基于单片机的电子式智能温度计设计 嵌入式系统课程设计
基于单片机的数字温度计课程设计
标题:基于单片机的数字温度计课程设计一、概述在现代电子科技飞速发展的今天,单片机技术已经渗透到各行各业。
而在电子课程设计中,基于单片机的数字温度计课程设计是一项常见而且具有挑战性的任务。
本文将探讨基于单片机的数字温度计课程设计的相关内容。
二、课程设计目标1、理解单片机的工作原理和基本架构;2、掌握温度传感器的工作原理和应用;3、设计并实现一个数字温度计系统;4、对系统进行实验验证并调试。
三、课程设计内容1、单片机基础知识的学习通过学习单片机的基本原理、指令系统、编程语言等内容,理解单片机的工作方式及其在数字温度计设计中的应用。
2、温度传感器的选型和原理学习选择并了解适合数字温度计设计的温度传感器,掌握其工作原理和接口特性,为后续的系统设计奠定基础。
3、数字温度计系统设计根据所学知识,设计数字温度计系统的硬件和软件部分。
硬件设计包括电路连接和元器件选取,软件设计包括程序编写和逻辑控制。
4、系统调试和优化对设计好的数字温度计系统进行实验验证,检查并解决可能存在的问题,优化系统的性能和稳定性。
四、课程设计实施步骤1、学习单片机基础知识可以通过课堂教学、实验操作和参考书籍资料等方式进行学习。
要求学生掌握单片机的基本原理和编程方法。
2、温度传感器的选型和原理学习在实验室或者实际应用中选择适合的温度传感器,并深入了解其工作原理和使用要求。
3、数字温度计系统设计学生按照课程要求,独立或者分组设计数字温度计系统的硬件和软件部分,包括原理图设计、程序编写、电路连接等。
4、系统调试和优化学生在实验室进行系统调试,检查系统的功能是否符合设计要求,发现问题并解决。
优化系统的性能和稳定性。
五、课程设计评价1、设计方案的完整性和可行性对学生提交的设计方案进行评价,要求其具有一定的完整性和可行性,考察学生的设计能力和实际应用能力。
2、实验结果的准确性和稳定性对学生进行实验验证,检查实验结果的准确性和系统的稳定性,考察学生的实验操作能力和问题解决能力。
基于STM32单片机的温度控制系统设计
基于STM32单片机的温度控制系统设计一、本文概述本文旨在探讨基于STM32单片机的温度控制系统的设计。
我们将从系统需求分析、硬件设计、软件编程以及系统测试等多个方面进行全面而详细的介绍。
STM32单片机作为一款高性能、低功耗的微控制器,广泛应用于各类嵌入式系统中。
通过STM32单片机实现温度控制,不仅可以精确控制目标温度,而且能够实现系统的智能化和自动化。
本文将介绍如何通过STM32单片机,结合传感器、执行器等硬件设备,构建一套高效、稳定的温度控制系统,以满足不同应用场景的需求。
在本文中,我们将首先分析温度控制系统的基本需求,包括温度范围、精度、稳定性等关键指标。
随后,我们将详细介绍系统的硬件设计,包括STM32单片机的选型、传感器和执行器的选择、电路设计等。
在软件编程方面,我们将介绍如何使用STM32的开发环境进行程序编写,包括温度数据的采集、处理、显示以及控制策略的实现等。
我们将对系统进行测试,以验证其性能和稳定性。
通过本文的阐述,读者可以深入了解基于STM32单片机的温度控制系统的设计过程,掌握相关硬件和软件技术,为实际应用提供有力支持。
本文也为从事嵌入式系统设计和开发的工程师提供了一定的参考和借鉴。
二、系统总体设计基于STM32单片机的温度控制系统设计,主要围绕实现精确的温度监测与控制展开。
系统的总体设计目标是构建一个稳定、可靠且高效的环境温度控制平台,能够实时采集环境温度,并根据预设的温度阈值进行智能调节,以实现对环境温度的精确控制。
在系统总体设计中,我们采用了模块化设计的思想,将整个系统划分为多个功能模块,包括温度采集模块、控制算法模块、执行机构模块以及人机交互模块等。
这样的设计方式不仅提高了系统的可维护性和可扩展性,同时也便于后续的调试与优化。
温度采集模块是系统的感知层,负责实时采集环境温度数据。
我们选用高精度温度传感器作为采集元件,将其与STM32单片机相连,通过ADC(模数转换器)将模拟信号转换为数字信号,供后续处理使用。
单片机智能电子温度计设计(电路图+原理图+源代码)课程设计
单片机智能电子温度计设计(电路图+原理图+源代码)-课程设计单片机智能电子温度计设计(电路图+原理图+源代码)智能电子温度计,要求显示温度和时间,能实现异常温度报警,温度和时间可设置。
自己构思系统的功能,成分发挥想象力和创造力,尽可能实现较多的功能,并能实现功能的扩展。
1. 根据课题,查阅相关资料;2. 画出系统的原理框图;3. 画出单元电路图;4. 编写相应部分程序;5. 撰写说明书。
1. 靳达.单片机应用系统开发实例导航.北京:人民邮电出版社,。
2. 张俊谟。
单片机中级教程.原理与应用北京:北京航空航天大学出版社,。
3. 何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计(系统配置与接口技术)。
目录单片机课程设计任务书 2智能体温计的设计 7一、主要模块的方案论证与比较 71.1 温度传感器的选择 71.2 A/D转换器的选择 71.3 时间模块 8二、总系统设计方案 102.1 总系统方案设计描述 102.2 系统电路原理图 10电源电路模块 102.2.2 温度检测、放大模块 112.2.3 A/D转换模块 12温度设制、显示及报警电路模块 152.2.5 时间设制、显示模块 16三、系统软件设计 17系统程序流程图 17时间设置流程 18四、系统测试 214.1 硬件测试 214.1.1 单元模块的测试 21系统整体测试 21软件测试 214.3 硬件与软件的联机测试 21五、测试数据及实验结果 235.1 测试数据 235.2 测试结果分析 23六、总结和体会 24七、参考文献 25附录1 26附录2(程序) 1068单片机智能电子温度计设计(电路图+原理图+源代码)智能体温计的设计摘要:本智能体温计采用AT89S51作为核心器件实现对系统的自动控制,采用双单片机串行处理结构。
外界温度经AD590集成温度传感器采集,温度变化转换为线性电压信号,再经由OP07构成高精度低温漂的放大电路处理后,作为ADC0809的模拟输入信号,由ADC0809完成A/D转换,得到8位的数字信号送入单片机1(AT89S51)。
基于单片机的数字温度计的课程设计
基于单片机的数字温度计的课程设计随着科技发展,单片机技术受到了广泛的应用,并得到了广泛的重视。
本设计以现有单片机ADUC7024系统为基础,设计和实现了一款基于单片机的数字温度计,旨在解决过热或者过冷的问题,通过温度检测器在给定的温度范围内确定温度,并控制过热和过冷的情况。
(一)设计的概述本设计的主要内容是分析ADUC7024硬件,对硬件进行器件选型,完成系统模块的设计,以及ADUC7024以现有程序设计语言完成控制程序设计,最后采用ADUC7024作为控制器,与温度检测器、LED等模块进行硬件联通,完成一个简单的温度检测控制系统。
1、器件选型:本设计采用ADUC7024作为系统的控制器,采取温度传感器采用的是DS18B20温度芯片芯片,显示采用的是LED系列的指示灯,系统开关采用的是两个按键作为上升按钮和下降按钮。
2、硬件模块:本次设计以ADUC7024硬件为主框架,以温度检测器连接ADUC7024控制器,可以实现温度范围内数字检测,LED显示屏以温度为参数,可根据设定的温度范围指示异常温度;系统开关采用按键开关来控制,多出的端口可实现报警功能。
本设计采用ADUC7024系统控制器,设计一款基于单片机的温度检测控制系统的电路,主要包括:外部中断、输入输出口、充电输出和按键检测电路,电路图如下图1所示:1、主程序:本次设计采用C语言编写,主程序负责实现温度检测、控制操作功能。
主程序中采用外部中断和充电输出实现数据的获取和操作的控制,采用按键输入调节温度,并且可以把某一温度范围内的上下限定值写入EEPROM,控制系统会及时获取当前温度,比较当前温度与上下限值,如果出现过热或者过冷,则会发出警报。
2、子程序:本次设计还编写了多个子程序,用于实现数据处理、按键检测等功能,并在主程序中进行调用,使程序更加规范。
单片机温度计课程设计报告
单片机温度计课程设计报告摘要:本次课程设计旨在利用单片机实现一个温度计,能够实时测量环境温度并将温度值显示在数码管上。
通过该设计,能够熟悉单片机的基本原理和编程方法,并且加深对温度测量原理的理解。
1. 引言温度是我们日常生活中非常重要的一个参数,对于很多应用来说,温度的准确测量和控制是至关重要的。
而单片机作为一种常用的嵌入式系统,具有体积小、功耗低、成本低等优点,因此被广泛应用于温度测量和控制系统中。
2. 设计原理本设计采用了DS18B20温度传感器作为温度测量模块,并通过单片机的IO口与之连接。
DS18B20传感器具有精度高、体积小、响应速度快等优点,是目前市场上常用的温度传感器之一。
通过单片机与DS18B20传感器的通信,可以获取到当前环境的温度值。
3. 硬件设计本设计所需的硬件主要包括单片机、DS18B20传感器、数码管、电阻、电容等。
其中单片机负责控制和数据处理,DS18B20传感器用于测量温度,数码管则用于显示温度值。
3.1 单片机选择在本设计中,选择了常用的STC89C52单片机作为控制核心。
STC89C52是一款8051系列的单片机,具有丰富的外设资源和强大的计算能力,非常适合本次设计的要求。
3.2 传感器连接DS18B20传感器与单片机的连接采用一根三线制,其中VCC连接到单片机的电源正极,GND连接到单片机的电源负极,DATA连接到单片机的IO口。
3.3 数码管连接数码管的连接比较简单,将数码管的8个引脚分别连接到单片机的8个IO口即可。
需要注意的是,数码管的引脚顺序可能因不同厂家而异,应根据具体数码管的型号选择正确的引脚连接方式。
4. 软件设计本设计的软件主要包括单片机的初始化配置和温度测量显示功能。
4.1 单片机初始化在使用单片机之前,需要对其进行初始化配置,包括设置IO口的输入输出方向、定时器的初始化、中断的使能等。
通过这些初始化配置,可以确保单片机正常工作并准备好接收温度传感器的数据。
基于单片机数字温度计课程设计
基于单片机数字温度计课程设计
基于单片机的数字温度计课程设计是一个非常有趣和实用的项目。
首先,我们需要选择合适的单片机,比如常用的Arduino或者STM32等。
然后,我们需要选择合适的温度传感器,比如LM35或者DS18B20等。
接下来,我们可以按照以下步骤进行课程设计:
1. 硬件设计,首先,我们需要将单片机和温度传感器连接起来,这涉及到电路设计和焊接。
我们需要确保电路连接正确,传感器能
够准确地读取温度,并且单片机能够正确地接收并处理传感器的数据。
2. 软件设计,接下来,我们需要编写单片机的程序,以便能够
读取传感器的数据,并将其转换为数字温度值。
我们可以使用C语
言或者Arduino的编程语言来实现这一步骤。
在程序设计中,需要
考虑到温度的单位转换、数据的精度等问题。
3. 显示设计,我们可以选择合适的显示设备来展示温度数值,
比如数码管、液晶显示屏或者OLED屏幕等。
在设计中,我们需要考
虑到显示的清晰度、易读性以及节能等因素。
4. 功能扩展,除了基本的温度显示功能,我们还可以考虑对数
字温度计进行功能扩展,比如添加报警功能、数据存储功能或者远
程监控功能等,这些功能的添加可以提升数字温度计的实用性和趣
味性。
5. 测试与优化,最后,我们需要对设计的数字温度计进行测试,并不断优化,确保其稳定可靠、准确无误地显示温度。
总的来说,基于单片机的数字温度计课程设计涉及到硬件设计、软件设计、显示设计、功能扩展、测试与优化等多个方面,学生可
以通过这样的课程设计项目,全面提升自己的电子设计和编程能力,同时也能够实现一个实用的数字温度计产品。
基于单片机的数字温度计设计(含程序、仿真图)
基于单片机的数字温度计设计1引言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。
与传统的温度计相比,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。
选用AT89C51型单片机作为主控制器件,DSl8B20作为测温传感器通过4位共阳极LED数码管串口传送数据,实现温度显示。
通过DSl8B20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0.1℃。
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 系统硬件设计方案根据系统功能要求,构造图1所示的系统原理结构框图。
图1 系统原理结构框图2.1单片机的选择AT89C51作为温度测试系统设计的核心器件。
该器件是INTEL公司生产的MCS一5l系列单片机中的基础产品,采用了可靠的CMOS工艺制造技术,具有高性能的8位单片机,属于标准的MCS—51的CMOS产品。
不仅结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS 的低功耗特征,而且继承和扩展了MCS —48单片机的体系结构和指令系统。
单片机小系统的电路图如图2所示。
图2 单片机小系统电路AT89C51单片机的主要特性:(1)与MCS-51 兼容,4K 字节可编程闪烁存储器;(2)灵活的在线系统编程,掉电标识和快速编程特性;(3)寿命为1000次写/擦周期,数据保留时间可10年以上;(4)全静态工作模式:0Hz-33Hz ;(5)三级程序存储器锁定;(6)128*8位内部RAM ,32可编程I/O 线;(7)两个16位定时器/计数器,6个中断源;(8)全双工串行UART 通道,低功耗的闲置和掉电模式;(9)看门狗(WDT )及双数据指针;(9)片内振荡器和时钟电路;2.2 温度传感器介绍DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率,精度为±0.5°C 。
单片机电子温度计课程设计
毕业设计设计〔论文〕题目:单片机电子温度计设计专业班级:计算机控制技术122班学生姓名:闵烊尘指导教师:邵明伟设计时间:某某工程职业技术学院某某工程职业技术学院毕业设计〔论文〕任务书任务下达日期:设计〔论文〕题目:单片机电子温度计设计设计〔论文〕主要内容和要求: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认的,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,智能化控制方向开展。
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X围广,测温准确,其输出温度采用数字显示,主要用于对测温比拟准确的场所,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3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。
教研室主任签字:指导教师签字:年月日年月日某某工程职业技术学院毕业设计〔论文〕指导教师评语评语:成绩:指导教师签名:年月日某某工程职业技术学院毕业设计〔论文〕辩论记录摘要在我们的日常生活和生产过程中,常需要检测与控制温度,温度是生产过程和科学实验中经常遇到的重要参数之一。
在生产过程中,为了高效地进展生产,必须对它的主要参数,如温度、湿度、压力等进展有效的控制。
温度控制在生产过程起到相当重要的作用。
温度测量是温度控制的根底,技术已经趋向简单和成熟。
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,这些方法相比照拟复杂,需要比拟多的外部硬件支持。
在本设计中选用AT89C51型单片机作为主控制器件,选用DS18B20温度传感器作为测温电子元件,通过4位共阳极LED数码显示管并行传送数据,实现温度显示。
本设计的内容主要分为两局部,一是对系统硬件局部的设计,包括温度采集电路和显示电路;二是对系统软件局部的设计,应用C语言实现温度的采集与显示。
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。
基于单片机的智能温度计的设计
目录1设计背景 (1)1.1课题背景 (1)1.2设计内容 (1)2智能温度计系统简介 (2)2.1方案选择 (2)2.2系统设计原理 (4)2.3系统组成 (4)3.系统硬件设计 (6)3.1DS18B20温度传感器 (6)3.1.1DS18B20介绍 (6)3.1.2温度传感器工作原理 (7)3.1.3DS18B20相关介绍 (8)3.1.4DS18B20使用中的注意事项 (9)3.2液晶显示器(1602液晶显示器) (10)3.2.1液晶显示器的介绍 (10)3.2.2 1602LCD的特性 (11)3.2.3液晶模块简介 (12)3.2.3液晶显示部分与89C51的接口 (13)3.3 80C51单片机的介绍 (14)3.3.1 80C51单片机的主要特性 (15)3.3.2 80C51单片机管脚 (16)3.3.3 80C51单片机的中断系统 (18)3.3.4 80C51单片机的定时/计数器 (18)3.3.5 80C51单片机的最小系统 (19)3.4系统总体电路图 (20)4.软件设计简介 (22)4.1 C语言简介 (22)4.2 程序设计 (22)5.电路仿真 (25)5.1 Proteus软件介绍7 (25)5.2智能温度计Ptoteus仿真 (26)总结 (28)参考文献 (29)附录:源程序代码 (30)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。
即使有些用户采用半导体二极管作温度传感器,但由于其互换性差,效果也不理想。
在某些行业中对温度的要求较高,由于工作环境温度不合理而引发的事故时有发生。
对工业生产可靠进行造成影响,甚至操作人员的安全。
为了避免这些缺点,需要在某些特定的环境里安装数字温度测量及控制设备。
本设计由于采用了新型单片机对温度进行测量,以其测量精度高,操作简单。
单片机课程设计报告-数字温度计
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。
stm32温度计课程设计
stm 32温度计课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握STM32单片机的硬件结构和基本原理;2. 使学生了解温度传感器的工作原理及其与STM32的接口方法;3. 帮助学生理解温度数据采集、处理和显示的基本过程。
技能目标:1. 培养学生运用C语言对STM32进行编程的能力;2. 学会使用温度传感器采集温度数据并处理;3. 能够设计并实现一个基于STM32的温度计,具备温度显示和报警功能。
情感态度价值观目标:1. 培养学生的团队协作精神和创新能力;2. 激发学生对电子制作和编程的兴趣,提高学习积极性;3. 增强学生的环保意识,认识到温度控制在节能环保方面的重要性。
本课程针对高中年级学生,结合学科特点,强调理论与实践相结合。
课程性质为实践性较强的综合设计课,旨在帮助学生将所学知识应用于实际项目中。
在教学过程中,要求教师关注学生的个体差异,因材施教,确保每个学生都能达到课程目标。
课程目标的设定有利于教师进行教学设计和评估,使学生能够明确学习成果,提高教学效果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. STM32单片机基础知识:- 硬件结构:介绍STM32的内部结构、外设接口等;- 开发环境:学习如何搭建STM32的开发环境,包括软件和硬件;- 基本编程:掌握C语言在STM32上的编程方法,了解中断、定时器等基本功能。
2. 温度传感器及其接口技术:- 传感器原理:学习温度传感器的工作原理,如热敏电阻、数字温度传感器等;- 接口方法:了解温度传感器与STM32的接口方式,如模拟信号采集、I2C通信等;- 数据处理:学习温度数据的采集、处理和转换方法。
3. 基于STM32的温度计设计:- 系统设计:制定温度计的整体设计方案,包括硬件选型、软件框架等;- 程序编写:编写温度计的软件程序,实现温度采集、处理、显示和报警功能;- 系统测试:对设计的温度计进行功能测试,确保系统稳定可靠。
教学内容依据课程目标进行科学性和系统性的组织,与教材相关章节紧密结合。
基于单片机的数字温度计的设计 课程设计
基于单片机的数字温度计的设计课程设计太原理工大学矿业工程学院课程设计报告基于51单片机的数字温度计的设计摘要本设计主要介绍了一个基于AT89C51单片机的测温系统,详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度采集和显示,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中,作为其他主系统的辅助扩展。
DS18B20与AT89C51结合实现最简温度检测系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。
关键词:单片机;数字温度传感器;最简温度检测系统;目录目录1 绪论 (1)1.1选题的目的和意义 (1)1.1.1选题的目的 (1)1.1.2选题的意义 (1)2 数字温度计的设计方案 (2)2.1设计方案的确立及论证 (2)2.2系统器件选择 (2)2.2.1 单片机的选择 (2)2.2.2 温度传感器的选择 (2)3 系统硬件电路的设计 (4)3.1温度检测电路 (4)3.2显示电路........................................... 错误!未定义书签。
4 系统软件的设计 (5)4.1概述 (5)4.1.1 温度数据的计算处理方法 (6)4.2主程序模块 (6)4.3读温度值模块 (7)4.4中断模块 (8)4.5数码管驱动模块...................................... 错误!未定义书签。
5 实验仪器及元件清单 (10)6 心得体会 (10)致谢 (13)参考文献 (13)附录:源程序 (14)1 绪论1.1 选题的目的和意义1.1.1选题的目的利用单片机AT89S51和温度传感器DS18B20设计一个设计温度计,能够测量-55 ~128℃之间的温度值,用液晶屏直接显示,测量精度为1℃。
基于51单片机的数字温度计设计
基于51单片机的数字温度计设计数字温度计是一种广泛使用的电子测量设备,通过传感器将温度转化为数字信号,并显示出来。
本文将介绍基于51单片机的数字温度计的设计。
该设计将使得使用者能够准确、方便地测量温度,并实时显示在液晶显示屏上。
1. 硬件设计:- 传感器选择:在设计数字温度计时,我们可以选择使用NTC(负温度系数)热敏电阻或者DS18B20数字温度传感器作为温度传感器。
这里我们选择DS18B20。
- 信号转换:DS18B20传感器是一种数字传感器,需要通过单总线协议与51单片机进行通信。
因此,我们需要使用DS18B20专用的驱动电路,将模拟信号转换为数字信号。
- 51单片机的选择:根据设计要求选择合适的51单片机,如STC89C52、AT89S52等型号。
单片机应具备足够的IO口来与传感器和液晶显示屏进行通信,并具备足够的计算和存储能力。
- 显示屏选择:为了实时显示温度,我们可以选择使用1602型字符液晶显示屏。
该显示屏能够显示2行16个字符,足够满足我们的需求。
通过与51单片机的IO口连接,我们可以将温度数据显示在屏幕上。
2. 软件设计:- 采集温度数据:通过51单片机与DS18B20传感器进行通信,采集传感器传输的数字温度数据。
通过解析传感器发送的数据,我们可以获得当前的温度数值。
- 数据处理:获得温度数据后,我们需要对其进行处理。
例如,可以进行单位转换,从摄氏度到华氏度或者开尔文度。
同时,根据用户需求,我们还可以对数据进行滤波、校准等处理。
- 显示数据:通过与液晶显示屏的连接,我们可以将温度数据显示在屏幕上。
可以使用51单片机内部的LCD模块库来控制液晶显示屏,显示温度数据以及相应的单位信息。
- 用户交互:可以设置一些按键,通过与51单片机的IO口连接,来实现用户与数字温度计的交互。
例如,可以设置一个按钮来进行温度单位的切换,或者设置一个按钮来启动数据保存等功能。
3. 功能拓展:- 数据存储:除了实时显示当前温度,我们还可以考虑增加数据存储功能。
基于单片机设计的温度计(DS18B20)课程设计
1 设计要求■基本范围-50℃-110℃■精度误差小于0.5℃■LED数码直读显示2 扩展功能■实现语音报数■可以任意设定温度的上下限报警功能数字温度计摘要: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。
关键词:单片机,数字控制,温度计,DS18B20,STC89C511 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STC89C51,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,能准确达到以上要求。
2 总体设计方案2.1数字温度计设计方案论证2.1.1方案一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。
2.1.2 方案二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。
从以上两种方案,很容易看出,采用方案二,电路比较简单,软件设计也比较简单,故采用了方案二。
单片机电子体温计设计LCD课程设计docx
单片机电子体温计设计LCD_课程设计.docx一、引言随着人们生活水平的提高,对健康和医疗的关注度也在不断提升。
体温是人体重要的生理指标之一,对疾病的预防和诊断具有重要意义。
传统的水银体温计在使用时存在读数困难、需要手动记录数据等问题,而电子体温计则能够自动测量并显示体温,方便快捷。
本课程设计旨在设计一款基于单片机的电子体温计,通过LCD 显示屏显示测量结果,具有操作简单、使用方便、测量准确等特点。
二、设计方案1.硬件设计本设计采用单片机作为主控芯片,使用温度传感器检测人体温度,并将测量结果通过串口传输到单片机中。
单片机内部程序对接收到的数据进行处理,然后将结果显示在LCD显示屏上。
具体硬件组成如下:(1)单片机:采用AT89C51或STC89C52等常用的单片机芯片。
(2)温度传感器:采用DS18B20等常用的数字温度传感器,具有测量准确、抗干扰能力强等特点。
(3)LCD显示屏:采用12864或24064等常见的点阵式LCD显示屏,能够显示中文字符和图形。
(4)电源:采用3.3V或5V电源,为单片机和传感器提供稳定的工作电压。
2.软件设计本设计采用C语言编写程序,主要包括温度采集、数据处理、数据显示等功能。
程序流程如下:(1)初始化单片机和LCD显示屏。
(2)启动温度传感器进行测量,通过串口接收测量数据。
(3)对接收到的数据进行处理,计算出人体的实际体温。
(4)将测量结果显示在LCD显示屏上。
(5)循环进行上述操作,实时监测体温变化。
三、实验结果与分析通过实验测试,本设计的电子体温计能够准确测量人体温度,并在LCD显示屏上实时显示测量结果。
同时,本设计还具有操作简单、使用方便等特点,适用于家庭和医疗场所使用。
需要注意的是,由于人体的温度会随着环境温度的变化而发生变化,因此在使用时需要注意环境温度对测量结果的影响。
此外,为了提高测量的准确性和稳定性,可以采取多次测量求平均值等方法。
四、结论与展望本课程设计成功地设计了一款基于单片机的电子体温计,通过温度传感器检测人体温度,并将测量结果显示在LCD显示屏上。
(完整word版)嵌入式系统课程设计(温度检测报警系统).docx
嵌入式系统课程设计姓名:班级:学号:目录:一.系统要求二.设计方案三.程序流程图四.软件设计五.课程总结与个人体会一、系统要求使用 STM32F103 作为主控CPU 设计一个温度综合测控系统,具体要求:1、使用热敏电阻或者内部集成的温度传感器检测环境温度,每0.1 秒检测一次温度,对检测到的温度进行数字滤波(可以使用平均法)。
记录当前的温度值和时间。
2、使用计算机,通过串行通信获取STM32F103 检测到的温度和所对应的时间。
3、使用计算机进行时间的设定。
4、使用计算机进行温度上限值和下限值的设定。
5、若超过上限值或者低于下限值,则STM32 进行报警提示。
二、设计方案本次课程设计的要求是使用STM32F103设计一个温度测控系统,这款单片机集成了很多的片上资源,功能十分强大,我使用了以下部分来完成课程设计的要求:1、STM32F103内置了 3 个 12 位 A/D 转换模块,最快转换时间为1us。
本次课程设计要求进行温度测定,于是使用了其中一个 ADC对片上温度传感器的内部信号源进行转换。
当有多个通道需要采集信号时,可以把 ADC配置为按一定的顺序来对各个通道进行扫描转换,本设计只采集一个通道的信号,所以不使用扫描转换模式。
本设计需要循环采集电压值,所以使用连续转换模式。
2、本次课程设计还使用到了DMA。
DMA是一种高速的数据传输操作,允许在外部设备和储存器之间利用系统总线直接读写数据,不需要微处理器干预。
使能 ADC的 DMA接口后,DMA控制器把转换值从 ADC 数据寄存器 (ADC_DR)中转移到变量 ADC_ConvertedValue 中,当 DMA 传输完成后,在 main 函数中使用的 ADC_ConvertedValue 的内容就是ADC转换值了。
3、STM32内部的温度传感器和ADCx_IN16输入通道相连接,此通道把传感器输出的电压值转换成数字值。
STM内部的温度传感器支持的温度范围: -40 到 125 摄氏度。
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基于单片机的电子式智能温度计设计嵌入式系统课程设计
计算机科学系
课程设计报告
环节名称:嵌入式系统课程设计
姓名:
学号:
班级:
时间: 2011-07-9
地点: 1408/科技制作中心
指导教师:
一、任务和要求
1、课程设计任务:
(1).分组完成一个课题的制作。
(2).按要求完成课题的功能。
(3).绘制电路的原理图,使用Protues仿真软件进行
仿真调试。
(4).利用Protel DXP2004 设计PCB电路图,并
进行PCB板子的制作。
(5).进行元器件的焊接、装配,并进行硬件测试。
(6).进行软、硬件联机调试。
(7).安装成产品。
2、课程设计要求:
本设计通过理论学习,资料查阅,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,进一步学习和领会嵌入式电子产品开发方法和技巧,提高自己的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,及从事嵌入式电子产品的设计与维护奠定坚实的基础。
二、内容和结果
1、(1)设计意义:
温度计是日常生活、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。
测量温度的基本方法是使用温度计直接读取温度。
最常见到的测量温度的工具是各种各样的温度计,例如,水
银玻璃温度计,酒精温度计,热电偶或热电阻温度计等。
它们常常以刻度的形式表示温度的高低,人们必须通过读取刻度值的多少来测量温度。
但是传统的温度计还不够准确,并且不太方便查看,所以数字的温度计开始应运而生,也开始扩大了使用的范围,所以这种温度计不仅有很大的市场,同时还有很大的使用价值。
利用单片机和温度传感器构成的电子式智能温度计就可以直接测量温度,得到温度的数字值,既简单方便,又直观准确。
(2)本人所做工作:
1.首先是计划任务书的编写,然后进行protues
原理图的绘制。
2.进行电源部分的设计。
3.显示与温度计算和主函数部分的程序编辑。
4.后续的PCB转印、焊接、调试修改。
(3)主要功能:
本次的课程设计的产品本来应该具有的功能是:首先,具有上下限报警温度的调节,同时还具有温度报警的功能,但是只有在一定情况下才能够运行报警的功能,否则只是一个很普通的温度计;然后就是具有断电后记忆上下限温度的功能,同时具有在不掉电的情况下对调节的温度进行复位;最后就是对于实时温度的显示。
但是后期的制作过程中,出现了很多问题,不仅有硬件方面的还有软件方面的问题,同时在最后时,没有了单片机,电源线也出现了断裂。
实现的功能就只有:
1、上下限报警温度的调节,同时还具有温
度报警的功能。
2、在一定情况下才能够运行报警的功能,
否则只是一个很普通的温度计。
3、在不掉电的情况下对调节的温度进行复
位。
4、对于实时温度的显示。
2、设计方案以及思路:
单片机的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,当前用CMOS工艺制成的各种单片机,由于功耗低,使用的温度范围大,抗干扰能力强、能满足一些特殊要求的应用场合,更加扩大了单片机的应用范围,也进一步促使单片机性能的发展。
而现在单片机在农业上也有了很多的应用。
所以此次的课程设计的东西还可以运用在农业上,特别是对于温度湿度要求较高的大棚当中,这样的一个温度报警就是非常实用的。
同时单片机控制的方便,快捷。
3、(1)电路原理图:
1.Protues仿真图:
2.Protel 原理图:
(2)PCB图
4、原器件清单:
5、(1)程序思路:
程序利用单片机89C52来控制,同时辅助的还有独立按键,温度传感器DS18B20,共阴极数码管显示。
开启本产品就进行温度的测试并且还进行温度的实时显示。
当运行按键按下时,进行报警的查
找,当达到报警的条件就报警,否则就只是对实时温度的检测和对实时温度的显示。
(2)功能模块:
电源部分:(220V交流输入 5V直流输出)
显示部分:(共阴极数码管)
控制部分:
报警部分:(一个LED灯一个蜂鸣器)
(3)流程图:
主程序(DS18B20.C ): DS18B20.H
KEYSCAN.H
6、(1)外观设计图:
这是最开始的外观设计图,本来是想做一个体温计,但是由于某些原因改为了现在的。
(2)制作工艺:
外观利用塑料的板子和螺丝钉制作而成,但是由于具体的情况限制,只是做了一边,还不算得上是外壳。
首先裁剪一块大小和电路板差不多大小的塑料板子,然后用打磨的方式把边距弄得平整光滑,最后依次上螺丝钉。
7、产品样图:
8、其他:
DS18B20:
宽电压范围3.0——5.5V,在寄生电源方式下可由数据线供电。
采用单总线接口,只需要一个I/O口即可。
多点组网,多个DS18B20可以同时挂接在总线上。
体积小巧,犹如一只三极管。
测量温度范围在—55到+125℃,在—10到+85℃的时候精度为±0.5℃。
可编程分辨率:9—12位,对应的可分辨温度为0.5℃,0.25℃、0.125℃和0.0625℃。
在9位分辨率时,最多在93.75ms内把温度转换为数字,在12位分辨率时,最多在750ms内把温度转换为数字。
测量结果以数字信号输出,以单总线进行串行传送。
并且可以传送CRC校验码,具有极强的抗干扰纠错能力。
负压特性:电源极性接反时,芯片不会因发热而烧毁,但是不能够正常工作。
三、课程设计体会:
本次的课程设计对我的提高很大,可以说是第一次制作这样的东西,不见你要考虑到产品的功能,同时还应该考虑到产品的外观设计,可以说是比较全面的设计了。
最主要还有就是要合理的布局硬件电路才能够做到一个好的产品。
当然在这次的课程设计当中遇到的困难对得多,首先对于课题的任务分配和设计方案就是一大难题。
在后期的制作当中,仿真的电路图倒还是不难,但是就程序而言还是有一定的难度。
在制作PCB板的过程当中,由于有四位一体的数码管存在,很难能够布好线,不仅是布线,布局就是一个很有技巧的事情。
在最后的布线当中,只有用飞线搭成跳线才能够完全的把应该连接的电气线路连接好。
在最后的焊接和调试当中,遇到的困难更多,焊接到是没多大的问题,就只在焊接的过程当中添加了NPN9014驱动。
最难得就是调试,但是最后还是没有完全成功,最大的体现就是数码管显示有问题。
主要的还是调试时间太短了,最后单片机也归还了,最终没能完全成功。