+=的电路如图所示为相减器的电路图,若满足4321,R R R R ==,则有)(21130i i U U R R U -=取Ω==K R R 2021,Ω==K R R 3643,则有)2552(8.1)(121130mV U U U R R U i i -=-=即实现了1U 到3U 的转换 电路如图所示4.电压反转电路电压反转电路采取芯片,仿真图中没有画出。

电子温度计的设计及其测量误差分析

电子温度计的设计及其测量误差分析

电子温度计的设计及其测量误差分析摘要:由于工业生产等许多领域正在向精度和自动化转变,实现高精度和低能耗的仪表将占据更大的市场份额,并广泛应用于生产和生活领域。

本文对电子温度计的设计及实测误差分析进行了研究。

关键词:电子温度计;设计;测量;误差分析当今,许多现代技术渗透到我们的生活中,电子测量在我们的生活中无处不在。

用电子设备测量的结果对许多人带来便利。

一、电子温度计硬件系统1.选择单片机。

电子温度计的功能在很大程度上取决于选择单片机。

适当的单片机可以利用其基本功能来提高系统的效率和可持续性。

此外,造价应考虑到成本和质量的统一。

如单片机MSP430是一款低功耗混合信号处理器。

它可用于便携式仪器设计,并允许根据需要完全集成模拟电路、微处理器和数字电路。

2.供电电路。

由于现场系统没有供电,因此必须设计单片机系统的功耗,以确保电子温度计的稳定性。

降低电源电压,并确保基本系统运行正常。

本研究选择的系统电源电压为4.5v。

3.温度信息采集模块。

该单元的设计充分考虑了温度计的范围和环境要求。

热敏电阻可用于支持,这种优势是显而易见的。

强度值随温度变化。

设计要求相对简单,能耗更低,非常适合于设计成本较低的集成电路。

但是,重要的是要了解,由于精度问题和响应率低,热敏电阻在温度采集模块电路设计中的应用必须导致在测试环境需要非常精确的温度精度时更换原始电阻。

MSP430由于电阻值特性,采用斜率技术测量。

该测量方法比A/D技术更容易操作。

在实践中,信号变换可以通过将时钟集成到芯片中并进行比较来实现。

该温度测量电路是基于使用MSP430芯片在寄存器上电容充放电捕获时间的转换。

该时间值由反映温度变化的测量强度确定。

要提高捕捉时间测量的阻力值和精度,必须定义参照(Rref)电阻来校准测量的阻力(Rsens)。

系统运行时,首先将控制器连接到Rref端口并进行配置。

4.模块显示。

指的是用户界面的可用性。

必须充分考虑数据的外观和成本,以确保数据列在正确的列中。

电子温度计设计毕业设计

电子温度计设计毕业设计
温度传感器把采集的信号与单片机里的数据相比较来控制温度控制器。
系统框图如图1 AT89C51温S18B20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。
它可以实时的显示和设定温度,实现对温度的自动控制。
通过测试表明,本设计对温度的控制有方便、简单的特点,从而大幅提高了被控温度的技术指标。
[关键词]:单片机温度传感器键盘和显示目录第1章系统的总体设计- 12 - 1.1设计背景- 12 - 1.2电路的总体工作原理- 12 -第2章方案论证- 15 - 2.1题目分析- 15 - 2.1.1具体指标- 15 - 2.1.2具体控制要求- 15 - 2.2温度传感器的选择- 15 - 2.3显示器的选择- 17 - 2.4单片机的选择- 18 -第3章系统的硬件设计- 20 - 3.1单片机最小系统的设计- 20 - 3.2温度传感电路设计- 21 - 3.3温度控制电路的设计- 24 - 3.4键盘电路的设计- 24 - 3.5显示电路的设计- 26 -第4章系统的软件设计- 29 - 4.1系统的主程序设计- 29 - 4.2中断程序的设计- 30 -第5章全文总结- 34 - 5.1经济效益分析- 34 - 5.2社会效益分析- 34 -致谢- 35 -参考文献- 52 -附录I元器件清单- 35 -附录II程序- 37 -附录III总体电路图………………….………………….………………….37第1章系统的总体设计1.1设计背景温度控制广泛应用于人们的生产和生活中,人们使用温度计来采集温度,通过人工操作加热、通风和降温设备来控制温度,这样不但控制精度低、实时性差,而且操作人员的劳动强度大。

数字温度计设计

数字温度计设计

.电子系统(设计) 题 目: 专 业: 学生姓名: 学生学号: 系 别: 年级、班: 指导教师: 职称:20**年 11 月 23日宜宾学院 Y I B I N U N I V E R S I TY目录摘要 (2)Abstract (3)第1章绪论 (5)1.1.前言 (5)1.2.历史及应用背景 (5)1.3.研究数字温度计的目的和意义 (6)第二章系统设计与实现 (6)一.总体设计方案的选取 (6)1.1.总体方案的比较与选取 (6)1.2.系统方框图 (8)二.系统各模块的方案论证与选取 (9)2.1.温度采集模块 (9)2.2.数模转换模块 (10)2.3.键盘模块 (11)2.4.显示电路 (11)2.5.报警模块 (12)2.6.稳压电源模块 (13)三.选用器件的依据,选型理由 (13)3.1.AT89S52 (14)3.2.LM331 (14)3.3.OP07 (15)四.理论分析与参数计算 (15)4.1.系统设计原理 (15)4.2.AD590温度传感器 (16)4.3.LM331的工作原理与线性变化 (18)五.系统各模块电路的设计 (21)5.1.AD590前端电路模块设计 (21)5.2.LM331电压转频率模块 (22)5.3.单片机最小系统、显示、报警电路 (24)六.软件设计 (25)6.1.软件开发工具 (25)6.2.软件实现功能 (26)6.3.软件流程图 (26)6.4.子程序流程图 ........................................... 错误!未定义书签。

七.测试方案与测试结果 (30)7.1.测试条件 (30)7.2.测试仪器 (30)7.3.测试结果 (30)7.4.误差分析 (32)八.设计总结与体会 (33)九.附录 (34)十.致谢 (35)十一.参考文献 (36)摘要本设计以单片机AT89S52和温度传感器AD590为核心,设计并制作出数字温度计,实现对温度的采集、监视和报警。

电子设计综合实训报告---红外数字体温计设计及制作

电子设计综合实训报告---红外数字体温计设计及制作

红外数字体温计设计及制作1、设计任务本课题针对目前国内外红外测温仪的现状,在查阅了大量文献的基础上,以智能红外测技术作为参考,提出并设计了一种基于51单片机的智能红外测温仪。

红外测温为测量人体温度提供了快速、非接触测量手段,可广泛、有效地用于密集人群的体温测量。

非接触红外测温计针对特定人群,比如儿童或老人,极其方便。

且利用单片机技术开发的语音功能便可克服传统体温计的许多缺陷。

它不但可以以数字的方式显示出测量结果,使测量过程变得直观,而且可以根据需要以语音播报出当前的温度值,除此之外,语音体温计还具有较高的灵敏度,可以在几秒钟内测得结果,且寿命长,是较为理想的测温仪器。

(1)电源开关,电源指示灯,工作指示灯,复位开关,设置报警上下限。

(2)红外温度检测传感器,信号要传送到控制器,同时显示体温(3)当体温超过标准时,灯光闪烁,蜂鸣器轰鸣,语音提示体温。

(4)误差要求: 0.2OC,量程20-50OC2、设计方案以STC89C52单片机为核心控制芯片,采用电路、模块结合化设计。

本设计主要分为:红外测温模块、报警电路和显示电路。

同时,本设计还增加智能温度报警等功能。

红外测温模块主要用来测量人体体温,并通过液晶显示屏显示其温度,当人体体温高于正常温度时进行指示灯报警;此功能主要目的是在流行病多发季节,提醒人们适当减少出行,避免交叉感染。

信号处理单元主要分为:高精度放大器、A/D转换电路、译码显示电路与报警电路。

高频振荡器、振荡检测器电路、音频振荡器电路和功率放大器电路等部分构成。

2.1设计框图本设计以STC89C52单片机为核心控制器,加上其他的模块一起组成非接触人体红外测温的整个系统,其中包含中控部分、输入部分和输出部分。

中控部分采用了STC89C52单片机,其主要作用是获取输入部分数据,经过内部处理,控制输出部分。

输入由三部分组成,第一部分是MLX90614红外测温模块,通过该模块可检测当前的人体温度;第二部分是独立按键,通过三个独立按键切换界面和设置人体温度的上下限值;第三部分是供电电路,给整个系统进行供电。

毕业设计(论文)-电子温度计的设计与制作

毕业设计(论文)-电子温度计的设计与制作

哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)摘要数字温度计是一种利用数字显示温度的装置,与传统的水银温度计相比,它具有测温准确,显示直观等优点,因而得到了广泛的应用。

本文介绍了一种采用ICL7107三位半A/D转换器和集成温度传感器AD590的数字温度计的设计与制作,并对其方案选择,设计思路,以及功能和工作原理进行了详细的分析和论述。

经过实践验收测试,该温度计具有电路简单、读数方便、测温准确、精度高、测量范围广、低能耗等优点,设计方案正确可行,各项指标稳定可靠。

关键词:数字温度计;AD590;ICL7107-I-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)AbstractDigital thermometer is a device with digital display of temperature, compared with the conventional mercury thermometer, it has a temperature measurement accuracy, visual display, etc., which have been widely used.This paper presents a three and a half using ICL7107 A/D converter, and integrated temperature sensor AD590 digital thermometer design and production, and the program selection, design ideas, and the functions and working principle of a detailed analysis and discussion. After practice, acceptance testing, the thermometer has a simple circuit, easy reading, accurate temperature measurement, high precision, wide measurement range, low power, etc., design is correct and feasible, stable and reliable indicators.Keywords:Digital thermometer; AD590; ICL7107-II-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (4)1.1 课题背景 (5)1.2 课题的目的和意义 (5)1.3 课题的技术要求 (6)第2章系统设计与方案论证 (7)系统主体设计方案 (7)2.2 系统硬件电路的设计方案 (8)本章小结 (8)第3章系统单元电路的设计 (10)3.1 显示电路的设计 (10)3.1.1 数码管显示原理 (10)3.1.2 三位半数显表工作原理 (10)3.2 A/D转换电路的设计 (11)ICL7107 的特点与引脚功能 (11)ICL7107的工作原理 (13)3.3 测温电路的设计 (14)3.3.1 温标的基本概念 (14)3.3.2 温度传感器的比较与选择 (14)3.3.3 确定选择方案 (15)AD590工作原理 (16)3.4 积分电路的设计 (17)3.5 零点校准电路的设计 (18)3.6 沸点校准电路的设计 (19)3.7 时钟振荡电路的设计 (20)负5V供电电路的设计 (21)本章小结 (22)第4章整机电路的工作原理 (23)4.1 整机电路图 (23)-III-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)4.2 整机电路工作原理 (24)本章小结 (24)第5章系统的安装与调试 (24)5.1 电路的安装 (25)5.1.1 元件的检测 (25)5.1.2 整机的布线原则 (25)5.1.3 元件的组装 (25)5.2 电路的调试 (25)本章小结 (26)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (29)附录1 译文 (30)附录2 英文参考资料 (39)附录3 硬件实物图 (35)附录4 元件清单 (39)-IV-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)第1章绪论课题背景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。

电子行业电子温度计设计报告

电子行业电子温度计设计报告

电子行业电子温度计设计报告1. 引言电子温度计是一种广泛应用于电子行业的设备,用于测量环境或物体的温度。

本文旨在介绍一个基于电子温度传感器的电子温度计的设计方案,并详细讨论其各个部分的设计和实现。

2. 设计方案2.1 传感器选择选择合适的温度传感器对于电子温度计的准确性和可靠性至关重要。

常用的温度传感器有热敏电阻和热电偶等。

在本设计中,我们选择使用热敏电阻作为温度传感器。

2.2 电路设计电路设计是电子温度计设计中的重要一环。

基本电路包括电压源、电阻、放大器和显示设备等。

我们将使用运算放大器对传感器信号进行放大和处理,并将结果显示在LCD屏幕上。

2.3 微控制器选择微控制器将作为温度计的控制中心,负责对传感器采集到的数据进行处理和显示管理。

我们选择使用ARM Cortex-M系列的微控制器,具有较高的计算能力和丰富的外设接口。

3. 设计和实现3.1 硬件设计3.1.1 传感器接口设计将热敏电阻与运算放大器相连,确保传感器信号能够被放大并送入微控制器进行处理。

3.1.2 微控制器接口设计设计微控制器的电路板,包括连接传感器和运算放大器的接口,以及连接LCD屏幕和按键等外设的接口。

3.1.3 电源管理设计为温度计提供稳定的电源,包括电池或外部电源和稳压电路等。

3.2 软件设计3.2.1 数据采集和处理利用微控制器的模拟转换功能,将传感器采集到的温度数据转换成数字信号,并进行数据处理和校正。

3.2.2 显示管理设计温度计的用户界面,包括在LCD屏幕上显示当前温度和单位,以及设计按键功能实现切换温度单位和其他设置。

3.2.3 系统控制设计温度计的系统控制模块,包括设置温度报警范围和触发报警等功能。

4. 测试和验证设计完成后,需要进行测试和验证以确保温度计的功能和性能达到设计要求。

测试可以包括传感器性能测试、数据准确性测试和系统功能测试等。

5. 结论本文详细介绍了一个基于电子温度传感器的电子温度计的设计方案。

电子温度计的设计

电子温度计的设计

电子温度计的设计随着时代的进步和进展,单片机技术差不多普及到我们生活,工作,科研,各个领域,差不多成为一种比较成熟的技术。

单片机操纵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,其中数字温度计确实是一个典型的例子,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,一切向着数字化操纵,智能化操纵方向进展。

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,测温范畴广,测温准确,其输出温度采纳数字显示,要紧用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用,该设计操纵器使用单片机AT89C2051,测温传感器使用DS18B20,用4位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。

关键词:单片机数字操纵温度计目录摘要 ................................................................................................. 错误!未定义书签。

1. 总体设计方案 (1)1.1 功能要求 (1)1.2 方案论证 (1)1.2.1 方案一 (1)1.2.2 方案二 (1)2. 硬件设计 (2)2.1 整体设计 (2)2.2 模块设计 (2)2.2.1 单片机最小系统 (2)2.2.2 显示电路 (3)2.2.3 温度传感器 (4)2.2.4 报警温度调整按键 (5)2.2.5 报警部分 (6)3. 软件设计 (7)3.1 主程序 (7)3.2 温度子程序 (8)4. 心得总结 (9)附录1 电路总图 (10)附录2 源程序 (11)参考文献 (19)1. 总体设计方案1.1 功能要求①差不多范畴-50℃-110℃②精度误差小于0.5℃③LED数码直读显示1.2 方案论证1.2.1 方案一由于本设计是测温电路,能够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,就能够用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就能够将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D转换电路,感温电路比较苦恼。

毕业论文-电子体温计设计

毕业论文-电子体温计设计

毕业论文(设计)题目电子体温计(硬件部分)的设计院系专业年级学生姓名学号指导教师电子体温计(硬件部分)的设计电子信息工程专业学生指导教师【摘要】体温计是人们生活中的必不可少的用品。

在现代化的工业生产中,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研各个领域,已经成为一种有力的工具,本文介绍一种基于单片机控制的电子温度计。

本设计采用电子体温计系统的硬件设计,采用一种新型的可编程温度传感(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。

传感器DS18B20接触人体,感应温度后,模数转化后的电信号送入STC89C52单片机,并将其送入LCD1602数码管显示。

它能快速准确地测量人体体温,与传统的水银玻璃体温计相比,具有读数方便,测量时间短,测量精度高,能记忆并有蜂鸣提示的优点。

并且超过预定的温度,回有报警提示。

尤其是电子体温计不含水银,对人体及周围环境无害,特别适合于家庭,医院等场合使用。

【关键词】电子体温计 DS18B20传感器 STC89C52单片机 LCD1602显示屏The Design Of The Electronic Thermometer (Hardware Part)Electronic And Information Engineering【Abstract】The thermometer is essential necessities in people's lives. In modern industrial production, single-chip technology has spread to the way we live, work, research in various fields, has become a powerful tool, this paper describes a microcontroller-based control of electronic thermometers.This design uses the hardware design of the electronic thermometer system, a new type of programmable temperature sensor (DS18B20), data acquisition and processing does not require complicated signal conditioning circuitry and the A / D conversion circuit with a microcontroller, easy to achieve accuracy high and stable performance. Sensor DS18B20 contact with the human body, the sensor temperature, the electrical signals into the analog-to-digital conversion STC89C52 microcontroller and into the LCD1602 digital display. It can quickly and accurately measure the body temperature, compared with traditional mercury glass thermometer, with the easy reading, short measurement time, high measurement accuracy, memory and Beeper advantages. And exceeds a predetermined temperature, back to the alarm. Electronic thermometer mercury-free, on the human body and ambient sound, especially suitable for families, hospitals and other occasions.【Key words】Digital Thermometer DS18B20 Sensor STC89C52 Microcontroller LCD1602 Display目录绪论 (1)1 任务要求 (2)2 设计思路 (2)3 系统设计 (2)4 方案设计与论证 (2)5 系统框图 (4)6 硬件电路设计 (4)6.1 传感器电路 (4)6.1.1 DS18B20四个比较重要的主要的数据部件 (4)6.1.2 数字温度传感器DS18B20介绍 (6)6.2 单片机电路 (7)6.3 LCD1602显示屏电路 (11)6.4 电源模块 (12)7 PCB电路板的制作 (14)8 系统调试与测量 (14)8.1 系统调试 (14)8.2 测量数据 (15)8.3 误差分析 (16)设计总结 (17)参考文献 (18)致谢 (19)绪论体温测量的历史,最早出现在16世纪。

电子线路课程设计——数字温度计

电子线路课程设计——数字温度计

数字温度计Xb1333022013 自动化王明锋一、设计内容及其要求将0ºC ~70ºC的温度进行测量与放大,通过温度传感器采集温度信号,并用ICL7107进行模数转换,驱动七段数码管显示温度,设计要求误差≤±1℃。

二、系统设计此课题包含五部分:测量电桥、电桥驱动电源、电压放大电路、温度限报警电路、显示电路。

三、电路设计如图一所示,这是基于恒流源的电桥电路。

LM324的3脚处的电路是由+5V电源与TL431产生一个稳定的2.5V电压,R7与C1的作用是作为电源滤波。

然后2.5V的电压信号经由LM324进行集成运放,使2、3管脚处的电压相等,均为2.5V。

滑动变阻器VR1是代替温度传感器,实现电阻的变化来虚拟温度的变化。

R1、R2、R6、R3和VR1构成一个桥式电路,a、b端为输出端,作为下一块电路的输入端。

如图二所示,图一的a、b点作为图二中LM324的3、10管脚的输入。

VR3两端的电压是Ua-Ub= Uab。

Vo1-Vo2=(R10+R15+VR3) (Ua-Ub)/ VR3Vo=-R12/R11(Vo1-Vo2)=- R12/R11 (1+2R10/ VR3)( Ua-Ub)所以 A= (1+2R10/ VR3) · R12/R11=A1 X A2A1为(1+2R10/ VR3),A2为R12/R11可取R10=4.7K,VR3=3.6K,则A1=3.64取 R12=24K,R11=10K A2=2.4 则A=A1 X A2≈8.75 V0作为输出端图三是模数转换及数码显示电路图,主要是由ICL7107和3个数码管以及其他电路所构成。

ICL7107是一种高性能、低功耗的三位半A\D转换器,同时包含有七段译码器、显示驱动器、参考源和时钟系统。

ICL7107可直接驱动共阳极LED数码管。

ICL7107将高精度、通用性和真正的低成本很好的结合在一起,它有低于10uV 的自动校零功能,零漂小于1uV/℃,低于10pA 的输入电流,极性转换误差小于一个字。

电子系统设计作业-温度计解读

电子系统设计作业-温度计解读

电子系统设计学院:矿业技术学院班级:自单招13-1班姓名:刘田梁学号: 1326630120电子系统设计学院:矿业技术学院班级:自单招13-1班姓名:郝小杭学号: 1326630109目录摘要 (I)第1章前言 ........................................................................................................................ - 1 -第2章数字温度计总体设计方案...................................................................................... - 1 -2.1数字温度计设计方案 (1)2.2总体设计框图 (1)第3章数字温度计硬件设计 ............................................................................................. - 2 -3.1主控制器AT89C51 (2)3.1.1 AT89C51的特点及特性:...................................................................................... - 2 -3.1.2 管脚功能说明:................................................................................................... - 3 -3.1.3 片内振荡器:......................................................................................................... - 4 -3.1.4 芯片擦除:............................................................................................................. - 5 -3.2单片机主板电路 (5)3.3温度采集部分的设计 (6)3.3.1 温度传感器DS18B20 ............................................................................................. - 6 -3.3.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 ....................................................... - 10 -3.4显示部分电路设计 (10)3.4.1 74LS164引脚功能及特性 .................................................................................... - 10 -3.4.2 温度显示电路....................................................................................................... - 11 -3.5报警系统电路 (12)第4章数字温度计的软件设计........................................................................................ - 13 -4.1系统软件设计的流程图 (13)附录: ................................................................................................................................. - 16 -附录一丶设计原理图 (16)附录二丶数字温度计部分程序清单 (17)结束语 ................................................................................................................................. - 23 -参考文献.............................................................................................................................. - 24 -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。

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电子系统设计学院:矿业技术学院班级:自单招13-1班姓名:刘田梁学号: 1326630120电子系统设计学院:矿业技术学院班级:自单招13-1班姓名:郝小杭学号: 1326630109目录摘要 (I)第1章前言 ........................................................................................................................ - 1 -第2章数字温度计总体设计方案...................................................................................... - 1 -2.1数字温度计设计方案 (1)2.2总体设计框图 (1)第3章数字温度计硬件设计 ............................................................................................. - 2 -3.1主控制器AT89C51 (2)3.1.1 AT89C51的特点及特性:...................................................................................... - 2 -3.1.2 管脚功能说明:................................................................................................... - 3 -3.1.3 片内振荡器:......................................................................................................... - 4 -3.1.4 芯片擦除:............................................................................................................. - 5 -3.2单片机主板电路 (5)3.3温度采集部分的设计 (6)3.3.1 温度传感器DS18B20 ............................................................................................. - 6 -3.3.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 ....................................................... - 10 -3.4显示部分电路设计 (10)3.4.1 74LS164引脚功能及特性 .................................................................................... - 10 -3.4.2 温度显示电路....................................................................................................... - 11 -3.5报警系统电路 (12)第4章数字温度计的软件设计........................................................................................ - 13 -4.1系统软件设计的流程图 (13)附录: ................................................................................................................................. - 16 -附录一丶设计原理图 (16)附录二丶数字温度计部分程序清单 (17)结束语 ................................................................................................................................. - 23 -参考文献.............................................................................................................................. - 24 -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。

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。

该设计控制器使用单片机AT89C51,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。

本温度计属于多功能温度计,可以设置上下报警温度,当温度不在设置范围内时,可以报警。

此外本文还介绍了数字温度计的硬件设计和软件设计,硬件设计主要包括主控制器、单片机的主板电路、温度采集部分电路、显示电路以及报警系统电路。

软件设计包括系统软件的流程图和数字温度计的部分程序清单。

关键词:AT89C51单片机,数字控制,测温传感器,多功能温度计第1章前言随着时代的进步和发展,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,本温度计属于多功能温度计,可以设置上下报警温度,当温度不在设置范围内时,可以报警。

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,所以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。

本文是以单片机AT89C51为核心,通过DALLAS公司的单总线数字温度传感器DS18B20来实现环境温度的采集和A/D转换,用来测量环境温度,温度分辨率为0.0625℃,并能数码显示。

因此本文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,适用范围宽其电路简单,软硬件结构模块化,易于实现等特点。

数字式温度计的设计将给人们的生活带来很大的方便,为人们生活水平的提高做出了贡献。

数字温度计在以后将应用于我们生产和生活的各个方面,数字式温度计的众多优点告诉我们:数字温度计将在我们的未来生活中应用于各个领域,它将会是传统温度计的理想的替代产品。

第2章数字温度计总体设计方案2.1 数字温度计设计方案方案一:采用热敏电阻器件,利用其感温效应,再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,利用单片机进行数据的处理,然后在显示电路上,将被测温度显示出来。

方案二:利用温度传感器,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。

分析上述两种方案可以看出方案一是使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,进行A/D转换后,利用单片机进行数据的处理,在显示电路上被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D转换电路,感温电路比较麻烦。

方案二是利用温度传感器直接读取被测温度,读数方便,测温范围广,测温精确,适用范围宽而且电路简单易于实现。

综合方案一和方案二的优缺点,我们选择方案二。

2.2 总体设计框图温度计电路设计总体设计方框图如图2-1所示,控制器采用单片机AT89C51,温度传感器采用DS18B20,用4位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。

图2-1总体设计方框图第3章数字温度计硬件设计3.1 主控制器AT89C513.1.1 AT89C51的特点及特性: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,AT89C51在空闲模式下,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。

主要功能特性:兼容MCS-51指令系统4k可反复擦写(>1000次)ISP FLASH ROM32个双向I/O口4.5-5.5V工作电压2个16位可编程定时/计数器时钟频率0-33MHZ全双工UART串行中断口线128X8 BIT内部RAM2个外部中断源低功耗空闲和省电模式中断唤醒省电模式3级加密位看门狗(WDT)电路软件设置空闲和省电功能灵活的ISP字节和分页编程双数据寄存器指针3.1.2 管脚功能说明:AT89C51管脚如图3-1所示:图3-1 AT89C51管脚图(1)VCC:供电电压。

(2)GND:接地。

(3)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P1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。

(4)P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。

在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。

(5)P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。

并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。

这是由于内部上拉的缘故。

P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。

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