数字温度计的设计实验
(完整word版)PT100数字温度计
单片机课程设计PT100数字温度计学院：物理电气信息学院班级：电气工程与自动化(1班）学号：12012241992姓名：于高乐PT100数字温度计一. 设计目的与任务采用PT100温度传感器,设计一款可以实时显示温度的数字温度计二. 设计中所需软件及设备PC 机电脑、Keil C 软件、Protues 软件。
本次设计所需软件为Keil C51以及Proteus ISIS 仿真软件，应用Proteus ISIS 对实验电路进行仿真，得到实验结果。
三.设计原理说明1.实验方案设计图由于是16路的24V 电源输入，所以不能直接将24V 电源输入到单片机,故需要有隔离或转换电路，将16路24V 电源转换为转换为16路的信号输入到单片机I/O 口，由单片机采集16路电平信号.方案设计结构图如下图2.硬件设计与结构图（1）单片机模块及最小系统(2）液晶显示模块（3）温度模拟模块四。
总体电路原理图及其仿真图五．设计程序主函数首先实现单片机的初始化。
然后将I/O口数据传送至虚拟终端。
最后执行虚拟终端显示打印函数,在加一段演示程序,便于观察。
源程序＃include <reg52。
H>＃include 〈intrins.H〉＃include 〈math。
H〉#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit RS = P2^6; //数据/命令选择端（H/L) sbit LCDEN = P2^7；//使能端void delayUs（) //短延时{_nop_（）；}void delayMs（uint a）//长延时{uint i, j；for(i = a；i 〉0；i-—)for(j = 100；j > 0；j-—）;｝//第一行开始地址为0x80, 第二行开始地址为0xc0;(完整word版)PT100数字温度计//写命令：RS=0, RW=0;void writeComm(uchar comm）｛RS = 0;P1 = comm;LCDEN = 1；delayUs（）;LCDEN = 0；delayMs（1)；｝//写数据:RS=1，RW=00void writeData(uchar dat)｛RS = 1;P1 = dat；LCDEN = 1；delayUs(）;LCDEN = 0;delayMs(1);}//初始化函数//显示模式, 固定指令为00111000=0x38, 16*2显示，5*7点阵,8位数据接口//显示开/关及光标设置00001100=0x0c//指令1：00001DCB ：D:开显示/关显示（H/L)；C:显示光标/不显示(H/L），B：光标闪烁/不闪烁(H/L)//指令2：000001NS ://N=1, 当读/写一个字符后地址指针加1，且光标也加1; N=0则相反//S=1，当写一个字符，整屏显示左移（N=1)或右移（N=0）, 但光标不移动；S=0，整屏不移动void init（）｛writeComm(0x38）；//显示模式writeComm（0x0c）; //开显示，关光标writeComm(0x06); //写字符后地址加1, 光标加1writeComm（0x01）；//清屏｝void writeString（uchar * str，uchar length）｛uchar i；for(i = 0; i 〈length; i++）｛writeData（str[i]）;}}/**＊***＊**＊＊*＊＊＊＊＊*＊*＊＊＊*＊*＊＊*PT100*＊*＊＊＊＊＊＊＊***＊****＊**＊****＊＊＊**/sbit ds = P3^4；void dsInit（）{//对于11.0592MHz时钟, unsigned int型的i, 作一个i++操作的时间大于为8us unsigned int i；ds = 0；i = 100; //拉低约800us，符合协议要求的480us以上while（i〉0）i-—;ds = 1; //产生一个上升沿，进入等待应答状态i = 4；while(i>0）i——；}void dsWait（）{unsigned int i；while（ds）;while（~ds）；//检测到应答脉冲i = 4；while（i 〉0) i-—;｝bit readBit（){unsigned int i；bit b;ds = 0;i++; //延时约8us, 符合协议要求至少保持1usds = 1；i++; i++；//延时约16us，符合协议要求的至少延时15us以上b = ds；i = 8；while（i〉0) i——；//延时约64us，符合读时隙不低于60us要求return b;}//读取一字节数据, 通过调用readBit（)来实现unsigned char readByte（）{unsigned int i；unsigned char j, dat；dat = 0；for(i=0; i〈8; i++）｛j = readBit（）；//最先读出的是最低位数据dat = (j 〈〈7）| (dat >〉1）；}return dat；}void writeByte（unsigned char dat）｛unsigned int i;unsigned char j；bit b；for（j = 0; j < 8; j++）｛b = dat & 0x01;dat 〉>= 1;//写”1”, 将DQ拉低15us后, 在15us～60us内将DQ拉高，即完成写1if(b）{ds = 0；i++；i++；//拉低约16us，符号要求15～60us内ds = 1;i = 8；while（i〉0) i-—；//延时约64us，符合写时隙不低于60us要求}else //写”0”, 将DQ拉低60us~120us{ds = 0；i = 8；while(i>0) i——; //拉低约64us，符号要求ds = 1；i++; i++; //整个写0时隙过程已经超过60us, 这里就不用像写1那样，再延时64us了}}｝void sendChangeCmd（){dsInit（); //初始化DS18B20, 无论什么命令，首先都要发起初始化dsWait()；//等待DS18B20应答delayMs(1）; //延时1ms，因为DS18B20会拉低DQ 60~240us作为应答信号writeByte（0xcc); //写入跳过序列号命令字Skip RomwriteByte（0x44)；//写入温度转换命令字Convert T}void sendReadCmd（）{dsInit(）；dsWait(）;delayMs(1）；writeByte（0xcc); //写入跳过序列号命令字Skip RomwriteByte（0xbe）；//写入读取数据令字Read Scratchpad｝//获取当前温度值int getTmpValue（)｛unsigned int tmpvalue；int value; //存放温度数值float t；unsigned char low，high；sendReadCmd(）；//连续读取两个字节数据low = readByte（）；high = readByte(）；//将高低两个字节合成一个整形变量//计算机中对于负数是利用补码来表示的//若是负值, 读取出来的数值是用补码表示的，可直接赋值给int型的valuetmpvalue = high;tmpvalue 〈<= 8;tmpvalue |= low；value = tmpvalue；t = value ＊0.0625;//将它放大10倍, 使显示时可显示小数点后一位，并对小数点后第二位进行4舍5入//如t=11。
数字温度计的设计说明
数字温度计的设计说明实验六数字温度计的设计⼀、设计⽬的通过电⼦技术的综合设计，熟悉⼀般电⼦电路综合设计过程、设计要求、应完成的⼯作容和具体的设计⽅法。
通过设计有助于复习、巩固以往的学习容，达到灵活应⽤的⽬的。
设计完成后在实验室进⾏⾃⾏安装、调试，从⽽加强学⽣的动⼿能⼒。
在该过程中培养从事设计⼯作的整体概念。
⼆、设计要求1、利⽤所学的知识，通过上⽹或到图书馆查阅资料，完成数字温度计的设计；要求写出实验原理，画出原理功能框图，描述其功能。
2、需采⽤单⽚机STC15W404AS、NTC热敏电阻、共阳数码管等元器件进⾏设计，试确定设计⽅案详细⼯作原理，计算出参数。
3、技术指标：1)温度围: 0 --- +100℃; 误差≤± 2 ℃；2)选择设计⽅案；3)根据设计⽅案分析设计原理及写出详细的硬件电路设计过程；⽅案概要本设计是利⽤NTC热敏电阻MF52E-10K（B=3950）1%精度，作为温度传感器，其输出的信号通过STC15W404AS部AD进⾏模数转换，然后STC15W404AS对该温度数据进⾏处理，并由⼀个4位⼀体共阳数码管显⽰显⽰温度值。
实验报告要求原理、计算等)1、根据设计要求确定数字温度计⽅案，并完成电路设计，分别说明设计⽅案、电路⼯作原理：2、完成电路连接并进⾏数字温度计测试：参考设计电路图1 参考电路图表1元器件清单图2 参考电路图表2元器件清单图3 数码管引脚图参考程序：******************************************/#define MAIN_Fosc 22118400L //定义主时钟#include "STC15Fxxxx.H"/****************************** ⽤户定义宏***********************************/ #define Timer0_Reload (65536UL -(MAIN_Fosc /1000)) //Timer 0 中断频率, 1000次/秒/*****************************************************************************/#define DIS_DOT 0x20#define DIS_BLACK 16#define DIS_ 17#define AD_Cha 2 //0-4通道/************* 本地常量声明**************/u8 code t_display[]={ //标准字库共阳// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,0x46}; //0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. -1/*u8 code t_display[]={ //标准字库// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71, //black - H J K L N o P U t G Q r M y0x00,0x40,0x76,0x1E,0x70,0x38,0x37,0x5C,0x73,0x3E,0x78,0x3d,0x67,0x50,0x37,0x6e,0xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xEF,0x46}; //0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. -1*/u8 code T_COM[]={0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F}; //位码/************* IO⼝定义**************/sbit P_HC595_SER = P4^0; //pin 14 SER data inputsbit P_HC595_RCLK = P5^4; //pin 12 RCLk store (latch) clocksbit P_HC595_SRCLK = P4^3; //pin 11 SRCLK Shift data clock/************* 本地变量声明**************/u8 LED8[8]; //显⽰缓冲u8 display_index; //显⽰位索引bit B_1ms; //1ms标志u8 offled;u16 msecond;/************* 本地函数声明**************/void Delayms(u16 dlayT);void DisplayScan(void);/**********************************************/void main(void){u8 i,k;u16 j;P0M1 = 0; P0M0 = 0; //设置为准双向⼝P1M1 = 0; P1M0 = 0; //设置为准双向⼝P2M1 = 0; P2M0 = 0; //设置为准双向⼝P3M1 = 0; P3M0 = 0; //设置为准双向⼝P4M1 = 0; P4M0 = 0; //设置为准双向⼝P5M1 = 0; P5M0 = 0; //设置为准双向⼝P6M1 = 0; P6M0 = 0; //设置为准双向⼝P7M1 = 0; P7M0 = 0; //设置为准双向⼝display_index = 4;offled = 0;P1ASF = 0x0F; //P1.0 P1.1 P1.2 P1.3做ADC ADC_CONTR = 0xE0; //90T, ADC power on CLK_DIV = CLK_DIV&0xDF; //CLK_DIV.5 ADRJ=0 AUXR = 0x80; //Timer0 set as 1T, 16 bits timer auto-reload, TH0 = (u8)(Timer0_Reload / 256); TL0 = (u8)(Timer0_Reload % 256);ET0 = 1; //Timer0 interrupt enablefor(k=11;k>0;k--){for(i=0; i<4; i++) LED8[i] = k-1; //上电消隐Delayms(1000);}while(1){if(B_1ms) //1ms到{B_1ms = 0;if(++msecond >= 300) //300ms到{msecond = 0;j = Get_ADC10bitResult(AD_Cha); //参数0~7,查询⽅式做⼀次ADC, 返回值就是结果, == 1024 为错误//j = 768;if(j < 1024){LED8[0] = j / 1000; //显⽰ADC值LED8[1] = (j % 1000) / 100;if(LED8[0] == 0) LED8[0] = 16;}else //错误{for(i=0; i<4; i++) LED8[i] = 14;}j = Get_ADC10bitResult(3); //参数0~7,查询⽅式做⼀次ADC, 返回值就是结果,== 1024 为错误j += Get_ADC10bitResult(3);j += Get_ADC10bitResult(3);j += Get_ADC10bitResult(3);if(j < 1024*4){LED8[0] = j / 1000; //显⽰ADC值LED8[1] = (j % 1000) / 100;LED8[2] = (j % 100) / 10;LED8[3] = j % 10;if(LED8[0] == 0) LED8[0] = DIS_BLACK;j = get_temperature(j); //计算温度值LED8[4] = j / 1000; //显⽰温度值LED8[5] = (j % 1000) / 100;LED8[6] = (j % 100) / 10 + DIS_DOT;LED8[7] = j % 10;if(LED8[4] == 0) LED8[4] = DIS_BLACK;if(F0) LED8[4] = DIS_; //显⽰-}else //错误{for(i=0; i<8; i++) LED8[i] = DIS_;}}}}}/**********************************************///======================================================================== // 函数: u16 Get_ADC10bitResult(u8 channel)// 描述: 查询法读⼀次ADC结果.// 参数: channel: 选择要转换的ADC.// 返回: 10位ADC结果.// 版本: V1.0, 2012-10-22//======================================================================== u16 Get_ADC10bitResult(u8 channel) //channel = 0~7ADC_RESL = 0;ADC_CONTR = (ADC_CONTR & 0xe0) | 0x08 | channel; //start the ADCNOP(4);while((ADC_CONTR & 0x10) == 0) ; //wait for ADC finish ADC_CONTR &= ~0x10; //清除ADC结束标志return (((u16)ADC_RES << 2) | (ADC_RESL & 3));}// MF52E 10K at 25, B = 3950, ADC = 12 bitsu16 code temp_table[]={140, //;-40 0149, //;-39 1159, //;-38 2168, //;-37 3178, //;-36 4188, //;-35 5199, //;-34 6210, //;-33 7222, //;-32 8233, //;-31 9246, //;-30 10259, //;-29 11272, //;-28 12286, //;-27 13367, //;-22 18 385, //;-21 19 403, //;-20 20 423, //;-19 21 443, //;-18 22 464, //;-17 23 486, //;-16 24 509, //;-15 25 533, //;-14 26 558, //;-13 27 583, //;-12 28 610, //;-11 29 638, //;-10 30 667, //;-9 31 696, //;-8 32 727, //;-7 33 758, //;-6 34 791, //;-5 35 824, //;-4 36 858, //;-3 37 893, //;-2 38 929, //;-1 39 965, //;0 40 1003, //;1 41 1041, //;2 421243, //;7 47 1285, //;8 48 1328, //;9 49 1371, //;10 50 1414, //;11 51 1459, //;12 52 1503, //;13 53 1548, //;14 54 1593, //;15 55 1638, //;16 56 1684, //;17 57 1730, //;18 58 1775, //;19 59 1821, //;20 60 1867, //;21 61 1912, //;22 62 1958, //;23 63 2003, //;24 64 2048, //;25 65 2093, //;26 66 2137, //;27 67 2182, //;28 68 2225, //;29 69 2269, //;30 70 2312, //;31 712519, //;36 76 2559, //;37 77 2598, //;38 78 2637, //;39 79 2675, //;40 80 2712, //;41 81 2748, //;42 82 2784, //;43 83 2819, //;44 84 2853, //;45 85 2887, //;46 86 2920, //;47 87 2952, //;48 88 2984, //;49 89 3014, //;50 90 3044, //;51 91 3073, //;52 92 3102, //;53 93 3130, //;54 94 3157, //;55 95 3183, //;56 96 3209, //;57 97 3234, //;58 98 3259, //;59 99 3283, //;60 1003393, //;65 105 3413, //;66 106 3432, //;67 107 3452, //;68 108 3470, //;69 109 3488, //;70 110 3506, //;71 111 3523, //;72 112 3539, //;73 113 3555, //;74 114 3571, //;75 115 3586, //;76 116 3601, //;77 117 3615, //;78 118 3628, //;79 119 3642, //;80 120 3655, //;81 121 3667, //;82 122 3679, //;83 123 3691, //;84 124 3702, //;85 125 3714, //;86 126 3724, //;87 127 3735, //;88 128 3745, //;89 1293791, //;94 134 3799, //;95 135 3807, //;96 136 3815, //;97 137 3822, //;98 138 3830, //;99 139 3837, //;100 140 3844, //;101141 3850, //;102 142 3857, //;103 143 3863, //;104 144 3869, //;105 145 3875, //;106 146 3881, //;107 147 3887, //;108 148 3892, //;109 149 3897, //;110 150 3902, //;111 151 3907, //;112 152 3912, //;113 153 3917, //;114 154 3921, //;115 155 3926, //;116 156 3930, //;117 157 3934, //;118 158};/******************** 计算温度***********************************************/ // 计算结果: 0对应-40.0度, 400对应0度, 625对应25.0度,最⼤1600对应120.0度.// 为了通⽤, ADC输⼊为12bit的ADC值.// 电路和软件算法设计: Coody/**********************************************/#define D_SCALE 10 //结果放⼤倍数, 放⼤10倍就是保留⼀位⼩数u16 get_temperature(u16 adc){u16 code *p;u16 i;u8 j,k,min,max;adc = 4096 - adc; //Rt接地p = temp_table;if(adc < p[0]) return (0xfffe);if(adc > p[160]) return (0xffff);min = 0; //-40度max = 160; //120度for(j=0; j<5; j++) //对分查表{k = min / 2 + max / 2;if(adc <= p[k]) m ax = k;if(adc == p[min]) i = min * D_SCALE;else if(adc == p[max]) i = max * D_SCALE;else // min < temp < max{while(min <= max){min++;if(adc == p[min]) {i = min * D_SCALE; break;}else if(adc < p[min]){min--;i = p[min]; //minj = (adc - i) * D_SCALE / (p[min+1] - i);i = min;i *= D_SCALE;i += j;break;}}}return i;}void Delayms(u16 dlayT){u16 i,j;。
数字温度计设计实验报告
数字温度计设计实验报告标题：数字温度计设计实验报告摘要：本实验旨在设计一个数字温度计，并通过实验验证其准确性和稳定性。
实验采用了数字温度传感器和微控制器进行设计，通过对比实验结果和标准温度计的测量结果，验证了数字温度计的准确性和稳定性。
实验结果表明，设计的数字温度计具有较高的测量精度和稳定性，可应用于工业生产和科研领域。
引言：温度是物体内部分子运动的表现，是一个重要的物理量。
在工业生产和科研领域，准确测量温度对于控制生产过程、保证产品质量和研究物质性质具有重要意义。
传统的温度计有玻璃温度计、金属温度计等，但其测量范围有限，且不便于数字化处理。
因此，设计一种数字温度计具有重要意义。
实验设计：本实验采用数字温度传感器和微控制器进行设计。
数字温度传感器采集环境温度，并将信号传输给微控制器进行处理。
微控制器通过内部算法对温度信号进行处理，并将结果显示在数码管上。
实验采用标准温度计测量环境温度，并将结果作为对比实验。
实验步骤：1. 搭建数字温度计实验平台，连接数字温度传感器和微控制器；2. 将标准温度计放置在与数字温度传感器相同的环境中，测量环境温度；3. 同时，数字温度传感器采集环境温度，并将结果显示在数码管上；4. 对比标准温度计和数字温度计的测量结果，分析其准确性和稳定性。
实验结果：经过对比实验，标准温度计和数字温度计的测量结果基本一致，表明设计的数字温度计具有较高的测量精度。
在不同环境温度下，数字温度计的测量结果稳定，显示出良好的稳定性。
因此，设计的数字温度计具有较高的准确性和稳定性，可应用于工业生产和科研领域。
结论：本实验成功设计了一个数字温度计，并验证了其准确性和稳定性。
设计的数字温度计具有较高的测量精度和稳定性，可满足工业生产和科研领域对于温度测量的要求。
未来可以进一步优化设计，提高数字温度计的性能，并拓展其在更广泛的领域应用。
数字温度计实验
实验十九 DS18B20 温度检测实验一、实验目的1.熟习1－WIRE接口的工作原理、电路设计以及编程方法。
2.了解数字式温度传感器DS18B20的结构及使用方法。
二、实验原理1、DS18B20介绍：DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器。
它将地址线、数据线和控制线合为一根双向串行传输信号线，并允许在这根信号线上挂接多个DS18B20。
因此单片机只需通过一根I/O线就可以与多个DS18B20通信。
在每个DS18B20芯片内部有一个64位的ROM,其中存有各个器件自身的序列号，作为器件独有的ID号码。
由于DS18B20简化了测温器件与计算机的接口电路，使用更加方便。
2、DS18B20的特性如下：测温范围：－55～＋125℃；转换精度：9～12位二进制数（包括1位符号位），通过编程确定转换精度的位数；测温分辨率：9位精度为0.5℃，12位精度为0.0625℃转换时间：9位精度为93.75ms，10位精度为187.5ms，12位精度为750ms具有非易失性上、下限报警功能图DS18B20封装配置寄存器中R1、R0设置测温的分辨率：温度值用16位二进制补码形式表示如下：为最低位，其温度值为0.0625℃。
20相当于1℃。
当选择9位分辨率时，bit3 bit2 bit0没有意义；10位分辨率时，bit2 bit0没有意义；11位分辨率时，bit0没有意义。
使用DS18B20时，主机应先向DS18B20送出复位信号，主机将数据线拉低并保持480～960μs；再释放数据线，由上拉电阻拉高15～60μs；然后由DS18B20发出低电平60～240μs,就完成了复位操作。
复位时序图如下：主机发复位脉冲电阻上拉DS18B20发响应脉冲在主机对DS18B20写数据时，应先将数据线拉低1μs以上，再写入数据（写1为高，写0为低）。
待主机写入的数据变化15～60μs以后，DS18B20将数据写入。
要求主机写入的数据保持时间应为60～120μs.两次写入的间隙应大于1μs.写数据时序图如下：读数据前，主机主机应先将数据线拉低，再释放。
实验一 AD590数字温度计的设计与定标1
第五章 设计性实验
实验一 AD590数字温度计的设计与定标
【实验目的】
1、了解常用的集成温度传感器的基本原理和温度特性的测量方法。
2、掌握数字温度计的设计和调试技巧。
【实验仪器】
热学综合实验平台、加热井、AD590传感器、AD590数字温度计设计实验模板。
【实验原理】
1．电流型集成温度传感器
AD590是一种电流型集成电路温度传感器。
其输出电流大小与温度成正比。
它的线性度极好，AD590温度传感器的温度适用范围为-55～150℃，灵敏度为1μA/K 。
它具有高准确
图1-1
度、动态电阻大、响应速度快、线性好、使用方便等特点。
AD590是一个二端器件，电路符号如图1-1所示。
AD590等效于一个高阻抗的恒流源，其输出阻抗>10MΩ，能大大减小因电源电压变动而产生的测温误差。
AD590的工作电压为+4～+30V ，测温范围是-55～150℃。
对应于热力学温度T ，每变化1K ，输出电流变化1μA 。
其输出电流I 0(μA)与热力学温度T （K ）严格成正比。
其电流灵敏度表达式为： ln8eR 3k T I （1-1） 式（1-1）中k 、e 分别为波尔兹曼常数和电子电量，R 是内部集成化电阻。
将k/e=0.0862mV/K,R=538Ω代入（1）中得到：
I =1.000uA/K T （1-2）。
数字温度计设计实验报告
数字温度计设计实验报告一、实验任务温度计是工农业生产及科学研究中最常用的测量仪表。
本课题要求用中小规模集成芯片设计并制作一数字式温度计，即用数字显示被测温度。
具体要求如下:(1). 测量范围-20,150度。
(2). 测量精度0.5度。
(3). 4位LED数码管显示。
通过温度传感器LM35采集到温度信号，经过整形电路送到A/D转换器，然后通过译码器驱动数码管显示温度。
ICL7107集A/D转换和译码器于一体，可以直接驱动数码管，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，LM35本身就可以将温度线性转换成电压输出。
综上所述，采用LM35采集信号，用ICL7107驱动数码管实现信号的显示。
故采用基于LM35与ICL7107的数字温度计设计方案。
二、原理框图传感器数码管驱A/D转化温度显示温度采集动三、电路原理及其电路组成数字温度计的设计原理图见附录1。
它通过LM35对温度进行采集，通过温度与电压近乎线性关系，以此来确定输出电压和相应的电流，不同的温度对应不同的电压值，故我们可以通过电压电流值经过放大进入到A/D转换器和译码器，再由数码管表示出来。
1、传感电路LM35具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，该器件输出电压与摄氏温度线性成比例。
因而，从使用角度来说，LM35与用开尔文标准的线性温度传感器相比更有优越之处，LM35无需外部校准或微调，可以提供?1/4?的常用的室温精度。
LM35具有以下特点:(1)工作电压:直流4,30V;(2)工作电流:小于133μA(3)输出电压:+6V,-1.0V(4)输出阻抗:1mA 负载时0.1Ω;(5)精度:0.5?精度(在+25?时);(6)漏泄电流:小于60μA;(7)比例因数:线性+10.0mV/?;(8)非线性值:?1/4?;(9)校准方式:直接用摄氏温度校准;(10)封装:密封TO-46 晶体管封装或塑料TO-92 晶体管封装;(11)使用温度范围:-55,+150?额定范围电压输出采用下图接法:2、A/D转化器ICL7107是高性能、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。
数字温度计实验报告
课程授课教案一、实验目的和要求1.掌握集成运算放大器的工作原理及其应用。
2.掌握温度传感器工作原理及其应用电路。
3. 了解双积分式A/D转换器的工作原理。
4. 熟悉213位A/D转换器MC14433的性能及其引脚功能。
5. 熟悉模拟信号采集和输出数据显示的综合设计与调试方法。
6. 进一步练习较复杂电路系统的综合布线和读图能力。
设计要求如下：1. 设计一个数字式温度计，即用数字显示被测温度。
数字式温度计具体要求为：①测量范围为0～100℃②用4位LED数码管显示。
二、主要仪器和设备1.数字示波器2.数字万用表3.电路元器件：温度传感器 LM35 1片集成运算放大器LM741 1片集成稳压器 MC1403 1片A/D转换器 MC14433 1片七路达林顿晶体管列阵 MC1413 1片BCD七段译码／驱动器 CC4511 1片电阻、电容、电位器若干三、实验内容、原理及步骤1.总体方案设计图1为数字温度计的原理框图。
其工作原理是将被测的温度信号通过传感器转换成随温度变化的电压信号，此电压信号经过放大电路后，通过模数转换器把模拟量转变成数字量，最后将数字量送显示电路，用4位LED数码管显示。
图1 数字温度计原理框图2. 温度传感器及其应用电路温度传感器LM35将温度变化转换为电信号，温度每升高一度，大约输出电压升高10mV。
在25摄氏度时，输出约250mV。
图2（a）、(b)图为LM35测温电路。
（a）基本的测温电路(+2°C to +150°C) （b）全量程的测温电路（−55°C to +150°C）图2（a）、(b)图为LM35测温电路LM35系列封装及引脚参见下图 3。
图 3 LM35系列封装及引脚图3.放大电路放大器使用LM 741普通运放,作为实验用数字温度计，可以满足要求；如果作为长期使用的定型产品，可以选用性能更好、温度漂移更小的OP07等型号的产品，引脚与LM741兼容,可以直接替换使用。
数字温度计的设计实验
数字温度计的设计实验【摘要】AD590是一种被广泛应用于温度测量和温度监控的集成温度传感器。
本实验要求利用AD590设计制作数字温度计。
【关键词】AD590；数字温度计；传感器一引言随着传感器技术的飞速发展,各种各样的温度传感器被广泛的应用于教学、科研和工业生产中。
其中集成温度传感器AD590,因其线性好、精确度高和易于实现计算机在线测试与数据处理等优点,在常温条件下已占有越来越重要的位置。
它可直接输出与热力学温度成比例的电流信号,在输出端串联一个电阻则转换为电压信号。
除此之外,AD590还具有测温不需要参考点、抗干扰能力强、互换性好等优点【１】。
作者测量了AD590输出电流与温度的关系，同时研究了不同工作电压对输出电流的影响，并用AD590制作了温度范围从室温到70℃的温度计。
二实验原理1、AD590传感器的工作原理及特性测量。
AD590集成温度传感器由多个参数相同的三极管和电阻组成。
当它两端加上一定工作电压时，输出电流与温度满足如下关系：I=Bθ+A 【2】 (1) 但是若AD590传感器处于非工作电压状态下时，输出电流与温度呈现非线性的关系。
因此，在测量过程中应保证AD590处于工作电压的范围下。
本实验中，用如图1所示的电路测量AD590传感器温度与输出电流的关系以及不同电压对输出电流的影响32、用AD590制作室温计。
本实验用非平衡电桥法制作数字温度计，电路图如图2。
假定电压表为理想电压表，则图中的电路满足如下的关系：3212U U IR R R R =-+, （2）式中U 为电压表示数，I 为经过AD590传感器的电流。
把（1）式代入（2）式可得：33212U U BR AR R R R θ=+-+, （3）为使电压表上读得的mV 数即代表AD590 检测到的摄氏温度，整个电路的转换系数应为1mV/℃。
因此（3）式中的斜率3BR =1mV/℃，即31/Cmv R B ︒=, （4）同时（3）式中的截距项02213=+-R R R UAR (5）三 实验过程AD590温度传感器1）按图1连接测量电路图，图中电阻取100Ω.2) 在室温时，测量AD590输出电流随电压的变化，确定工作电压范围。
数字温度计的设计和制作实验报告
5
作R − （θ 以℃为单位）图并进行线性拟合得如下结果：
������
1
相关系数������ 2 = 0.99849； 斜率k1 = (1.040 ± 0.013) × 106 Ω℃； 截距b1 = (−105.5 ± 3.6) × 102 Ω； ∴ R = (1.040 ± 0.013) × 106 ������ + (−105.5 ± 3.6) × 102 ；
图 6：R − 关系图
������ 1 1
作R − ������ （T 以 K 为单位）图并进行线性拟合得如下结果： 相关系数������ 2 = 0.99703； 斜率������2 = (7.15 ± 0.13) × 107 ������ ∙ Ω; 截距������2 = (−2.13 ± 0.04) × 105 Ω; ∴ R = (7.15 ± 0.13) × 107 1 ������
一、 引言
利用温度传感器将对温度的测量转换为对电学量的测量是精确测温的常用方法。 热 敏电阻通常用半导体材料制成，分为负温度系数（NTC）热敏电阻和正温度系数（PTC） 热敏电阻两种。NTC 热敏电阻体积小，且其阻值随温度变化十分灵敏，因此被广泛应用 于温度测量、温度控制等 。本实验对 NTC 热敏电阻的温度特性进行了测量，并以 NTC 热敏电阻为测温元件，采用串联电路和非平衡电桥两种方法制作并校准数字体温计，实 现了一定温度范围内对温度的精确测量。
数字温度计的设计和制作
摘要：本文对负温度系数（NTC）热敏电阻的温度特性进行了研究，并以 NTC 热敏电阻 为测温元件， 采用串联电路和非平衡电桥两种方案制作量程为35℃~42℃的数字体温计， 并对其进行校准， 将温度转化为可测电学量。 制作的数字体温计电路简明， 精度较高 （误 差不超过0.1℃） ，达到了设计要求。 关键词：数字温度计、NTC 热敏电阻、温度特性
数字体温计实验报告
数字体温计实验报告数字体温计实验报告引言：数字体温计是一种现代化的温度测量设备，它通过使用传感器和数字显示屏来准确测量人体温度。
本实验旨在探究数字体温计的工作原理、准确性以及与传统温度计的比较。
实验步骤：1. 准备工作：确保实验环境安静、温度适宜，并准备好传统温度计和数字体温计。
2. 实验组织：将实验参与者分为两组，每组使用一种温度计进行测量。
3. 测量方法：首先，使用传统温度计在参与者的腋下测量体温，并记录结果。
然后，使用数字体温计在同一位置测量体温，并记录结果。
4. 重复测量：为了确保准确性，每个参与者的体温都应重复测量两次。
5. 数据分析：将所有测量结果进行整理和比较，并计算平均值和标准差。
实验结果：通过对多个参与者进行测量，我们得出了以下结果：1. 数字体温计的测量结果与传统温度计的结果非常接近，差异较小。
2. 数字体温计的测量速度较快，几乎可以即时显示温度值。
3. 数字体温计的使用更加方便，无需摇晃或等待温度计稳定。
4. 数字体温计的数字显示屏清晰可见，易于读取。
讨论：数字体温计在准确性和便携性方面表现出色。
由于其使用数字显示屏，读取温度更加方便，尤其适用于老年人和儿童。
此外，数字体温计还具有防水功能，可以更好地保护设备免受污染。
然而，仍有一些问题需要解决。
数字体温计需要电池供电，如果电池电量不足，可能会影响准确性。
此外，数字体温计的价格相对较高，有些人可能无法承担。
结论：通过本次实验，我们发现数字体温计是一种准确、方便且易于使用的温度测量设备。
它在测量速度和读取方面具有明显优势，并且与传统温度计的测量结果相当接近。
然而，由于其依赖电池供电和较高的价格，我们仍需权衡其优势和不足，选择适合自己的温度测量设备。
展望：随着科技的不断发展，数字体温计可能会进一步改进和创新。
例如，可以加入智能功能，如与手机连接，记录和跟踪体温变化。
此外，还可以研究更环保的电池替代方案，以减少对电池的依赖。
我们期待数字体温计在未来的发展中能够更好地满足人们的需求。
数字温度计实验报告
数字温度计实验报告实验名称：数字温度计制作实验实验目的：掌握数字温度计的制作过程及其原理，理解数字温度计的工作原理，培养实验操作能力和实验思维能力。
实验原理：数字温度计是用单片机芯片作为控制器，将温度传感器检测到的模拟信号转化为数字信号，再通过液晶显示屏实时显示温度值。
实验器材：1.数字温度计DIY套件2.电子元器件（电阻、电容、晶体振荡器、液晶显示器）3.电路板4.焊锡工具、插头线5.温度计测试仪器（模拟温度计、数字温度计）实验步骤：1.准备工作：（1）将电路板放置于安全、平稳的场所，清理干净表面。
（2）将电路板和电子元器件分类放置。
2.焊接电子元器件：（1）先将较小、比较短的元器件焊接上去。
如电容、电阻。
（2）再将较大、比较长的元器件焊接上去。
如晶体振荡器、液晶显示器。
3.安装液晶显示器：（1）连接液晶屏的后面板和电路板的对应接口。
（2）将液晶屏锁入安装板中，轻轻按压。
4.测试电路板：（1）使用模拟温度计测量温度，将温度传感器插入电路板。
（2）开启电源，读取电路板上液晶屏的显示数值和模拟温度计的数值，检测温度计的精度。
5.校正电路板：（1）进入电路板的校准程序，根据实测温度值和电路板显示的温度值进行校准。
（2）校准后，再次使用模拟温度计测量温度，检测校准的效果。
实验结果：根据实验结果，我们制作出了一个精度较高的数字温度计，它可以显示出实时温度值，可广泛应用于各种实际场合。
结论：通过此次实验，基本掌握了数字温度计的制作过程及其原理，加深了对数字温度计的理解，提升了实验操作能力和实验思维能力。
数字温度计的设计与实现
数字温度计的设计与实现一、实验目的１．了解DS18B20数字式温度传感器的工作原理。
２．利用DS18B20数字式温度传感器和微机实验平台实现数字温度计。
二、实验内容与要求采用数字式温度传感器为检测器件，进行单点温度检测。
用数码管直接显示温度值，微机系统作为数字温度计的控制系统。
１．基本要求：(1)检测的温度范围：0℃～100℃，检测分辨率 0.5℃。
(2)用4位数码管来显示温度值。
(3)超过警戒值（自己定义）要报警提示。
２．提高要求(1)扩展温度范围。
(2)增加检测点的个数，实现多点温度检测。
三、设计报告要求１．设计目的和内容２．总体设计３．硬件设计：原理图（接线图）及简要说明４．软件设计框图及程序清单５．设计结果和体会（包括遇到的问题及解决的方法）四、数字温度传感器DS18B20由DALLAS半导体公司生产的DS18B20型单线智能温度传感器,属于新一代适配微处理器的智能温度传感器,可广泛用于工业、民用、军事等领域的温度测量及控制仪器、测控系统和大型设备中。
它具有体积小，接口方便，传输距离远等特点。
1.DS18B20性能特点DS18B20的性能特点：①采用单总线专用技术，既可通过串行口线，也可通过其它I/O 口线与微机接口，无须经过其它变换电路，直接输出被测温度值（9位二进制数，含符号位），②测温范围为-55℃-+125℃，测量分辨率为0.0625℃,③内含64位经过激光修正的只读存储器ROM ，④适配各种单片机或系统机，⑤用户可分别设定各路温度的上、下限，⑥内含寄生电源。
2. DS18B20内部结构DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM,温度传感器,非挥发的温度报警触发器TH 和TL,高速暂存器。
64位光刻ROM 是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列号。
64位ROM 结构图如图2所示。
不同的器件地址序列号不同。
DS18B20的管脚排列如图1所示。
图1 DS18B20引脚分布图图2 64位ROM 结构图 DS18B20高速暂存器共9个存储单元，如表所示：以12位转化为例说明温度高低字节存放形式及计算：12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个高低两个8位的RAM 中，二进制中的前面5位是符号位。
数字温度计课程设计报告
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。
数字温度计的设计与制作实验报告
数字温度计的设计与制作实验报告数字温度计的设计与制作实验报告一、实验目的本实验旨在通过设计与制作数字温度计，深入理解温度测量原理及实现方式，锻炼电路设计与验证实验能力。
二、实验原理数字温度计是通过测量热敏电阻（PTC或NTC）的电阻值来计算温度的。
当温度升高时，热敏电阻的电阻值也会升高，反之亦然。
该实验利用了热敏电阻的这一特性，通过将热敏电阻串联到一定电路中，便可测量到其电阻值的变化，从而得到温度值。
此外，数字显示器可以根据电路中的控制信号对电阻值进行计算和显示，以数字形式直观显示温度。
三、实验器材与耗材器材：热敏电阻、AD转换芯片、单片机、数字显示器、蜂鸣器、键盘、面包板、杜邦线等。
耗材：焊锡、铜线、电池、电阻等。
四、实验步骤1.接线。
将热敏电阻串联到一个电路中，连接到AD转换芯片的AIN0输入端，并将AIN1连接到参考电压源。
2.编写单片机程序。
通过查询AD转换器的输出值，计算出热敏电阻的电阻值，并转换为温度值。
然后将温度值显示在数字显示器上，并输出报警信号到蜂鸣器。
3.测试验证。
使用温度计紧贴测试物体表面，观察数字显示器和蜂鸣器的反应，逐步校准温度计并记录数据。
五、实验结果实验结果表明，数字温度计的设计与制作成功，能够准确地测量环境温度，并可进行实时数字化显示和警报功能。
六、实验心得在本次实验中，我们对数字温度计的设计及制作有了更加深入的理解和认识。
了解电路原理、编写单片机程序、进行电路调试与验证等一系列实验操作，培养了我们的理论知识和实践能力，加强了我们对电路与信号处理的认识和理解。
通过实验，我们认识到数字温度计在生产生活中的重要性，为未来的实际工作奠定了扎实的基础。
数字温度计设计报告样本
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。
数字温度计设计实训报告
小系统设计实训报告论文题目：智能温度计所属系部：电子工程系指导教师：***学生姓名：谭晓辉学号: ********程创学号: ******** 专业：电子信息工程技术西安航空职业技术学院制小系统设计实训任务书题目：智能温度计任务与要求：1、查阅数字温度计设计相关资料，熟悉数字温度计设计的原理，查阅A/D转换及传感器相关知识，画出数字温度计原理图，并编写相应的源程序。
2、使用8051单片机作为处理器，设计数字温度计设计，设定温度最高值和最低值，若采集到的温度超过设定值，发出不同声音的报警。
位数码管进行循环显示，显示实际温度值。
3、使用传感器采集室内温度参数，并进行A/D转换后，送给单片机进行处理。
4、可用按键设定上下限，当设定时显示设定状态，设定完成，即显示实时温度值。
5、并用喇叭报警。
时间：2010 年12 月19日至 2010 年 12 月 31 日共 2 周所属系部：电子工程系学生姓名：谭晓辉学号： 09202126程创学号： 09202204专业：电子信息工程技术指导教师：潘晶莹西安航空职业技术学院制摘要温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生活中的更加广泛的应用，利用新型数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发，本文设计了一种基于80C51的温度检测及报警系统。
该系统可以方便的实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，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。
该系统设计和布线简单，结构紧凑，抗干扰能力强，在大型仓库、工厂、智能化建筑等领域的温度检测中有广泛的应用前景。
关键字：单片机；数字滤波； 80C51；辅助扩展。
目录摘要关键字1前言 (1)1.1课程设计的目的和意义 (1)1.2任务及要求 (1)2 系统总体方案及硬件设计 (2)2.1系统总体方案设计 (2)2.1.1 原理论述 (2)2.1.2 原理框图 (2)2.1.3功能模块连接简介 (3)2.2系统硬件电路设计 (3)2.2.1单片机的选择 (3)2.2.2时钟电路设计 (5)2.2.3复位电路设计 (6)2.2.3 报警电路 (7)2.2.4 温度显示电路 (7)2.2.5温度传感器 (7)3 软件设计 (10)3.1系统总体方案设计 (10)3.2程序设计 (11)3.2.1 主程序 (11)3.2.2 读出温度子程序 (12)3.2.3二进制转换BCD码命令子程序 (12)3.2.4 计算温度子程序 (13)3.2.5温度数据显示子程序 (13)4 实验仿真 (13)5系统调试 (14)5.1．软件调试 (14)6课程设计体会 (14)参考文献 (16)附1 源程序代码 (18)附2 系统电路图 (17)元器件清单 (1)使用说明 (1)1前言最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略(1564～1642)发明的。
数字体温计的设计
数字体温计的设计一、实验目的1.研究NTC热敏电阻的电学、热学性质。
2.利用NTC热敏电阻设计一个数字体温计，并评估其精度。
二、实验原理（一）NTC热敏电阻NTC是Negative Temperature Coefficient的缩写，意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件，所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。
它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。
这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。
温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。
NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在102～106欧姆，温度系数-2%～-6.5%。
NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。
部分专业术语：1.（额定）测量功率P m（mW）热敏电阻在规定的环境温度下，阻体受测量电流加热引起的阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计时所消耗的功率。
一般阻值变化不应大于0.1%。
当热敏电阻受测量电流加热引起的阻值变化恰为0.1%时，对应的测量功率P m称为额定测量功率，其数值约在1mW左右，并与环境温度有关。
【根据图1所示的热敏电阻的尺寸、玻璃的热容量及导热系数等参数，可以估算出P m的大致数量级。
】2.零功率电阻值R T（Ω）R T指在温度T时，采用小于额定值的测量功率测得的电阻值。
3.额定零功率电阻值R25（Ω）根据国标规定，额定零功率电阻值是NTC热敏电阻在基准温度25℃时测得的电阻值R25，这个电阻值就是NTC热敏电阻的标称电阻值。
例如，实验室使用的NTC热敏电阻的阻值为10 k ，就是指该NTC热敏电阻的R25 = 10 kΩ。
4.材料常数（热敏指数）B（K）B值的定义式为：B=T1T2T2−T1ln R1R2图1 玻璃封装系列NTC热敏电阻T 1（K ）、T 2（K ）为指定的温度。
实验五 数字温度计设计实验
实验五数字温度计设计实验一、实验目的：1、学习数字测温原理。
2、学习采用PSOC单片机进行数字温度计的编程设计。
二、实验原理：（一）温度测量日常生活中，温度测量是所有物理测量中最常用的。
世界上已经有很多技术可以用于温度测量，例如硅温度传感器，热电偶，2N3904晶体管基射极间电压等，还有这次实验的主体热敏电阻。
热敏电阻有着体积小，廉价，工作范围-80至3000摄氏度，最快的响应时间。
（二）基于热敏电阻的数字测温计热敏电阻易于实现，被经常使用于正温度系数中。
负温度系数温度计是对温升几乎没有阻抗的半导体器件，电阻的转换可以大致用以下方程式表示。
公式中：●A是小于负温度系数热敏电阻的实验数据●T1& T2是开尔文温度测量值●R(T1) & R(T2)是该温度下的热敏电阻值这个公式表示温度/电阻值之间的关系为理想的指数函数关系。
它不适用于现实生活中的温度测量，但是对于小的温差，如下：这在被给出的电阻/温度换算表内插值中很有用， Steinhart-Hart公式表示温度与热敏电阻值之间的换算关系。
以下公式是一个3次对数多项式公式中：●A，B,C是一般常数●R是热敏电阻的电阻值●Tk为开尔文温度值更有用的摄氏度公式表示为：多数热敏电阻是可以直接使用系数A,B,C的，对于特定的热敏电阻，制造商没有给出它的这些系数，因此，它们各自的值必须用附录中给出的转怀表和以上公式进行计算。
可以使用你感兴趣的温度变化范围内的最小值，最大值，中间值。
热敏电阻的成本要视其根据电阻随温度变化的精确度，这是因为热敏电阻的指数性质是你的优势。
对于热敏电阻的一个公差n，其可能的温度误差为：这个公式说明热敏电阻的阻值偏差可以被表述为温度变化，这个变化可以被一个单点刻度代替。
将热敏电阻放置在25˚C的环境下通过读出它的电阻值来测量它的温度。
假设它读出来为26.2˚C，软件就需要储存1.2˚C的补偿值。
对于消费产品来说，这个标准是经常留给用户来设定的。
数字温度计的设计与制作实验报告
重庆邮电大学通信与信息工程学院班级GJ011201小组成员徐睿2012210460李易晓2012210057张地根2012210114指导老师邓炳光数字温度计的设计与制作实验报告设计要求1，数字温度计设计与制作：利用之前绘制的“C51学习板”掌握的SCH和PCB图知识，绘制一个基于STC89C51的单片机系统，增加温度采集0~120度，温度显示要求3位整数+1位小数，电路原理图和PCB图2，SCH必须按照规范进行绘制。
3，系统还要求具备电源指示灯，外部使用MINI-USB进行5V供电，在满足要求的情况下，使用的元器件越少越好；温度采集可以用模拟或数字器件、显示可以用LCD或数码管。
4，PCB板要求使用底层走线，元器件在顶层。
5，PCB板上标识自己的学号、姓名。
6，PCB板大小，满足元器件布局的情况下，尽可能减少面积。
7，PCB审查正确后，进行单面板腐蚀的相关操作：热转印、腐蚀、钻孔、裁剪等。
元器件自行购买，然后焊接，调试，编写单片机程序，完成设计报告。
设计步骤一主要原器件的选择控制模块：STC89C52温度采集模块：DS18B20显示模块：8位共阴数码管二原理图的绘制1新建一个工程，在Altium Designer软件中的“File”选项中选择“New→Project→PCB project”，然后保存工程至文件夹中（文件名定义要规范）。
2纸张配置，在Design选项中单击左键，选择Document Options项，然后根据原理图的要求选择合适的配置。
3展开工程管理标签、元器件库。
4填写图纸信息。
（项目名称、图纸名称、版本、序号、作者。
）5元器件绘制。
1）创建元件库;2）.绘制元器件;3）完善元器件属性;6.修改元器件名字;7. 同一个库中增加其他元器件;8.打开原理图库管理标签。
1）元器件放置。
2）元器件摆放、连线。
（按格点对齐。
）3)修改元器件值。
4)完成图纸。
5）生成Bom表。
三PCB图绘制1）封装设计。
DS18B20数字温度计设计实验报告文档推荐
DS18B20数字温度计设计实验报告文档推荐本实验旨在设计并实现一款数字温度计，利用DS18B20数字温度传感器测量环境温度并通过LCD1602液晶屏幕实时显示温度值。
实验设计1.材料准备：Arduino UNO控制板LCD1602液晶显示屏面包板、面包线10K电阻2.配置DS18B20数字温度传感器将DS18B20数字温度传感器与Arduino UNO控制板连接。
按下面连接方式进行连接： DS18B20传感器的红色线连接到Arduino UNO的+5V输出端口接完线后在Arduino IDE软件中，依次点击工具-示例-DS18B20-Temperature-Resolution，打开示例程序。
将程序复制到新建文本文件中进行修改，此处我将分辨率改为了12位。
然后将程序上传到Arduino UNO控制板中。
LCD1602液晶显示屏的VO引脚连接到一个10K电位器的中间引脚LCD1602液晶显示屏的D4-D7引脚依次连接到Arduino UNO的数字4-7个针脚4.最终的连接方式将连接完DS18B20数字温度传感器和LCD1602液晶显示屏后的Arduino UNO控制板，和面包板和面包线通过另一个10K电阻连接，其中用到的端口引脚如下：Arduino UNO的5V端口连接了一个10K电阻，这个电阻的另一端通过面包线连接到面包板的一个面包网络面包板的另一个面包网络再通过面包线连接到LCD1602液晶显示屏的K端口最后将设备连接完整后，将实验代码上传到Arduino UNO控制板中，然后就可以通过LCD1602液晶显示屏上实时显示环境温度值。
实验总结通过本次实验，我们成功地实现了数字温度计，并能够通过LCD1602液晶显示屏上实时显示温度值。
实验中温度传感器和LCD显示屏的连接更加直观和清晰，容易理解，实验成功率较高。
通过此次实验，我们学习到了数字温度传感器的连接方式、温度检测方法和温度的精度和分辨率等基本知识，同时也熟悉了Arduino UNO控制板和LCD1602液晶显示屏的使用方法，提高了对物联网应用的理解和掌握，为后续学习打下坚实的基础。
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数字温度计的设计实验
【摘要】
AD590是一种被广泛应用于温度测量和温度监控的集成温度传感器。
本实验要求利用AD590设计制作数字温度计。
【关键词】AD590；数字温度计；传感器
一引言
随着传感器技术的飞速发展,
各种各样的温度传感器被广泛的应用于教学、科研和工业生产中。
其中集成温度传感器
AD590,因其线性好、精确度高和易于实现计算机在线测试与数据处理等优点,在常温条件下已占有越来越重要的位置。
它可直接输出与热力学温度成比例的电流信号,在输出端串联一个电阻则转换为电压信号。
除此之外,AD590还具有测温不需要参考点、抗干扰能力强、互换性好等优点【１】。
作者测量了AD590输出电流与温度的关系，同时研究了不同工作电压对输出电流的影响，并用AD590制作了温度范围从室温到70℃的温度计。
二实验原理
1、AD590传感器的工作原理及特性测量。
AD590集成温度传感器由多个参数相同的三极管和电阻组成。
当它两端加上一定工作电压时，输出电流与温度满足如下关系：
I=Bθ+A 【2】 (1) 但是若AD590传感器处于非工作电压状态下时，输出电流与温度呈现非线性的关系。
因此，在测量过程中应保证AD590处于工作电压的范围下。
本实验中，用如图1所示的电路测量AD590传感器温度与输出电流的关系以及不同电压对输出电流的影响
3
2、用AD590制作室温计。
本实验用非平衡电桥法制作数字温度计，电路图如图2。
假定电压表为理想电压表，则图中的电路满足如下的关系：
3212
U U IR R R R =-
+, （2）
式中U 为电压表示数，I 为经过AD590传感器的电流。
把（1）式代入（2）式可得：
33212
U U BR AR R R R θ=+-
+, （3）
为使电压表上读得的mV 数即代表AD590 检测到的摄氏温度，整个电路的转换系数应为1mV/℃。
因此（3）式中的斜率3BR =1mV/℃，即31/C
mv R B ︒=, （4）
同时（3）式中的截距项022
13=+-
R R R U
AR (5）
三 实验过程
AD590温度传感器
1）按图1连接测量电路图，图中电阻取100Ω.
2) 在室温时，测量AD590输出电流随电压的变化，确定工作电压范围。
3) 选择工作电压，测量AD590输出电流随温度的变化关系。
4) 按图2制作温度计，根据测得的电流与温度的关系合理选取参数值，进行第一次温度扫描。
5) 根据第一次扫描结果调整电路中各元件的参数，进行第二次温度扫描。
6）根据第一次扫描结果调整电路中各元件的参数，进行第三次温度扫描
四 实验结果分析与讨论
1)AD590 输出电流随电压的变化 T=12.0℃ R=10000Ω
用excel 作图如下
由图表可知：最小工作电压为2.50V，此时温度为12.0℃
2）AD590输出电流随温度的变化关系
Θ/℃33.8 38.2 42.4 46.4 50.5 55.6 59.1 /0.307 0.312 0.316 0.320 0.324 0.330 0.333 U
V
R
I/μA 307 312 316 320 324 330 333 用excel作图及拟合结果如下
则最终结果为I=1.028θ+272.4
3）制作温度计
由于之前得到的I=1.028θ+272.4
所以取Ω=Ω=
0.973028
.11
3k R 取V U 100=，然后调整在室温的时候对准
开始制作温度计
①为提高可靠性，本次实验从16℃开始取值，每一度取一个数据，用excel 作图及拟合结果如下：
得到拟合结果：484.0967.00+=θθ制, R^2=0.999. 这说明数据的线性性质较好，但是作为温度计的设定却不太好，因为斜率k=0.967，与1相差较远，则在较大的温度范围内误差会变得较大
故在第二次实验中我们需要增大32R R 、的值。
② 适当增大32R R 、的值，取V R R 99532==,U=10V ，同样在室温时对准。
从15℃开始取值，每一度取一个数据，用excel 作图及拟合结果如下：
得到拟合结果：915.0976.00+=θθ制 R^2=0.999 同样数据的线性性质较好，但是斜率仍然偏小，但是比第一次已经有所改善。
故第三次实验时继续增大32R R 、的值。
③ 取V R R 100532==，U=10V ，同样在室温时对准。
从15℃开始取值，每一度取一个数据，用excel 作图及拟合结果如下
得到拟合结果055.0998.0+=θθ制，R^2=1。
即数据具有极强的线性关系，斜率也与1大致相等。
在室温附近的一定范围内，精度要求不太高的情况下，可以认为标定温度就等于实际温度。
在实验中实际获得数据时，我也发现，除极个别数据外，标定温度与实际温度一直是相等的。
至此，经过三次重复实验的逐步逼近，我利用 AD590制作出了一个在室温附近误差比较小的数字温度计。
具体参数是，利用非平衡电桥，取电源电压U=10V ，V R R 100532==，
Ω=362504R ，则可以得到θθ=制
讨论：
㈠ 本实验的目的是利用AD590制作一个数字温度计，实验中容易导致误差的因素有：
电压表和温度计示数精度的不够高以及不够稳定，电阻箱电阻的误差，升温过程的不均匀，我们在实验中要尽可能去减小这些误差。
㈡制作温度计时，最重要的是‘逐步逼近’，也就是说，每一步实验完成后，应该对结果进行适当的分析，为下一步的改进提供参考。
㈢在每一次升温的过程中，应注意容器中水量要适量，太多会导致加热较慢，并且难以完全搅拌均匀，水太少则试管中油不能完全被水浴包裹，会造成温度不均匀，引起测温误差。
五总结
AD590是一种被广泛应用于温度测量和温度监控的集成温度传感器。
在本次实验中，我们测得本实验测得AD590在12℃的最小工作电压为：2.50V，同时测得AD590输出电流随温度的变化关系为I=1.028θ+272.4，并利用AD590制作了测温范围从15℃~75℃的数字温度计。
参考文献
[ 1 ] 孙福玉，曹万苍，AD590及其应用.赤峰学院学报，第27卷第6期，2011.6:29—30.
[ 2 ] 周成钢，施林，陆申龙，AD590集成电路温度传感器特性测量与应用. 大学物理实验，第11卷第2期，1998.6：8-10.。