基于数字温度传感器的温度测量仪表设计综述
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。
《传感器原理及应用》基于PT100温度传感器的温度测量电路设计实验报告
《传感器原理及应用》基于PT100温度传感器的温度测量电路设计实验报告1.实验功能要求了解铂热电阻的特性与应用；熟悉铂热电阻测温电路；利用P100铂电阻测量温度源的温度；记录温度与测量电路电压输出数据2.实验所用传感器原理利用导体电阻随温度变化的特性，可以制成热电阻，要求其材料电阻温度系数大，稳定性好，电阻率高，电阻与温度之间最好有线性关系。
常用的热电阻有铂电阻(650℃以内)和铜电阻(150℃以内)。
铂电阻是将0.05~0.07mm的铂丝绕在线圈骨架上封装在玻璃或陶瓷管等保护管内构成。
在0-650℃以内。
铂电阻一般是三线制，其中一端接一根引线另一端接二根引线，主要为远距离测量消除引线电阻对桥臂的影响(近距离可用二线制，导线电阻忽略不计。
)。
实际测量时将铂电阻随温度变化的阻值通过电桥转换成电压的变化量输出，再经放大器放大后直接用电压表显示。
3.实验电路PT100铂电阻测温电路经验P100电压采集放大电路:前半部分是4.096V恒压源电路，然后是一个桥式电压采样电路，后面是一个电压放大电路。
一、4.096V恒压源电路因Vref=2.5V，故有4.096=(1+R1/R2)*2.5，得出R1/R2=1.6384，可以通过调节滑动变阻器实现。
二、桥式电压采样电路这是一个桥式电压采样电路，其原理是将V2作为参考电压，通过V1的变化去得到一个相对的电压数值，这样就能得到PT100的电阻数值，从而得到当前温度数值。
其中相对数值是通过R7去调节，可以是任意，其R7的主要作用还是在校准温度使用。
根据项目需要，现在使用的R7的阻值是138.5002Ω，也就是PT100在100摄氏度是的温度数值。
三、电压放大电路分析电路:1根据"虚断"原则，流过R3和R8电流相等(V1-Vx)/R3=Vx/R82根据“虚断"原则，流过R6和R1电流相等(V2-Vout)/(R6+R1)=(V2-Vy)/R6 3根据"“虚短"原则，Vy=Vx4根据这3个公式得出:11V1-10V2=Vout理想要的数值是10倍的放大倍数，但是现在在输出端多了减了V1，根据模拟的数值可知，V1的取值范围是0.215-0.36835241646对应温度范围是44.032- 75.43。
数字显示温度计的设计与研究论文
摘要温度是一种最基本的环境参数，人们生活与环境温度息息相关，日常生活以及工业生产过程中都时常需要测量温度，因此研究温度测量的方法和控制有重要的意义。
本文介绍了一种以单片机为主要控制器件，以 DS18B20为温度传感器的一台数字显示温度计。
它主要包括硬件电路的设计和系统程序的设计，硬件电路主要包括主控制器，测温控制电路和显示电路等。
主控制器采用单片机AT89S51，温度传感器则采用美国DALLAS半导体公司成产的DS18B20，显示电路采用8位共阴极LED数码管，ULN2803A为驱动的动态扫描直读显示。
测温控制电路由温度计传感器和预置温度值比较报警电路组成。
当实际测量温度值大于预置温度值时，发出报警信号。
系统程序主要包括主程序，测温子程序和显示子程序等。
DS18B20新型单总线数字温度传感器是DALLAS公司生产的单线数字温度传感器，集温度测量和A/D转换于一体。
直接输出数字量，具有接口简单，精度高，抗干扰能力强，工作稳定可靠等特点。
由于采用了智能温度传感器DS18B20作为检测元件，与传统的温度计相比，本数字温度计减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。
DS18B20温度计还可以在高温报警，远距离多点测温控制等方面进行应用开发，具有很好的发展前景。
关键词：单片机温度检测 AT89S51 DS18B20 显示电路AbstractTemperature is one of the most basic environmental parameters, and environmental temperature is closely related to people's life, daily life and industrial production process are often need to measure temperature, therefore the research on the temperature measurement and control has important significance.This paper introduces a microcontroller as the main control device based on DS18B20temperature sensor, a digital display thermometer. It mainly includes the hardware circuit design and system design procedures, the hardware electric circuit mainly comprises a main controller, temperature control circuit and display circuit. The main controller chip AT89S51, the temperature sensor is used in the United States of America DALLAS semiconductor company into production DS18B20, display circuit uses8 common cathode LED digital tube, ULN2803A is driven by the dynamic scanning of direct reading. Temperature control circuit composed of a thermometer sensor and a preset temperature value alarm circuit. When the measured temperature value is larger than the preset temperature value, send out alarm signal. System program, including the main program, testing Wen Zi program and display subroutine and so on. DS18B20new kind of single bus digital temperature sensor is the production company DALLAS digital temperature sensor, temperature measurement and A / D conversion in one. Direct digital output, has a simple interface, high precision, strong anti-interference ability, stable and reliable working characteristics.Due to the adoption of the intelligent temperature sensor DS18B20as a detecting element, compared with the traditional thermometer digital thermometer, the decrease of the external hardware circuit, with low cost and easy to use features. DS18B20thermometer can also be in high temperature alarm, remote multipoint temperature measurement and control and other aspects of application development, has the very good development prospect.Keywords:microcontroller temperature detection AT89S51 DS18B20目录第1章引言 (1)1.1本文研究的背景目的和意义 (1)1.2国外研究状况 (1)1.3国内研究状况 (2)1.4本文研究主要内容 (2)第2章设计内容及性能指标 (4)2.1温度检测技术介绍 (4)第3章系统方案论证与比较 (6)第4章系统器件选择 (7)4.1单片机的选择 (7)4.2温度传感器的选择 (9)4.2.1 DS18B20 简介 (9)4.2.2 DS18B20 使用中的注意事项 (10)4.2.3 DS18B20 内部结构 (11)4.2.4 DS18B20测温原理 (12)4.2.5 提高DS18B20测温精度的途径 (13)4.3显示及报警模块器件选择 (14)第5章硬件设计电路 (15)5.1主控制器 (15)5.2显示电路 (15)5.2.1 并行译码显示方式 (15)5.2.2 串行译码显示方式 (16)5.3温度检测电路 (16)5.4温度报警电路 (19)第6章软件设计 (21)6.1概述 (21)6.2主程序模块 (21)6.3各模块流程设计 (22)6.3.1 温度检测流程 (23)6.3.2 报警模块流程 (24)6.3.3 中断设定流程 (24)第7章总结和体会 (25)参考文献 (26)致谢 (27)附录 (28)数字显示温度计的设计与研究第1章引言1.1 本文研究的背景目的和意义随着人们生活水平的不断提高，单片机无疑成为人们追求的目标之一。
毕业设计-基于PT100热电阻温度传感器和AT89C51单片机的温度检测系统设计
摘要本课题本系统采用PT100热电阻温度传感器和单片机组成可靠性高、功耗低的温度检测系统。
以AT89C51单片机系统为核心，对单点的温度进行实时检测。
采用模拟温度传感器PT100对温度进行检测；采用串型模数转换器ADC0809进行A/D转换把温度信号调解转换为电压信号与AT89C51单片机接口设置LED八段数码管实时显示温度值。
本设计包括温度传感器、A/D转换模块、数据传输模块、温度显示模块四个部分。
关键词：单片机，PT100热电阻，ADC0809，温度检测The design of Single Chip MicrocomputerTemperature Detection SystemBased on the Resistive Thermal Detector of PT100AbstractThis article AT89C51 monolithic integrated circuit which produces by ATMEL Corporation is the core, can inspect a single point of the temperature in real time. The adoption of the serial A/D for temperature signals into voltage signal mediation AT89C51 Single-Ship Compute interfaces with the eighth LED digital display of real-time temperature. The design includes four parts of the temperature sensor and the A / D converter module and the data transmission modules and the temperature display module. Each part functions and the process was described in the Paper in detail.Key words：Single-Ship Computer; Resistive Thermal Detector of PT100; ADC0809; Measure-temperature目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 方案论证 (2)1.2.1 单片机选型 (2)1.2.2 模数转换器选型 (3)1.2.3 显示方案确定 (3)2 硬件设计 (4)2.1 温度信号的获取与放大 (4)2.1.1 元件介绍 (4)2.1.2 放大电路设计 (4)2.2 模数转换单元 (5)2.2.1 8位串行A/D转换器ADC0809 (5)2.2.2 模数转换单元电路的设计 (7)2.3 键盘电路的设计 (8)2.4 LED显示电路的设计 (8)2.4.1 LED数码管原理 (9)2.4.2 LED数码管编码方式 (9)2.4.3 LED数码管显示方式和典型应用 (10)2.4.4 LED数码管的原理图 (11)2.5 声光报警电路 (12)2.6 单片机接口电路 (13)2.6.1单片机的时钟电路 (13)2.6.2复位电路和复位状态 (13)3 软件设计 (16)3.1 程序设计语言的选用 (16)3.2 软件程序的设计 (16)3.2.1 程序流程 (16)3.2.2 键盘管理 (17)3.2.3 LED显示 (18)3.2.4 模拟量的采集与处理 (18)3.3源程序 (22)4 抗干扰设计 (29)4.1 用于单片机系统的干扰抑制元件 (29)4.2 提高单片机系统抗干扰能力的主要手段 (29)5 结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)论文原创性声明 ...................................................................................... 错误!未定义书签。
单片机数字温度计课程设计总结
单片机数字温度计课程设计总结一、引言温度是物体分子热运动的表现，对于很多应用场合来说，准确地测量和监控温度是非常重要的。
在本次课程设计中，我们使用单片机设计了一个数字温度计，能够实时测量环境温度并将其显示在数码管上。
本文将对该课程设计进行总结和归纳。
二、设计思路1. 硬件设计：我们使用了传感器、单片机和数码管等硬件元件。
传感器用于感知环境温度，单片机负责数据处理和控制，数码管用于显示温度数值。
2. 软件设计：我们使用C语言编写了相应的程序。
程序的主要逻辑是通过单片机与传感器进行通信，获取温度值并进行转换，然后将转换后的数值通过数码管进行显示。
三、硬件设计1. 传感器选择：在本次设计中，我们选择了NTC热敏电阻作为温度传感器。
它的电阻值随温度的变化而变化，通过测量电阻值的变化即可得到环境温度。
2. 单片机选择：我们选择了常用的STC89C52单片机作为控制核心。
它具有较高的性价比和丰富的资源。
3. 数码管选择：我们选择了常见的共阳极数码管，它能够直观地显示温度数值。
四、软件设计1. 数据采集：首先，我们需要通过AD转换将传感器输出的模拟信号转换为数字信号。
然后，我们将数字信号转换为温度值，根据传感器的特性曲线进行适当的校准。
2. 数据处理：接下来，我们需要对采集到的温度值进行处理，例如进行单位转换或滤波处理，以获得更加准确和稳定的结果。
3. 数据显示：最后，我们将处理后的温度值通过数码管进行显示。
为了方便观察，我们还可以添加一些提示信息，例如温度单位或警告标识。
五、调试和测试在设计完成后，我们需要进行调试和测试，以确保温度计能够正常工作。
首先，我们可以通过改变环境温度来验证温度计的测量准确性。
其次，我们还可以通过与其他温度计进行对比来验证其稳定性和精度。
六、设计优化和改进在实际使用过程中，我们可以根据需求进行进一步的优化和改进。
例如，我们可以添加温度报警功能，当温度超过设定阈值时，温度计能够及时发出警报。
温度检测系统的设计【文献综述】
毕业论文文献综述机械设计制造及其自动化温度检测系统的设计温度检测与控制在国外研究较早，始于20世纪70年代。
先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。
80年代末出现了分布式控制系统。
目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。
现在世界各国的温度测控技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。
在国内，我国对于温度测控技术的研究较晚，始于20世纪80年代。
我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上，才掌握了温度室内微机控制技术，该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。
我国温度测控设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。
在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参数综合控制系统，与发达国家相比，存在较大差距。
我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度，生产实际中仍然有许多问题困扰着我们，存在着装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点。
近些年来，一些科学家通过对温度检测研究发现太阳辐射或许是气温变暖主要因素温度检测的设计中，单片机是这个系统的核心部分。
单片微型计算机简称单片机，典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
早期的单片机都是8位或4位的。
其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。
此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。
基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。
随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。
90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。
随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。
基于单片机的数字温度计设计_毕业设计论文
基于单片机的数字温度计设计_毕业设计论文洛阳理工学院毕业设计(论文)核准通过，归档资料。
未经允许，请勿外传～基于单片机的数字温度计设计摘要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。
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?，最高分辨率可达0.0625?。
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。
本文介绍一种基于AT89C52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LCD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，AT89C52I洛阳理工学院毕业设计(论文)单片机功能和应用。
该电路设计新颖、功能强大、结构简单。
关键词:温度测量，AT89C52，DS18B20，系统仿真Design of Digital Thermometer Based on SCMABSTRACTIn daily life and industrial production process, often used in the detection and control of temperature, temperature is the production process and scientific experiments in general and one of the important physical parameter. Traditional thermocouple and temperature components are the second resistor. The thermocouple and thermal resistance are generally measured voltage, and then replaced by the corresponding temperature, these methods are relatively complex, requiring arelatively large number of external hardware support. We use arelatively simple way to measure. We use the United States following DALLAS Semiconductor DS1820 improved after the introduction of a smart temperature sensor DS18B20 as the detection element, a temperature range of -55?~125?, up to a maximum resolution of 0.0625?. DS18B20 can be directly read out the temperature on the north side, andthree-wire system withII洛阳理工学院毕业设计(论文)single-chip connected to a decrease of the external hardware circuit, with low-cost and easy use. The introduction of a cost-based AT89C52 SCM a temperature measurement circuits, the circuits used DS18B20 high-precision temperature sensor, measuring scope 0?~+100?, can set the warning limitation, the use of seven segments LCD that can be displaythe current temperature. The paper focuses on providing a software andhardware system components circuit, introduced the theory of DS18B20, the functions and applications of AT89C52 .This circuit design innovative, powerful, can be expansionary strong.KEY WORDS: Temperature measurement，AT89C52，DS18B20，System simulationIII洛阳理工学院毕业设计(论文)目录前言 ..................................................................... ............................. 1 第1章绪论 ..................................................................... ................... 2 1.1 设计背景 ..................................................................... .. (2)1.1.1 温度计的介绍 (2)1.1.2 温度传感器的发展状况............................................... 3 1.2 选题的目的和意义.. (4)1.2.1 选题的目的 (4)1.2.2 选题的意义 (4)第2章系统概述 ..................................................................... ........... 5 2.1 设计方案的选择.....................................................................52.1.1 方案一 ..................................................................... .. (5)2.1.2 方案二 ..................................................................... ..... 6 2.2 系统设计原理...................................................................... ... 6 第3章系统硬件的设计 ....................................................................8 3.1 AT89C52的介绍 .....................................................................8 3.2 DS18B20的介绍 ...................................................................113.2.1 DS18B20的引脚排列 (11)3.2.2 DS18B20内部结构 (12)3.2.3 DS18B20的测温原理 (16)3.2.4 DS18B20使用的注意事项 .........................................17 3.3 数字温度计电路设计 (18)3.3.1 数字温度计原理图 (18)3.3.2 时钟电路的设计 (18)3.3.3 复位电路的设计 (19)3.3.4 接口电路的设计 (20)3.3.5 显示电路的设计 (20)3.3.6 报警电路的设计......................................................... 23 第4章系统软件的设计 (24)IV洛阳理工学院毕业设计(论文)4.1软件Proteus与Keil (24)4.1.1 Proteus软件 (24)4.1.2 Keil软件 .....................................................................274.2 系统主程序...................................................................... .. (29)4.2.1 主程序 ..................................................................... (29)4.2.2 DS18B20初始化 (30)4.2.3 温度转换命令子程序 (30)4.2.4 温度数据的计算处理方法.........................................314.3 源程序 ..................................................................... ............. 31 第5章仿真 ..................................................................... .. (32)5.1 仿真结果 .............................................................................. 32 结论 ..................................................................... ........................... 34 谢辞 ..................................................................... ............................. 35 参考文献 ..................................................................... ....................... 36 附录 ..................................................................... ........................... 37 外文资料翻译 ..................................................................... (47)V洛阳理工学院毕业设计(论文)前言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。
关于温度传感器的文献综述.
温度传感器简单概述摘要温度是表征物体冷热程度的物理量。
在工农业生产和日常生活中，对温度的测量始终占据着重要的地位。
温度传感器应用范围之广，使用数量之大，也高居各类传感器之首。
且它的发展大致经历了传统的分立式温度传感器，模拟集成温度传感器/控制器，智能温度传感器这三个阶段。
目前，温度传感器正向着单片集成化、智能化、网络化和单片系统化的方向发展。
关键词温度温度传感器传感器智能化目录摘要 (I)目录 (I)1前言 (1)2 传感器的介绍 (2)2.1传感器的概念 (2)2.2传感器的分类 (2)3 温度传感器的发展阶段 (3)3.1分立式温度传感器 (3)3.2模拟集成温度传感器 (3)3.3模拟集成温度控制器 (4)3.4智能温度传感器 (4)4 温度传感器的发展趋势 (5)5 结语 (7)参考文献 (8)1 前言蔬菜的生长与温度息息相关，对于蔬菜大棚来说，最重要的一个管理因素是温度控制。
温度太低，蔬菜就会被冻死或则停止生长，所以要将温度始终控制在适合蔬菜生长的范围内。
如果仅靠人工控制既费时费力, 效率低，又容易发生差错，为此，在现代化的蔬菜大棚管理中通常有温度自动控制系统，来监控采集大棚内各个角落的温度变化情况，以控制蔬菜大棚温度，适应生产需要。
要时刻对蔬菜大棚的温度进行测量，就离不开温度传感器。
在20世纪90年代中期最早推出的智能温度传感器，采用的是8位A/D转换器，其测温精度较低，分辨力只能达到1℃。
国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能温度传感器，所用的是9～12位A/D转换器，分辨力一般可达0.5 ～0.0625℃。
由美国DALLAS半导体公司新研制的 DS1624型高分辨力智能温度传感器，能输出13位二进制数据，其分辨力高达0.03125℃，测温精度为±0.2℃。
为了提高多通道智能温度传感器的转换速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D转换器。
进入21世纪后，智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。
基于单片机的数字温度计设计【文献综述】
二、关键字：数字温度计、温度传感器、单片机
三、1、数字温度计的研究背景和意义
温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域，尤其在热学试验（如：物体的比热容、汽化热、热功当量、压强温度系数等教学实验）中，有特别重要的意义。传统所使用的温度计通常都是精度为1℃和0.1℃的水银、煤油或酒精温度计。这些温度计的刻度间隔通常都很密，不容易准确分辨，读数困难，而且他们的热容量还比较大，达到热平衡所需的时间较长，因此很难读准，并且使用非常不方便。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，测温准确等优点，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。目前温度计的发展很快，从原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等，温度计中传感器是它的重要组成部分，它的精度、灵敏度基本决定了温度计的精度、测量范围、控制范围和用途等。传感器应用极其广泛，目前已经研制出多种新型传感器。但是，作为应用系统设计人员需要根据系统要求选用适宜的传感器，并与自己设计的系统连接起来，从而构成性能优良的监控系统。
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。
基于51单片机和DS18B20的数字温度计设计说明
基于51单片机和DS18B20的数字温度计设计说明
1.硬件设计：
-51单片机：选择合适的型号，如STC89C52或AT89C52等。
-DS18B20温度传感器：该传感器是一种数字温度传感器，具有单总线接口和高精度测量能力。
-接口电路：将51单片机和DS18B20传感器连接起来，要注意电平转换和信号线的阻抗匹配。
2.软件设计：
-初始化：在主函数中，首先对单片机进行初始化设置，包括时钟设置、串口配置等。
-DS18B20通信协议：使用单总线协议与DS18B20传感器进行通信，包括发送复位信号、读写数据等操作。
-温度测量：通过向DS18B20发送读取温度的命令，从传感器中读取温度值并保存。
-数据传输：将温度值转换为可显示的格式，如摄氏度或华氏度，并通过串口输出或LED显示。
3.程序流程：
-初始化单片机，设置时钟和串口参数。
-进入主循环，循环执行以下操作：
-发送复位信号，启动温度转换。
-等待转换完成，发送读取温度命令。
-读取温度值，并进行数据处理转换。
-输出温度值。
4.其他功能：
-可以添加LCD显示模块，将温度值显示在液晶屏上。
-可以添加按键输入模块，通过按键切换温度单位或进行其他操作。
需要注意的是，该设计只是一个简单的示例，实际应用中可能需要根据具体需求进行扩展和修改。
同时，在程序设计过程中，也要注意低功耗和数据稳定性等方面的考虑。
基于单片机的数字温度计的设计
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，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。
本设计分为硬件设计和软件设计。
硬件系统由3个模块组成：主控制器、测温电路和显示电路。
软件系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，温度转换命令子程序，计算温度子程序，显示数据刷新子程序等。
单片机AT89C51具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点。
所以在本设计中采用单片机AT89C51作为控制器来控制电路。
测温传感器使用 DS18B20，因为传感器DS18B20具有读数方便，测温范围广，测温准确。
用4位LED数码管以串口传送数据,实现温度显示。
关键词：单片机AT89C51、DS18B20传感器、4位共阳极LED数码显示管。
AbstractWith the constant improvement of people's living standard, it is undoubtedly one of the goals which people pursue that the one-chip computer controls, the convenience that it brings to somebody can't be denied either, among them the digital thermometer is a typical examp .But the requirements to it of people are higher and higher, want working for modern, scientific research, life, offering the better facilities more conveniently to need starting with counting the one-chipOriginally design digital thermometers recommended to compare with traditional thermometer, convenient to have reading, it is warm and in extensive range to examine, it is warm and accurate to examineOriginally design and is divided into hardware designing and software design. The hardware system is made up of 3 pieces of module: Master controller, examining the warm circuit and revealing the circuit. The software system procedure mainly includes the main program, reads the temperature subprogram, temperature changes the order subprogram, accounting temperature subprogram.The one-chip computer AT89C51 has strong, small functions, low power dissipation, the price is cheap, it is reliable to work, characteristic easy to use. So control circuit adopts the one-chip computerExamine the warm transducer and use DS18B20, because the transducer DS18B20 has reading convenient, it is warm and in extensive range to examine, Realize temperature reveals.Keyword: One-chip computer AT89C51, DS18B20 transducer, 4 positive pole LED number reveal, in charge of together。
数字温度计研究与设计论文
数字温度计研究与设计论文引言数字温度计是一种现代化的温度测量设备，它可以通过数字显示直观地反映当前的温度值。
在各个领域中，数字温度计被广泛应用于温度的监测与控制，例如气象测量、医疗设备、工业自动化等。
本篇论文旨在研究数字温度计的工作原理、实现方式及其在实际应用中的设计要点等方面内容。
1. 数字温度计的工作原理数字温度计通常采用数字传感器来测量温度值，并通过显示屏以数字形式输出。
它们的工作原理有以下几种常见类型：1.1 热敏电阻温度计热敏电阻温度计采用热敏电阻作为温度传感器。
随着温度的变化，热敏电阻的电阻值也会发生相应变化，通过测量电阻值的变化来确定温度值。
常见的热敏电阻温度传感器有NTC （负温度系数）和PTC（正温度系数）两种类型。
1.2 热电偶温度计热电偶温度计利用由两种不同金属组合而成的热电偶丝产生的热电势来测量温度。
随着温度的变化，热电势也会发生变化，通过测量热电势的变化来推导出温度的值。
热电偶温度计具有广泛的测量范围和快速的响应速度。
1.3 热电阻温度计热电阻温度计利用热敏电阻的电阻随温度变化的特性来测量温度。
它由金属或合金制成，具有较高的精度和稳定性。
常见的热电阻材料有铂金（PT100、PT1000）和镍铬合金。
2. 数字温度计的实现方式数字温度计可以通过多种方式实现，以下是几种常见的实现方式：2.1 单片机实现单片机是一种具有强大的运算能力和IO口的集成电路。
通过将数字传感器连接到单片机的IO口，并编程实现温度的读取和显示功能，可以实现一个简单的数字温度计。
```c #include <stdio.h>// 定义温度传感器引脚 #defineTEMPERATURE_SENSOR_PIN A0void setup() { // 初始化串口 Serial.begin(9600); }void loop() { // 读取温度值 int temperature = analogRead(TEMPERATURE_SENSOR_PIN);// 转换为摄氏度 float celsius = (5.0 * temperature * 100) / 1024;// 打印温度值 Serial.print(。
基于ds18b20的温度计设计代码
基于DS18B20的温度计设计代码一、介绍DS18B20温度计DS18B20是一种数字温度传感器，由美国达拉斯半导体公司生产。
它采用单总线通信协议，并可以通过单总线接口进行多级串联。
DS18B20具有精度高、稳定性好、响应速度快等特点，因此在各种温度测量应用中被广泛使用。
二、DS18B20温度计设计代码在使用DS18B20温度传感器时，我们通常需要编写相应的代码来读取传感器的数据并进行温度计算。
以下是基于Arduino评台的DS18B20温度计设计代码：```c#include <OneWire.h>#include <DallasTemperature.h>#define ONE_WIRE_BUS 2 // 设置DS18B20数据线连接的Arduino 引脚OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);DallasTemperature sensors(&oneWire);void setup() {Serial.begin(9600);sensors.begin();}void loop() {sensors.requestTemperatures(); // 发送获取温度命令float temperatureC = sensors.getTempCByIndex(0); // 获取温度值（摄氏度）float temperatureF = sensors.toFahrenheit(temperatureC); // 转换为华氏度Serial.print("Temperature: ");Serial.print(temperatureC);Serial.print("°C / ");Serial.print(temperatureF);Serial.println("°F");delay(1000); // 延时1s}```以上代码使用了OneWire库和DallasTemperature库来实现对DS18B20的温度测量。
基于icl7107的温度计的设计
基于icl7107的温度计的设计1、电路的设计数字温度计电路原理系统方框图，如图1.1.图1.1 电路原理方框图通过温度传感器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。
2、电路原理及其电路组成数字温度计的设计原理图见下图。
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。
2.1、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℃额定范围传感器电路采用核心部件是LM35AH，供电电压为直流15V时，工作电流为120mA，功耗极低，在全温度范围工作时，电流变化很小。
电压输出采用差动信号方式，由2、3引脚直接输出，电阻R为18K普通电阻，D1、D2为1N4148。
温度传感器的设计报告
温度传感器的设计一、设计方案1.1设计要求1）通过DS18B20能够显示坏镜温度2）通过设定的温度能够报警1.2方案比较方案一：用热敏电阻103结合单片机作温度控制系统。
热敏电阻103测温的精度为0.5℃,温度测量范围-200℃～260℃,可与单片机结合,构成测温电路,且性能温定,易测.方案二：用DS18B20结合单片机控制温度。
DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO －92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃,可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。
以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。
与方案一相比,方案二的测量范围大,而且价格便宜,而且更适应生活的温度测量要求.固选方案二比较适合.1.3主要技术参数1）DS18B20的封装是SIP32）独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
3）测温范围－55℃～＋125℃，固有测温分辨率0.5℃。
4）支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点测温5）工作电源: 3~5V/DC6）在使用中不需要任何外围元件7）测量结果以9~12位数字量方式串行传送8）不锈钢保护管直径Φ6二、单元电路分析2.1下载模块2.2电源指示灯模块和报警模块2.3单片机及外围电路STC125410AD系列单片机是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8~12倍。
内部集成MAX810专用复位电路，4路PWM，8路高速10位A/D转换,针对电机控制,强干扰场合. STC12C5410AD具有在系统可编程功能，可以省去价格较高的专门编程器，开发环境的搭建非常容易。
基于51单片机数字体温计设计
基于STC89C52最小系统的数字体温计设计摘要现代信息技术的三大基础是信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。
传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器种类日益繁多，数字温度传感器更因适用于各种微处理器接口组成的自动温度控制系统具有可以克服模拟传感器与微处理器接口时需要信号调理电路和A/D转换器的弊端等优点，被广泛应用于工业控制、电子体温计、测温仪器等各种温度控制系统中。
智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。
它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。
它们内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。
有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)；并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。
对某些智能温度传感器而言，单片机还可通过相应的寄存器来设定其A/D转换速率(典型产品为MAX6654)，分辨力及最大转换时间(典型产品为DS1624)。
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，采用单片机控制已经成为了一种潮流。
本文将介绍一种基于STC89C52单片机控制的数字体温计，配合采用DS18B20为温度采集模块，HS1602液晶显示模块显示结果，另外用MAX232模块进行电压转换进行程序的烧写，实现对体温的采集与再现。
关键词：52单片机，DSI8B20，HS1602，体温计THE DIGITAL THERMOMETERS DESIGN BASED ON ST C89C52’S MINUIMUM SYSTEMABSTRACTModern information technology is based on the three information collection (ie, sensor technology), information transfer (ICT) and information processing (computer technology). Sensor belongs to the forefront of cutting-edge information technology products, especially the increasingly diverse types of temperature sensors, digital temperature sensor is more suitable for a variety of microprocessor interface for the composition of the automatic temperature control system can overcome the analog sensors and signal conditioning required for microprocessor interfacing circuit and A / D converter defects, etc., are widely used in industrial control, electronic thermometer, thermometer, etc. of various temperature control systems. Smart temperature sensor (also known as digital temperature sensor) in the mid-1990s, came out. It is the micro-electronics technology, computer technology and automated testing techniques (ATE) of the crystal. They contain the internal temperature sensor, A / D converter, signal processor, memory (or registers) and the interface circuit. Some products are also with the multiplexer, the central controller (CPU), random access memory (RAM) and read-only memory (ROM). Smart temperature sensor is characterized by the temperature data can be exported and the related amount of temperature control, fit a variety of microcontrollers (MCU); and it is based on the hardware to achieve through software testing capabilities, and its degree depends on intelligent in the software development level. Some smart temperature sensor, the controller can also register through the appropriate set of its A / D conversion rate (typical products MAX6654), the maximum resolution and conversion time (typical product DS1624). With the progress and development, microcontroller technology has spread to our lives, work, research in various fields, has become a relatively mature technology, using SCM hasbecome a trend. This article describes a microcontroller based control of digital thermometers STC89C52, with the use of DS18B20 the temperature acquisition module, HS1602 liquid crystal display module displays the results, another module with a MAX232 voltage conversion, to achieve the temperature of the acquisition and reproduction.Keywords: 52 microcontroller; DSI8B20; HS1602; thermometer目录1引言-------------------------------------------------------------- 1 2总体设计方案------------------------------------------------------ 32.1方案论证----------------------------------------------------- 32.1.1单片机系统--------------------------------------------- 32.1.2电源模块----------------------------------------------- 32.1.3温度传感器--------------------------------------------- 32.1.4显示模块----------------------------------------------- 42.1.5确定方案----------------------------------------------- 42.2总体设计----------------------------------------------------- 43 硬件设计---------------------------------------------------------- 53.1 单片机系统-------------------------------------------------- 53.1.1单片机最小系统----------------------------------------- 73.1.2 复位电路----------------------------------------------- 83.1.3 时钟振荡电路------------------------------------------- 83.1.4电源模块----------------------------------------------- 9 3.2温度传感器模块-------------------------------------------------- 93.2.1 DS18B20原理------------------------------------------- 93.2.2 DS18B20电路连接-------------------------------------- 133.3 液晶显示模块----------------------------------------------- 133.4串口通信模块------------------------------------------------ 15 4软件设计--------------------------------------------------------- 174.1 软件流程--------------------------------------------------- 174.2 DS18B20模块程序设计--------------------------------------- 184.2.1 程序流程------------------------------- 错误!未定义书签。
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基于数字温度传感器的温度测量仪表设计
文献综述
一、前言：
温度的测量和控制在储粮仓库、智能控制及其它的工农业生产和科学研究中应用广泛。
温度检测的传统方法是使用诸如热电偶、热电阻这样的模拟传感器，经信号取样电路、放大电路和A/D转换电路处理，获取表示温度值的数字信号，再交由微处理器处理。
这种方法电路复杂，设备杂多，一定程度上影响了测温的可靠性。
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，用单片机和数字温度传感器来实现温度测温是智能数字温度设计的一大亮点。
随着单片机的飞速发展，功能变得越来越强大，可以实现很多电路系统的设计。
基于数字温度传感器的温度测量仪表就是一个很好的例子，将数字温度传感器与单片机最小系统相连，通过LED数码管或液晶显示屏显示出来，可以直观、方便、快速的测量温度。
二、主题：
1.温度测量仪表的发展历史
温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域，尤其在热学试验中，有特别重要的意义。
传统所使用的温度计通常都是精度为1℃和0.1℃的水银、煤油或酒精温度计。
这些温度计往往读数比较困难，不易读准，并且使用非常不方便。
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，测温准确等优点，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[1]。
目前温度计的发展很快，从原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等，温度计中传感器是它的重要组成部分，它的精度、灵敏度基本决定了温度计的精度、测量范围、控制范围和用途等。
传感器应用极其广泛，目前已经研制出多种新型传感器。
但是，作为应用系统设计人员需要根据系统要求选用适宜的传感器，并与自己设计的系统连接起来，从而构成性能优良的监控系统。
20世纪90年代中期最早推出的智能温度传感器，采用的是8位A/D转换器，其测温精度较低，分辨力只能达到1℃。
目前，国外已相继推出多种高速度、高分辨力的智能温度传感器，所用的是9～12位A/D转换器，分辨力一般可达0.5～0.0625℃。
由美国DALLAS半导体公司新研制的DS1624型高分辨力智能温度传感器，能输出13位二进制数据，其分辨力高达0.03125℃，测温精度为±0.2℃。
为了提高多通道智能温度传感器的转换速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D转换器。
Maxim公司生产的DS1620，DS1620是直接数字输出的温度传感器，采用DS1620不需要在AT89S51系统中扩展A/D转换器，因此可以降低电路的复杂性[5.6]。
DS1620是一片8引脚的
片内建有温度测量并转换为数字值的集成电路，他集温度传感、温度数据转换与传输、温度控制等功能于一体。
测温范围：-55～+125℃，精度为0.5℃。
该芯片非常容易与单片机连接，实现温度的测控应用，单独做温度控制器使用时，可不用外加其他辅助元件[7]。
DS1620可把测得的温度用9位的数据表示出来，同时，本身还有3个温度报警输出，因此在恒温箱、温度计及其它对温度敏感的系统中得到了广泛的应用。
2.温度传感器的发展历史、研究现状
温度传感器的发展大致经历了以下3个阶段：传统的分立式温度传感器(含敏感元件)；主要是能够进行非电量和电量之间转换；模拟集成温度传感器/控制器；数字温度传感器。
目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。
传统的分立式温度传感器——热电偶传感器：热电偶传感器是工业测量中应用最广泛的一种温度传感器，它与被测对象直接接触，不受中间介质的影响，具有较高的精度；测量范围广，可从-50~1600℃进行连续测量,特殊的热电偶如金铁——镍铬，最低可测到-269℃，钨——铼最高可达2800℃[8]。
模拟集成温度传感器：集成传感器是采用硅半导体集成工艺制成的，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。
模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的，它将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出等功能。
其主要特点是功能单一（仅测量温度）、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温，不需要进行非线性校准，外围电路简单[2]。
数字温度传感器：数字温度传感器是在20世纪90年代中期问世的。
它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结晶。
数字温度传感器内部包含温度传感器、A/D 传感器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。
有的产品还带多路选择器、中央控制器（CPU）、随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
数字温度传感器能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器（MCU），并且可通过软件来实现测试功能，即智能化取决于软件的开发水平[3.4]。
3.数字温度计的发展方向
进入21世纪后，提高测温精度和分辨率、增加测试功能、总线技术的标准化和规范化、可靠性和安全性设计、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技研究是数字温度计的主要发展方向。
4．基于数字温度传感器测温仪表的实现
数字温度传感器采用半导体集成电路与微控制器技术，在一个芯片上集成了温度测量模块、数据信号转换模块、计算机接口模块、存储模块等。
系统结构简单，抗干扰能力强，不仅可以完成温度检测功能，还可以同时完成可预置温度报警、多路A/D 转换、温度补偿功能[10]。
数字温度传感器能够直接输出数字量，其输出的数字信号
直接送入51系列单片机进行处理，待测量稳定后，在LED显示窗口上显示出被测温度。
三、总结：
在传统的测温电路设计中，使用热敏电阻之类的温度传感元件，利用其感温效应，将被测温度转换成电压或电流采集过来，进行A/D转换，将模拟温度值转换成对应的数字温度值，再通过显示设备显示出来。
这种电路需要A/D转换电路，所以电路相对复杂。
数字温度传感器集成了A/D转换器，可以很容易的连接到单片机的I/O口。
随着工业生产效率的不断提高，自动化水平与范围的不断扩大，对温度测量仪表的要求也越来越高。
所以在扩展测温范围、扩大测温对象、显示数字化和检定自动化等方面的研究应投入更多的时间和精力。
四、参考文献：
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