智能温度测量仪表课程设计报告
数字温度计DS18B20课程设计报告
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。
最新智能型温度监测仪课程设计
开封大学《智能仪器原理及应用》课程设计学生姓名：王明霞学号：2011061745学院：电子电气工程学院专业：应用电子技术班级：（11）应电班题目：智能型温度测量仪指导教师：董卫军职称：教师截止日期：2013.11.25~2013.12.12013 年11月27 日智能型温度测量仪一、设计目的智能仪器是一种典型的微处理器应用系统，它是计算机技术、现代测量技术和大规模集成电路相结合的产物，无论是在测量速度、精确度、灵敏度、自动化程度，还是在性价比等方面，都是传统仪器不可比拟的。
通过对本次的课程设计来使同学们掌握如何去选择元器件来适应不同的电路的设计，从而对更多的元件功能及性能有更多的了解。
更重要的是培养学生基于单片机应用系统的分析和设计能力和专业知识综合应用能力，同时提高学生分析问题和解决问题的能力以及实际动手能力，为日后工作奠定良好的基础。
二、设计任务和设计要求⑴．功能要求①．配合温度传感器，实现温度的测量；②．具有开机自检、自动调零功能；③．具有克服随机误差的数字滤波功能；④. 使用220V/50Hz交流电源，设置电源开关、电源指示灯和电源保护功能。
⑵．主要技术指标①．测量温度范围：0～150℃②．测量误差：≤1%⑥．显示方式：4位LED数码管显示被测温度值。
三、总体方案论证与选择方案一：AD590传感器→转换器→ADC0809→AT89C51→四位数码管显示方案二:热电阻温度传感器→转换器→ADC0809→AT89C51→四位数码管显示方案三：DS18B20→转换器→ADC0809→AT89C51→四位数码管显示这三种方案的不同之处主要是传感器的不同：方案一中的传感器是一种已经IC化的温度感测器，它会将温度转换为电流。
它的测温范围为-55℃～+150℃，而且精度高；方案二中的传感器是利用导体的电阻随温度变化的特性制成的测温元件。
其主要的特点为精度高、测量范围大、测温范围是-200℃~600℃；方案三的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，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。
智能温度测量仪表课程设计报告
智能温度测量仪表课程设计报告课程设计报告课程：智能测量仪表题目：智能测量仪表学生姓名：XXXXXX专业年级：2009 自动化指导教师：XXXXXX XXXX信息与计算科学系2013年3月25日智能测量仪表本次课程设计中智能温度测量仪表所采用的温度传感器为LM35DZ。
其输出电压与摄氏温度成线性比例关系，无需外部校准，在0℃～100℃温度范围内精度为0.4℃~±0.75℃。
，输出电压与摄氏温度对应，使用极为方便。
灵敏度为10.0mV/℃，重复性好，输出阻抗低，电路接口简单和方便，可单电源和正负电源工作。
是一种得到广泛使用的温度传感器。
本次课程设计的主要目的在于让学生把所学到的单片机原理、电子线路设计、传感器技术与原理、过程控制、智能仪器仪表、总线技术、面向对象的程序设计等相关专业课程的内容系统的总结，并能有效的使用到项目研发中来，做到学以致用。
课程设计的内容主要分为三个部分，即使用所学编程语言（C或者汇编）完成单片机方面的程序编写、使用VB或VC语言完成PC机人机界面设计（也可以用C+API实现）、按照课程设计规范完成课程设计报告。
目录1．课程设计任务和要求 (3)1．1 设计任务 (3)2．2 设计要求 (3)2．系统硬件设计 (3)2．1 STC12C5A60S2单片机A/D转换简介 (3)2．2 LM35DZ简介 (7)2．3 硬件原理图设计 (7)3．系统软件设计 (10)3．1 设计任务 (10)3．2 程序代码 (10)3．3 系统软件设计调试 (17)4．系统上位机设计 (18)4．1 设计任务 (18)4．2 程序代码 (18)4．3 系统上位机软件设计调试 (21)5．系统调试与改善 (22)5．1 系统调试 (22)5．2 系统改善 (22)6．系统设计时常见问题举例与解决办法 (24)7．总结 (25)1. 课程设计任务和要求1.1课程设计任务本次课程设计要求设计出智能化温度测量仪表，要求该测量仪表能够将所测得的温度数据和当前电机设备的运行状况远传给上位机。
智能温度测量仪课程设计报告
课程设计报告智能温度测量仪专业：班级：学生姓名：学号：指导教师：完成时间：文献综述----智能温度测量仪摘要：本文主要介绍了智能温度测量仪的设计，包括硬件和软件的设计。
先对该测量仪进行概括性介绍，然后介绍该测量仪在硬件设计上的主要器件：“Pt100热电阻”、AT89C51单片机和LCD显示器以及描述测量仪的总体结构原理。
在本设计中，是以铂电阻PT100作为温度传感器，采用恒流测温的方法，通过单片机进行控制，用放大器、A/D转换器进行温度信号的采集。
总体来说，该设计是切实可行的。
关键词：温度；Pt100热电阻；AT89C51单片机；LCD显示器。
Abstract: This paper describes the design of the intelligent temperature measuring instrument, including hardware and software design. Be the first general description of the measuring instrument, and then describes the hardware design of the measuring instrument's main device: "Pt100 thermal resistance", AT89C51 microcontroller and LCD display, and describe the principle of measuring the overall structure. In this design, as is the PT100 platinum resistance temperature sensor, temperature measurement using constant current method, through the microcontroller to control, amplifier, A / D converter for temperature signal acquisition. Overall, the design is feasible. Key words: temperature; Pt100 thermal resistance; AT89C51 microcontroller; LCD monitor.引言：温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量，也是工业控制中主要的被控参数之一。
智能温度计实习报告
一、实习背景随着科技的发展，智能化、数字化产品在各个领域得到了广泛应用。
智能温度计作为一种重要的测量工具，具有精度高、抗干扰能力强、可扩展性强、集成方便等优点，在工业、农业、医疗等领域具有广泛的应用前景。
本实习旨在通过设计与实现一款基于单片机的智能温度计，提高学生对数字化测量技术、单片机应用以及编程等方面的实践能力。
二、实习目的1. 熟悉数字温度计的工作原理及设计方法；2. 掌握单片机在智能温度计中的应用；3. 熟悉编程语言及开发环境，提高编程能力；4. 培养团队协作精神，提高综合实践能力。
三、实习内容1. 系统设计（1）系统功能：智能温度计应具备实时测量、显示、报警、数据存储等功能。
（2）系统组成：主要包括温度传感器、单片机、显示模块、报警模块、电源模块等。
（3）硬件设计：①温度传感器：选用DS18B20数字温度传感器，具有高精度、抗干扰能力强等特点。
②单片机：选用AT89C2051单片机，具有体积小、功耗低、性能稳定等特点。
③显示模块：选用LCD液晶显示屏，可显示温度值、报警状态等信息。
④报警模块：选用蜂鸣器作为报警信号输出，当温度超过设定阈值时发出报警。
⑤电源模块：采用直流电源供电，确保系统稳定运行。
（4）软件设计：①主程序：负责初始化硬件资源、读取温度数据、显示温度值、判断报警状态等。
②温度读取模块：通过DS18B20与单片机之间的通信协议，读取温度值。
③显示模块：将温度值显示在LCD液晶显示屏上。
④报警模块：当温度超过设定阈值时，蜂鸣器发出报警信号。
2. 系统实现（1）硬件搭建：根据设计要求，搭建智能温度计的硬件电路。
（2）软件编程：利用C语言编写单片机程序，实现温度测量、显示、报警等功能。
（3）系统调试：对系统进行调试，确保各项功能正常。
四、实习成果1. 成功设计与实现了一款基于单片机的智能温度计。
2. 掌握了数字温度计的工作原理及设计方法。
3. 提高了单片机编程及调试能力。
4. 培养了团队协作精神，提高了综合实践能力。
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。
课程设计--- 智能温度测量系统的设计
《智能仪表技术》课程设计题目：智能温度测量系统的设计系别：机电工程系专业：检测技术及应用班级：学生姓名：指导老师：完成日期：2012.10.28《智能仪表技术》课程设计任务书班级10计量学生姓名指导教师课程设计题目智能温度测量系统的设计主要设计内容本系统是一个基于单片机AT89C51的数字温度计的设计，用来测量环境温度，测量范围为-50℃—110℃度。
整个设计系统分为4部分：单片机控制、温度传感器、数码显示以及键盘控制电路。
整个设计是以AT89C51为核心，通过数字温度传感器DS18B20来实现环境温度的采集和A/D转换，同时因其输出为数字形式，且为串行输出，这就方便了单片机进行数据处理，但同时也对编程提出了更高的要求。
单片机把采集到的温度进行相应的转换后，使之能够方便地在数码管上输出。
LED采用四位一体共阴的数码管主要技术指标和设计要求1．设计指标DS18B20温度计，温度测量范围0~99.9摄氏度可设置上限报警温度、下限报警温度即高于上限值或者低于下限值时蜂鸣器报警默认上限报警温度为38℃、默认下限报警温度为5℃报警值可设置范围：最低上限报警值等于当前下限报警值最高下限报警值等于当前上限报警值将下限报警值调为0时为关闭下限报警功能2．设计要求1）基本范围0℃-99℃2）精度误差小于0.5℃3）LED数码直读显示3．制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。
4．编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
主要参考资料及文献[1]李朝青.单片机原理及接口技术（简明修订版）.杭州：北京航空航天大学出版社，1998[2]李广弟.单片机基础［Ｍ］.北京：北京航空航天大学出版社，1994[3]江力.单片机原理与应用技术 .清华大学出版社 .2006[4]蔡美琴等．MCS一51系列单片机系统及其应用[M]．北京：高等教育出版社，1999．[5]王树勋．MCS一51单片微型计算机原理与开发．北京：机械工业出版社，1995[6] 周润景，张丽娜．基于PROTEUS 的电路及单片机系统设计与仿真[M]．北京:航空航天大学出版社 ,2006.P321～P326[7]王忠飞，胥芳．MCS-51 单片机原理及嵌入式系统应用[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2007．P268-273目录1 概述 (5)1.1研究背景和研究意义： (5)1.2本文研究内容: (5)1.2.1设计目的： (5)1.2.2设计要求： (5)1.2.3设计原理： (6)2 系统硬件模块的选择 (6)2.1开发工具的选择: (6)2.2单片机的选择 (7)2.3温度传感器的选择 (10)2.3.1DS18B20的介绍 (11)2.3.2DS18B20工作原理 (11)2.4显示模块的选择 (13)3 系统硬件电路设计 (15)3.1系统整体电路图 (15)3.2单片机最小系统 (16)3.3温度传感器系统 (17)3.4报警电路设计 (20)3.5显示电路设计 (21)3.6电源电路设计 (22)4 系统软件设计 (22)4.1主程序 (23)4.2读出温度子程序 (24)4.3温度转换命令子程序 (24)4.4计算温度子程序....................................................... ..25课程设计总结 (27)参考文献： (28)1. 概述1.1研究背景和研究意义：随着科技的不断发展，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。
单片机智能体温计课程设计
单片机智能体温计课程设计一、引言体温是人体健康状况的重要指标之一，准确、便捷地测量体温对于疾病的诊断和预防具有重要意义。
传统的体温计在使用上存在一些不便，如测量时间长、读数不直观等。
随着单片机技术的发展，智能体温计应运而生。
本课程设计旨在利用单片机技术，设计一款功能实用、操作简便的智能体温计。
二、设计要求1、测量范围：350℃ 420℃，精度为 01℃。
2、测量时间短，能够快速显示测量结果。
3、具备存储功能，能够记录多次测量数据。
4、具有温度报警功能，当测量温度超过设定的阈值时发出警报。
5、采用直观的显示方式，如液晶显示屏（LCD）。
三、硬件设计1、温度传感器选择数字式温度传感器，如 DS18B20。
它具有体积小、精度高、接口简单等优点，能够直接将温度转换为数字信号输出，方便与单片机进行通信。
2、单片机选用常见的 51 系列单片机，如 STC89C52。
它具有丰富的资源和成熟的开发环境，能够满足本设计的需求。
3、显示模块采用 1602 液晶显示屏，能够清晰地显示测量的温度值、时间等信息。
4、报警模块由蜂鸣器和发光二极管组成。
当测量温度超过设定的阈值时，蜂鸣器发声，发光二极管闪烁，提醒用户。
5、存储模块选用 EEPROM 芯片，如 AT24C02，用于存储测量数据。
四、软件设计1、主程序流程系统初始化，包括单片机端口设置、传感器初始化、显示初始化等。
读取温度传感器的数据，并进行数据处理和转换。
将测量的温度值显示在液晶显示屏上。
判断温度是否超过阈值，若超过则触发报警。
将测量数据存储到 EEPROM 中。
2、温度传感器驱动程序按照 DS18B20 的通信协议，发送指令读取温度数据。
对读取的数据进行校验和处理，得到准确的温度值。
3、显示程序编写驱动 1602 液晶显示屏的程序，实现字符和数字的显示。
4、报警程序当温度超过阈值时，控制蜂鸣器发声和发光二极管闪烁。
5、存储程序按照 EEPROM 的读写协议，将测量数据写入存储芯片。
课程设计--- 智能温度测量系统的设计
《智能仪表技术》课程设计题目：智能温度测量系统的设计系别：机电工程系专业：检测技术及应用班级：学生姓名：指导老师：完成日期：2012.10.28《智能仪表技术》课程设计任务书班级10计量学生姓名指导教师课程设计题目智能温度测量系统的设计主要设计内容本系统是一个基于单片机AT89C51的数字温度计的设计，用来测量环境温度，测量范围为-50℃—110℃度。
整个设计系统分为4部分：单片机控制、温度传感器、数码显示以及键盘控制电路。
整个设计是以AT89C51为核心，通过数字温度传感器DS18B20来实现环境温度的采集和A/D转换，同时因其输出为数字形式，且为串行输出，这就方便了单片机进行数据处理，但同时也对编程提出了更高的要求。
单片机把采集到的温度进行相应的转换后，使之能够方便地在数码管上输出。
LED采用四位一体共阴的数码管主要技术指标和设计要求1．设计指标DS18B20温度计，温度测量范围0~99.9摄氏度可设置上限报警温度、下限报警温度即高于上限值或者低于下限值时蜂鸣器报警默认上限报警温度为38℃、默认下限报警温度为5℃报警值可设置范围：最低上限报警值等于当前下限报警值最高下限报警值等于当前上限报警值将下限报警值调为0时为关闭下限报警功能2．设计要求1）基本范围0℃-99℃2）精度误差小于0.5℃3）LED数码直读显示3．制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。
4．编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
主要参考资料及文献[1]李朝青.单片机原理及接口技术（简明修订版）.杭州：北京航空航天大学出版社，1998[2]李广弟.单片机基础［Ｍ］.北京：北京航空航天大学出版社，1994[3]江力.单片机原理与应用技术 .清华大学出版社 .2006[4]蔡美琴等．MCS一51系列单片机系统及其应用[M]．北京：高等教育出版社，1999．[5]王树勋．MCS一51单片微型计算机原理与开发．北京：机械工业出版社，1995[6] 周润景，张丽娜．基于PROTEUS 的电路及单片机系统设计与仿真[M]．北京:航空航天大学出版社 ,2006.P321～P326[7]王忠飞，胥芳．MCS-51 单片机原理及嵌入式系统应用[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2007．P268-273目录1 概述 (5)1.1研究背景和研究意义： (5)1.2本文研究内容: (5)1.2.1设计目的： (5)1.2.2设计要求： (5)1.2.3设计原理： (6)2 系统硬件模块的选择 (6)2.1开发工具的选择: (6)2.2单片机的选择 (7)2.3温度传感器的选择 (10)2.3.1DS18B20的介绍 (11)2.3.2DS18B20工作原理 (11)2.4显示模块的选择 (13)3 系统硬件电路设计 (15)3.1系统整体电路图 (15)3.2单片机最小系统 (16)3.3温度传感器系统 (17)3.4报警电路设计 (20)3.5显示电路设计 (21)3.6电源电路设计 (22)4 系统软件设计 (22)4.1主程序 (23)4.2读出温度子程序 (24)4.3温度转换命令子程序 (24)4.4计算温度子程序....................................................... ..25课程设计总结 (27)参考文献： (28)1. 概述1.1研究背景和研究意义：随着科技的不断发展，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。
智能温度测量仪课程设计
一、系统功能说明1.1主要技术指标1）测温范围：-200～600摄氏度；2）测温精度：0.5摄氏度；3）稳定性：0.5摄氏度1.2 PT100传感器电阻式温度传感器(RTD, Resistance Temperature Detector)是指一种物质材料作成的电阻,它会随温度的改变而改变电阻值。
PT100温度传感器是一种以铂(Pt)做成的电阻式温度传感器，属于正电阻系数,其电阻阻值与温度的关系可以近似用下式表示：在0～600℃范围内：Rt =R0 (1+At+Bt2)在-200～0℃范围内：Rt =R0 (1+At+Bt2+C(t-100)t3)式中A、B、C 为常数，A=3.96847×10-3；B=-5.847×10-7；C=-4.22×10-12；由于它的电阻—温度关系的线性度非常好，因此在测量较小范围内其电阻和温度变化的关系式如下：R=Ro(1+αT)其中α=0.00392, Ro为100Ω(在0℃的电阻值),T为华氏温度，因此铂做成的电阻式温度传感器，又称为PT100。
1.2.1 PT100传感器特性PT100温度传感器的测量范围广：-200℃～+600℃，偏差小，响应时间短，还具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点，其得到了广泛的应用，本设计即采用PT100作为温度传感器。
1.2.2 PT100传感器测量原理Pt100是电阻式温度传感器，测温的本质其实是测量传感器的电阻，通常是将电阻的变化转换成电压或电流等模拟信号，然后再将模拟信号转换成数字信号，再由处理器换算出相应温度。
采用Pt100 测量温度一般有两种方法：方案一:设计一个恒流源通过Pt100 热电阻，通过检测Pt100 上电压的变化来换算出温度；测温原理：通过运放U1A将基准电压4.096V转换为恒流源，电流流过Pt100时在其上产生压降，再通过运放U1B将该微弱压降信号放大（图中放大倍数为10），即输出期望的电压信号，该信号可直接连AD转换芯片。
智能温度计课程设计
《智能仪器》课程设计说明书学生姓名：学号：学院：机电工程学院专业：电子信息工程技术题目：智能温度计指导教师：职称：一.课程设计的目的：本课程是电子信息工程技术专业的专业基本能力训练课程，其目的是通过本课程设计，使学生掌握智能仪器的一般设计方法，熟悉系统硬件和软件的一般开发环境和开发流程，为设计和开发智能仪器打下坚实的基础。
培养学生基于单片机应用系统的分析和设计能力和专业知识综合应用能力，同时提高学生分析问题和解决问题的能力以及实际动手能力，为日后工作奠定良好的基础。
二.设计题目：智能型温度测量仪的设计三.内容和要求四.组织方式1.智能型温度测量仪的设计⑴．功能要求①．配合温度传感器，实现温度的测量；②．具有开机自检、自动调零功能；③．使用220V/50Hz交流电源，设置电源开关、电源指示灯和电源保护功能。
⑵．主要技术指标①．测量温度范围：0～120℃②．测量误差：≤1%⑥．显示方式：4位LED数码管显示被测温度值。
目录●一：《智能仪器》课程设计指导书●二：摘要●三：引言:●四智能温度计的设计梗概●五：系统硬件组成●六：系统硬件组成温度传感器AD590 ●七：放大器●八：3A/D转换器MC14433放大器●九： LED显示器●十：性能弊端处理●十一：总结●十二：体会●十三：参考文献●十四：程序清单摘要：本论文叙述了应用单片机AT89C51构成的智能温度计主要的功能、硬件的组成和软件的设计。
该系统的功能是通过温度传感器对温度进行采集，然后通过A/D转换器MC14433进行模数转换，传给单片机进行处理，从而实现温度的实时显示。
整个系统结构紧凑、简单可靠、操作灵活、功能强、性能价格比高，较好地满足了现代农业生产和科研的需要。
单片机自问世以来，性能不断提高和完善，其资源又能满足很多应用场合的需要，加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点，因此，在工业控制、智能仪器仪表、数据采集和处理、通信系统、高级计算器、家用电器等领域的应用日益广泛，并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统。
智能仪器智能温度测试仪的设计
智能仪器智能温度测试仪的设计智能仪器智能温度测试仪的设计1.引言1.1 目的本文档旨在介绍智能仪器智能温度测试仪的设计。
该仪器采用智能化技术，能够准确测量温度并进行数据分析和记录，以满足各种温度测试需求。
1.2 背景随着科技的发展，温度测试在工业、医疗、农业等领域中的重要性越来越被重视。
传统的温度测试仪器存在准确性、操作复杂等问题。
为了解决这些问题，本设计旨在开发一款智能化的温度测试仪器。
2.系统设计2.1 系统概述智能温度测试仪由硬件模块和软件模块组成。
硬件模块包括传感器、数据采集模块、数据分析处理模块和显示屏等部分；软件模块包括数据管理系统、用户界面和远程控制等部分。
2.2 硬件设计①传感器本设计采用高精度温度传感器，能够实时测量温度，并输出数字信号给数据采集模块。
②数据采集模块数据采集模块负责采集传感器输出的温度数据，并进行模数转换。
采集的数据将通过总线传输给数据处理模块。
③数据处理模块数据处理模块对采集到的温度数据进行处理和分析，并将结果保存到内部存储器中，以备后续查询和分析。
④显示屏显示屏用于展示实时温度、历史数据以及系统状态等信息，并提供用户操作界面。
2.3 软件设计①数据管理系统数据管理系统用于存储、查询和管理温度测试仪采集到的数据。
它提供了数据导入、导出、删除、备份等功能。
②用户界面用户界面提供给用户进行温度测试的操作界面和数据展示界面。
用户可以通过界面设定温度范围、采样频率等参数。
③远程控制远程控制功能使用户可以通过远程连接的方式，对温度测试仪进行远程控制和数据查询。
3.性能要求3.1 测量精度温度测试仪的测量精度要达到±0.1℃以内，以满足不同行业对温度测试的精度要求。
3.2 响应时间温度测试仪的响应时间应小于1秒，以便快速响应用户的操作并实现实时数据显示。
3.3 数据存储容量温度测试仪的数据存储容量应达到最少1000条数据，以满足长时间的数据记录需求。
4.法律名词及注释●智能温度测试仪: 一种具备智能化功能的温度测试设备，能够准确测量温度并进行数据分析和记录。
智能仪器智能温度测试仪的设计
北华大学智能仪器综合设计实习报告题目：智能温度测试仪的设计专业：测控技术与仪器班级：姓名：学号:指导老师：目录一、概述 (1)二、方案设计 (2)1．设计任务 (2)2．总体方案 (2)3．具体方案 (2)4．PT100传感器特性 (3)5．测温原理 (3)三．MK—4PC 智能仪器实验教学系统简介 (3)四．硬件电路设计 (5)1．硬件功能分析 (5)2.各部分硬件设计 (5)五．软件设计 (8)1。
编程环境介绍 (8)2。
软件功能需求分析 (10)3.各部分软件设计 (11)a．软件的流程图 (11)b.主程序 (11)六．调试 (21)七．实习总结 (21)八．参考文献 (22)一、概述温度是自然界中和人类打交道最多的物理参数之一，无论是在生产实验场所,还是在居住休闲场所，温度的采集或控制都十分频繁和重要，而且，网络化远程采集温度并报警是现代科技发展的一个必然趋势。
由于温度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系，所以温传感器就会相应产生.传感器主要用于测量和控制系统，它的性能好坏直接影响系统的性能。
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。
由于PT100热电阻的温度与阻值变化关系，人们便利用它的这一特性，发明并生产了PT100热电阻温度传感器。
它是集温度湿度采集于一体的智能传感器。
温度的采集范围可以在—200℃~+200℃，湿度采集范围是0%~100％。
pt100温度传感器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。
主要用于工业过程温度参数的测量和控制。
带传感器的变送器通常由两部分组成:传感器和信号转换器。
传感器主要是热电偶或热电阻；信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成（由于工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的，因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器），有些变送器增加了显示单元，有些还具有现场总线功能。
智能测温系统设计报告书
智能测温系统设计报告书1. 引言随着科技的不断发展，智能化渗透到我们生活的方方面面。
智能测温系统作为一种应用于各个领域的智能化温度检测设备，有着广泛的应用前景。
本报告旨在设计一种智能测温系统，并详细介绍该系统的设计原理、硬件架构和软件实现。
2. 设计原理智能测温系统的设计原理是通过采集目标物体的红外辐射，计算目标物体的表面温度。
该设计基于斯特藩-玻尔兹曼定律，即目标物体的辐射功率与其绝对温度的四次方成正比。
智能测温系统利用红外传感器和数字信号处理器实现红外辐射的测量和温度计算。
3. 硬件架构智能测温系统的硬件架构主要包括红外传感器、数据采集模块和计算模块。
- 红外传感器负责接收目标物体发出的红外辐射并转化为电信号。
- 数据采集模块将红外传感器接收到的信号进行放大和滤波处理，以获取精确的红外辐射数据。
- 计算模块通过处理数据采集模块提供的红外辐射数据，应用斯特藩-玻尔兹曼定律进行温度计算，最后输出目标物体的表面温度。
4. 软件实现数据预处理数据预处理过程包括对输入的红外辐射数据进行放大、滤波和ADC （模数转换）处理，使得处理后的数据更加精确和可靠。
温度计算根据斯特藩-玻尔兹曼定律，通过处理红外辐射数据计算目标物体的表面温度。
计算模块利用软件算法，对处理后的数据进行数值计算，得出最终的温度结果。
结果显示设计一种用户友好的界面，显示目标物体的实时温度。
该界面可以通过显示屏或通过网络传输到监控平台进行显示。
5. 优势和应用智能测温系统相比传统的温度计具有以下优势：- 非接触性测温，避免了传统接触式温度计可能带来的污染和传染风险。
- 实时监测和报警功能，能够迅速对异常温度进行预警并采取相应的措施。
- 数据可追溯性，智能测温系统可以存储历史温度数据，并能够导出和分析这些数据。
智能测温系统的应用范围广泛，包括但不限于以下领域：- 工业生产线的温度监控- 建筑物的空调温度调节- 医疗设备的温度控制- 电子设备的散热管理6. 结论通过本报告的设计和实现，我们成功地开发了一种智能测温系统。
智能温度测控仪课程设计
智能温度测控仪课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解智能温度测控仪的基本原理，掌握温度传感器的工作方式和测量范围。
2. 学习智能温度测控仪的电路组成和功能，了解各组成部分的作用及相互关系。
3. 掌握编程方法，实现对温度数据的采集、处理和显示。
技能目标：1. 能够正确连接智能温度测控仪的电路，进行简单的故障排查和维修。
2. 能够运用所学编程知识，编写程序实现对温度的实时监控和控制。
3. 培养动手实践能力，通过实际操作，熟练使用智能温度测控仪。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对智能硬件的兴趣和热情，激发创新精神和探究欲望。
2. 增强学生的团队协作意识，培养合作解决问题的能力。
3. 培养学生关注环境保护，认识到智能温度测控仪在节能降耗方面的作用。
课程性质：本课程属于电子技术实践课程，注重理论联系实际，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础知识，对智能硬件有一定的好奇心，喜欢动手实践。
教学要求：教师应充分调动学生的积极性，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生的实践能力。
同时，关注学生的情感态度价值观的培养，使学生在掌握知识技能的同时，形成正确的价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续的教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 理论知识：- 温度传感器原理与分类，重点讲解热敏电阻、热电偶等常见温度传感器的原理和应用。
- 智能温度测控仪电路组成，包括传感器、信号处理电路、微控制器、显示模块等部分的功能和连接方式。
- 编程基础，介绍C语言或Python语言在温度测控中的应用，涉及数据类型、运算符、控制结构等。
2. 实践操作：- 智能温度测控仪电路搭建，指导学生根据电路图正确连接各部分组件。
- 程序编写与调试，引导学生学习编程软件的使用，编写温度采集程序，并进行调试和优化。
- 系统测试与优化，通过实际测试，观察温度测控效果，针对问题进行排查和优化。
3. 教学大纲安排：- 第一课时：导入新课，介绍智能温度测控仪的应用，明确学习目标。
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课程设计报告课程：智能测量仪表题目：智能测量仪表学生姓名：XXXXXX专业年级：2009 自动化指导教师：XXXXXX XXXX信息与计算科学系2013年3月25日智能测量仪表本次课程设计中智能温度测量仪表所采用的温度传感器为LM35DZ。
其输出电压与摄氏温度成线性比例关系，无需外部校准，在0℃～100℃温度范围内精度为0.4℃~±0.75℃。
，输出电压与摄氏温度对应，使用极为方便。
灵敏度为10.0mV/℃，重复性好，输出阻抗低，电路接口简单和方便，可单电源和正负电源工作。
是一种得到广泛使用的温度传感器。
本次课程设计的主要目的在于让学生把所学到的单片机原理、电子线路设计、传感器技术与原理、过程控制、智能仪器仪表、总线技术、面向对象的程序设计等相关专业课程的内容系统的总结，并能有效的使用到项目研发中来，做到学以致用。
课程设计的内容主要分为三个部分，即使用所学编程语言（C或者汇编）完成单片机方面的程序编写、使用VB或VC语言完成PC机人机界面设计（也可以用C+API实现）、按照课程设计规范完成课程设计报告。
目录1．课程设计任务和要求 (3)1．1 设计任务 (3)2．2 设计要求 (3)2．系统硬件设计 (3)2．1 STC12C5A60S2单片机A/D转换简介……………………………………………32．2 LM35DZ简介 (7)2．3 硬件原理图设计 (7)3．系统软件设计 (10)3．1 设计任务 (10)3．2 程序代码 (10)3．3 系统软件设计调试 (17)4．系统上位机设计 (18)4．1 设计任务 (18)4．2 程序代码 (18)4．3 系统上位机软件设计调试 (21)5．系统调试与改善 (22)5．1 系统调试 (22)5．2 系统改善 (22)6．系统设计时常见问题举例与解决办法 (24)7．总结 (25)1. 课程设计任务和要求1.1课程设计任务本次课程设计要求设计出智能化温度测量仪表，要求该测量仪表能够将所测得的温度数据和当前电机设备的运行状况远传给上位机。
仪表测量范围为0-100℃；测量精度为±1℃；可以进行温度整定，比如，温度≥30℃，启动压缩机外设；温度≤20℃，关闭压缩机外设；要求上位机和下位机都能显示温度值和电机设备的运行状态并且都能独立控制温度数据采集状态和电机设备的运行状态；通讯方式可以采用RS232C或485。
上位机要求人机界面在保证简单实用的基础上做的美观。
1.2课程设计要求（1）利用所学专业课相关知识合理的选择器材，使用Protel99se绘制出硬件原理图。
（2）使用C语言或者汇编语言完成下位机程序驱动，并且要尽量保证系统的稳定性和可靠性以及实用性。
（3）使用VB或VC语言或用C+API（应用程序接口调用）实现上位机人机界面的设计，要求上位机发送的命令下位机能及时的给予响应，并且上位机能够实时准确的显示下位机所上传数据以及电机设备的运行状态。
（4）按照课程设计规范撰写课程设计报告。
2. 系统硬件设计2.1 STC12C5A60S2单片机A/D转换简介STC12C5A60S2单片机集成有8路10位高速模数转换器（ADC），速度可达到250KHz（25万次/秒，可做温度检测、压力检测、电池电压检测、按键扫描、频谱检测等。
STC12C5A60S2单片机片内集成8通道10位模数转换器（ADC）。
ADC输入通道与P1口复用，上电复位后P1口为弱上拉型I/O口，用户可以通过软件设置将8路中的任何一路设置为A/D转换，不需作为A/D 使用的口可继续作为I/O口使用。
2.1.1 模数转换器的结构图STC12C5A60S2单片机的模数转换器由多路选择开关、比较器、逐次比较寄存器、10位ADC、转换结果寄存器（ADC_RES和ADC_RESL）以及ADC控制寄存器ADC_CONTR构成。
如图2-1所示。
图2-1 STC12C5A单片机内部A/D转换结构图2.1.2 模数转换器的参考电压STC12C5A60S2单片机A/D转换模块的参考电压源是输入工作电压Vcc，所以一般不用外接参考电压源。
如三端稳压电路7805的输出电压是5V，但实际电压可能是4.88V到4.96V，如果用户需要的精度比较高，可在应用产品出厂前将实际测出的工作电压值记录在单片机内部的EEPROM里面，以供程序校正使用。
如果Vcc不稳定（例如电池供电的系统中，电池电压常常在5.3V-4.2V之间漂移），则需要在8路A/D转换的一个通道外接一个稳定的参考电压源，来计算出此时的工作电压Vcc，再计算出其他几路A/D转换通道的电压。
例如，可在ADC转换通道的第七通道外接一个1.25V的基准参考电压源，由此求出此时的工作电压Vcc，再计算出其它几路A/D转换通道的电压。
2.1.3 与ADC相关的寄存器1、P1口模拟功能控制寄存器P1ASF（地址为9DH，复位值为00H）如果要使用相应口的模拟功能，需将P1ASF 特殊功能寄存器中的相应位置为‘1’。
如，若要使用P1.6的模拟量功能，则需要将P16ASF 设置为1。
（注意，P1ASF 寄存器不能位寻址，可以使用汇编语言指令ORL P1ASF, #40H ，也可以使用C 语言语句P1ASF |= 0x40;）2、 ADC 控制寄存器ADC_CONTR （地址为BCH ，复位值为00H ）1）ADC_POWER ：ADC 电源控制位。
0：关闭ADC 电源。
1：打开ADC 电源。
2）SPEED1、SPEED0：ADC 转换速度控制位。
3）ADC_FLAG ：A/D 转换结束标志位。
A/D 转换完成后，ADC_FLAG = 1，要由软件清0。
不管A/D 转换完成后由该位申请产生中断，还是由软件查询该标志位判断A/D 转换是否结束，当A/D 转换完成后，ADC_FLAG = 1，一定要软件清0。
4）ADC_START ：A/D 转换启动控制位，ADC_START=1，开始转换；5）CHS0CHS1CHS2ADC_STARTADC_FLAGSPEED0SPEED1ADC_POWER位名称 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7位号P10ASFP11ASFP12ASFP13ASFP14ASFP15ASFP16ASFP17ASF位名称D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 位号程序中需要注意的事项：由于是2套时钟,所以,设置ADC_CONTR控制寄存器后,要加4个空操作延时才可以正确读到ADC_CONTR寄存器的值,原因是设置ADC_CONTR控制寄存器的语句执行后,要经过4个CPU时钟的延时,其值才能够保证被设置进ADC_CONTR控制寄存器。
3、A/D转换结果寄存器ADC_RES、ADC_RESL特殊功能寄存器ADC_RES（地址为BDH，复位值为00H）和ADC_RESL（地址为BEH，复位值为00H）用于保存A/D转换结果。
A/D转换结果存储格式由辅助寄存器AUXR1（地址为A2H，复位值为00H）中的ADRJ控制，ADRJ是AUXR1中的D2位。
（1）当ADRJ=0时，10位A/D转换结果的高8位放在ADC_RES寄存器，低2位放在ADC_RESL寄存器。
存储格式如下：（2）当ADRJ=1时，10位A/D转换结果的最高2位放在ADC_RES寄存器的低2位，低8位放在ADC_RESL寄存器。
存储格式如下：模/数转换结果计算公式如下：ADRJ = 0时，取10位结果(ADC_RES[7:0],ADC_RESL[1:0]) = 1024 ×Vin / Vcc ADRJ = 0时，取8位结果ADC_RES[7:0] = 256 ×Vin / VccADRJ = 1时，取10位结果(ADC_RES[1:0],ADC_RESL[7:0]) = 1024 ×Vin / Vcc Vin为模拟输入通道输入电压，Vcc为单片机实际工作电压，用单片机工作电压作为模拟参考电压。
4、与A/D转换中断有关的寄存器中断允许控制寄存器IE中的EADC位（D5位）用于开放ADC中断，EA位（D7位）用于开放CPU中断；中断优先级寄存器IP中的PADC位（D5位）和IPH中的PADCH位（D5位）用于设置A/D中断的优先级。
在中断服务程序中，要使用软件将A/D中断标志位ADC_FLAG（也是A/D转换结束标志位）清0。
2.2 LMDZ35简介TS-LM35温度传感器是由LM35CZ/DZ 集成电路温度传感器外加金属套密封组装而成，其输出电压与摄氏温度成线性比例关系，无需外部校准，在-55～+150℃温度范围内精度为0.4℃~±0.75℃。
，输出电压与摄氏温度对应，使用极为方便。
灵敏度为10.0mV/℃，重复性好，输出阻抗低，电路接口简单和方便，可单电源和正负电源工作。
是一种得到广泛使用的温度传感器。
LM35技术特性：⑴温度范围：LM35DZ 0℃～100℃；LM35CZ -40℃～110℃⑵在摄氏温度下直接校准⑶线性刻度系数：+10.0mV/℃⑷精度：0.5℃(在25℃) ⑸工作电压为4～30V ⑹功耗：小于60uA⑺自热效应小于0.08℃⑻非线性：±0。
25℃⑼输出阻抗：0.1Ω/1mA⑽输出电压：+6V～-1.0V适合于远程应用⑾输出电流10mA：2.3 硬件原理图设计该系统硬件原理图可大体分为这几个模块：串行通信模块、模拟信号处理模块、4*7LED显示模块以及电源模块等。
1、串行通信模块原理图如下：本通信过程采用RS232方式进行，由于单片机中的UART和电脑串口RS232的区别仅在于电平的不同,电脑串口采用232电平,而单片机UART则采用TTL电平,如果不进行电平转换,单片机跟电脑串口就不能进行直接通信,RS232是UART的一种就意味着通信协议的格式是一样的,只要电平统一了,两者之间就可以直接通信,此处应用了MAX232这一芯片，MAX232对两者之间通信的数据没有任何作用,仅仅是中介而已,而其只是负责将两者之间的电平进行统一,使两者之间没有通信障碍。
另外，MAX232芯片采用单+5V电源供电，仅需几个外接电容即可完成从TTL到RS232电平的转换，共两路。
其中13脚（R1IN）、12脚（R1OUT）、11脚（T1IN）、14脚（T1OUT）为第一数据通道。
8脚（R2IN）、9脚（R2OUT）、10脚（T2IN）、7脚（T2OUT）为第二数据通道。
TTL/CMOS数据从T1IN、T2IN输入转换成RS-232数据从T1OUT、T2OUT送到电脑DP9插头；DP9插头的RS-232数据从R1IN、R2IN输入转换成TTL/CMOS数据后从R1OUT、R2OUT输出。