一种新型数字温度计的设计
数字电路温度计设计
数字电路温度计设计
数字电路温度计设计涉及许多不同的技术和组件。
以下是一个基本的设计流程，这有助于创建一个基于数字电路的温度计：
1. 温度传感器选择：选择一个合适的温度传感器，例如热敏电阻、DS18B20温度传感器等，它们能够将温度转换为可被数字电路处理的信号。
2. 信号调理电路：设计一个信号调理电路来处理从温度传感器获取的信号。
这个电路可能包括一个电压跟随器、运算放大器（用于信号放大或减小的功能）等。
3. 模数转换器（ADC）：模数转换器将模拟信号转换为数字信号，以便微控制器或数字信号处理器可以处理。
选择一个适合你应用需求的模数转换器。
4. 微控制器或数字信号处理器：选择一个微控制器或数字信号处理器来读取和处理来自模数转换器的数字信号。
这可能涉及到编写或获取一个固件/软件程序，用于读取模数转换器的输出并显示温度值。
5. 显示接口设计：选择一种方式来显示温度值。
这可能涉及到使用七段显示器、液晶显示屏（LCD）或其他类型的显示技术。
你可能需要设计一个驱动电路或接口来连接微控制器和显示器。
6. 电源和封装：为温度计设计一个合适的电源和封装。
这可能涉及到使用电池、电源适配器或其他电源方案，并考虑将所有组件集成到一个适合应用的封装中。
7. 校准和测试：在设计过程中进行充分的校准和测试，确保温度计在预期工作范围内具有足够的准确性和可靠性。
这只是一个基本的框架，具体的设计细节将取决于你的应用需求和所选择的组件。
在设计和实施过程中，你可能需要使用电子设计自动化（EDA）工具、电路板布局软件、编程语言等工具和技术。
单片机基于stm32的数字温度计设计
单片机基于stm32的数字温度计设计
数字温度计是一种用于测量环境温度的设备。
在这个问题中，我们将使用基于STM32的单片机来设计一个数字温度计。
为了设计这个温度计，我们需要以下组件和步骤：
1. STM32单片机：STM32是一种基于ARM架构的单片机，它具有强大的计算能力和丰富的外设接口，适用于各种应用。
2. 温度传感器：我们需要选择一种适合的温度传感器，常用的有数字式温度传感器，如DS18B20。
3. 连接电路：将温度传感器连接到STM32单片机。
这通常需要使用一些电子元件，如电阻、电容和连接线等来建立电路连接。
4. 编程：使用适合STM32单片机的编程语言，如C语言，来编写程序。
程序将读取温度传感器的数据，并将其转换为数字值。
5. 温度显示：将温度数据显示在合适的显示设备上，如LCD显示屏或七段数码管。
可以使用STM32单片机的GPIO口控制这些显示设备。
6. 数据处理：可以对温度数据进行进一步处理，如计算平均温度、设定警报阈值等。
以上是一个基本的数字温度计设计的流程。
具体的实现细节和代码编写可能需要根据具体的硬件和软件平台进行调整。
一种新型数字温度计的设计
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关键词
单片机； 温度传感器； 动态扫描
文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０９ １３（０８０－０４－０ １０－ ０３２０）２ ０４ ３
维普资讯
２０ ０ ８年 第 ２期 （ 总第 ５ ０期 ）
桂林 航 天工 业高 等专科学 校学 报 Ｊ Ｕ Ｎ ＬＯ ＵＩＩ Ｏ Ｌ Ｇ ＦＡ Ｒ Ｓ Ａ ＥＴ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ 信 息与 电子 工程 Ｏ Ｒ Ａ ＦＧ ＬＮ Ｃ Ｌ Ｅ ＥＯ Ｅ Ｏ Ｐ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ
与传 统 的 热 敏 电 阻 测温 电路 、 温 度 数据 显 示 电路 以 及 外 围 电 源 、 钟 电路 新推 出 的一 种 改 进 型 智 能 温 度 传 感 器 ， ４位 时 等 测 温 元 件相 比 ， 能 直接 读 出被 测 温 度 ， 且可 根据 实 际 它 并 等组 成 。温 度 计 电 路设 计 总体 设 计 框 图如 图 １所 示 。 要求 通 过 简 单 的 编 程 实 现 ９ １ ～ ２位 的 数 字 值 读 数 方 式 。
一种数字温度计的设计
一种数字温度计的设计摘要：温度测量实质上都是根据温度与某个宏观物理量之间的对应关系，对其进行定标，这样就可以实现对温度的测量。
本设计采用数字温度传感器DS18B20，利用温度—频率间接转换的原理，通过频率间接测量温度，结合单片机STC89C51的芯片处理形式，实现温度的监测。
本数字温度计的硬件系统结构主要包括单片机最小系统、振荡电路模块、显示模块、通信模块，以及电源模块等主要组成部分。
该温度计具有较好的使用价值。
关键词：温度测量;温度传感器DS18B20;单片机STC89C510 引言温度是表征物体冷却程度的物理量，也是一种基本的环境参数，它是日常生活和生产过程中非常广泛的参数之一。
常用的温度测量方法，主要是采用热电偶、热敏电阻或铂电阻等温度传感器作为感温器件，通过测量传感器两端的电势差，间接测量温度值。
本设计采用数字传感器DS18B20测量温度，较对传统温度计的性能单一、使用周期短暂、可靠性低效等问题，可以做到温度测量更加精确，且快速简洁，具有更好的实用价值。
1、系统设计本装置由三模块部分组成：主控制器（芯片进行指令处理）、测温电路（温度数据采集处理）、显示电路（数值化显示实际温度）。
1.1单片机选择本设计选择STC公司生产的STC89C52RC芯片，如图1所示。
STC公司生产的芯片可直接使用串口下载，而Ateml公司生产的芯片则需要专用下载器才能下载程序到单片机中，为了方便下载程序，所以本设计选择STC公司生产的STC89C52RC芯片。
本设计的下载需要配合RS232转TTL下载器下载，单片机的RXD与下载器的TXD相连，单片机的TXD与下载器的RXD相连，单片机的VCC与下载器VCC相连，单片机的GND与下载器的GND相连，再通过ISP在线下载器把程序下载到单片机中。
下载电路如图2所示。
图1 STC89C52RC引脚图图2 RS232转TTL下载器1.2温度采集电路设计DS18B20是常用的数字温度传感器，其输出的是数字信号，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。
数字温度计设计方案
数字温度计设计方案数字温度计是一种利用数字显示温度值的仪器，目前已广泛应用于家庭、实验室、医疗等领域。
为了设计一个稳定、可靠的数字温度计，以下是一个初步设计方案。
1. 传感器选择温度传感器是数字温度计的核心部件，常用的有热敏电阻、热电偶、半导体传感器等。
在设计中，我们可以选择适用范围广、精度高的数字温度传感器，如DS18B20。
该传感器具有数字接口、高精度、高稳定性等特点。
2. 微控制器选择微控制器是数字温度计的处理器，负责监测温度传感器的数据，并将其转化为数字信号。
在设计中，我们可以选择具有足够计算能力、低功耗的微控制器，如STM32系列中的STM32F103C8T6。
该微控制器具有高性能、低功耗、丰富的外设等特点，适合用于数字温度计的设计。
3. 电路设计在电路设计中，可以采用数字传感器和微控制器之间的串行通信方式，使用一对引脚（数据引脚和电源引脚）实现数据的传输和供电。
同时，需要添加稳压电路和滤波电路，保证电路的稳定性和抗干扰能力。
4. 数字显示模块选择数字显示模块是数字温度计的输出设备，负责将测得的温度值以数字形式显示出来。
在设计中，可以选择7段LED数码管，该数码管具有明亮的显示效果、低功耗、容易驱动等优点。
5. 电源选择数字温度计需要稳定的电源供电，可选择直流电源供电，电压范围5V。
在设计中，可以添加电源管理电路，包括稳压电路、过压保护、短路保护等，以增加设备的安全性和稳定性。
6. 程序设计程序设计是数字温度计的重要环节，需要编写相应的程序实现温度的测量、显示、存储等功能。
在程序设计中，可以使用C 语言或者嵌入式开发平台进行编程，实现温度测量值的读取、温度值的转换、温度值的显示等功能。
总之，以上是一个基本的数字温度计的初步设计方案，通过选择合适的传感器、微控制器、显示模块，并进行稳压电路和滤波电路的设计，再加上适当的程序编写，可以设计出一个稳定、可靠的数字温度计。
当然，具体的设计方案还需要参照实际需求进行调整和优化。
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。
基于ds18b20的数字温度计设计报告
基于ds18b20的数字温度计设计报告
一、引言
随着科技的进步，温度的测量和控制变得越来越重要。
DS18B20是一款数字温度传感器，具有测量准确度高、体积小、接口简单等优点，广泛应用于各种温度测量场合。
本报告将介绍基于DS18B20的数字温度计设计。
二、DS18B20简介
DS18B20是一款由美国Dallas公司生产的数字温度传感器，可以通过数据线与微处理器进行通信，实现温度的测量。
DS18B20的测量范围为-55℃～+125℃，精度为±0.5℃。
三、数字温度计设计
1.硬件设计
数字温度计的硬件部分主要包括DS18B20温度传感器、微处理器、显示模块等。
其中，DS18B20负责采集温度数据，微处理器负责处理数据并控制显示模块显示温度。
2.软件设计
软件部分主要实现DS18B20与微处理器的通信和控制显示模块显示。
首先，微处理器通过数据线向DS18B20发送命令，获取温度数据。
然后，微处理器将数据处理后发送给显示模块，实现温度的实时显示。
四、测试结果
经过测试，该数字温度计的测量精度为±0.5℃，符合设计要求。
同时，该温度
计具有测量速度快、体积小、使用方便等优点，可以广泛应用于各种温度测量场合。
五、结论
基于DS18B20的数字温度计具有高精度、低成本、使用方便等优点，可以实现高精度的温度测量和控制。
随着科技的发展，数字温度计的应用将越来越广泛，具有广阔的市场前景。
新型数字温度计课程设计
新型数字温度计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解新型数字温度计的工作原理与构造，掌握其使用方法。
2. 学生能描述温度的物理意义，并运用温度单位进行换算。
3. 学生了解新型数字温度计与传统温度计的区别及各自的优势。
技能目标：1. 学生能够正确使用新型数字温度计进行温度测量，并准确读取数据。
2. 学生通过实验操作，培养动手能力和观察分析能力。
3. 学生能够运用所学知识解决实际生活中的温度测量问题。
情感态度价值观目标：1. 学生对物理学产生兴趣，认识到物理知识与日常生活的紧密联系。
2. 学生在实验中培养合作意识，学会分享与交流，增强团队协作能力。
3. 学生在探索新型数字温度计的过程中，培养创新意识和科学探究精神。
本课程针对初中生设计，结合学生好奇心强、动手能力逐步提高的特点，注重理论知识与实践操作的相结合。
通过学习新型数字温度计的知识，使学生能够更好地理解物理学科，提高科学素养，同时培养其解决实际问题的能力。
教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动探索，激发学生的学习兴趣和积极性。
课程目标的设定旨在让学生在学习过程中获得具体、可衡量的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 新型数字温度计的原理与构造- 温度测量的基本概念- 数字温度计的工作原理- 新型数字温度计的构造及功能特点2. 温度单位与换算- 摄氏度、华氏度等温度单位- 温度单位之间的换算方法3. 新型数字温度计的使用方法- 新型数字温度计的操作步骤- 正确读取温度数据的方法- 注意事项及安全操作规范4. 实践操作与数据分析- 实验室温度测量实践- 数据记录与处理- 分析新型数字温度计与传统温度计的优缺点5. 温度测量在生活中的应用- 生活中常见的温度测量场景- 新型数字温度计在实际应用中的优势教学内容依据课程目标，紧密结合教材，按照以下进度安排：第一课时：新型数字温度计的原理与构造，温度单位与换算第二课时：新型数字温度计的使用方法，实践操作与数据分析第三课时：温度测量在生活中的应用，总结讨论教学内容注重科学性和系统性，结合实验操作，使学生在实践中掌握新型数字温度计的相关知识，提高学生的实际操作能力。
数字温度计设计-毕业设计
数字温度计设计学生：XXX 指导教师：XXX内容摘要：在这个信息化高速发展的时代，单片机已经成为最经典的微控制器，单片机技术普及到我们的生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种较为成熟的技术，作为一名工科类学生，我们已经学习了单片机，就应该把它熟练的应用到我们的实际生活当中。
本文将要介绍一种单片机控制的数字温度计，这种温度计属于多功能温度计，它具有读数方便，测温范围广，测温准确，数字显示，适用范围宽等特点。
主要用于对测温要求比较准确的场所，或科研室使用，该设计控制器使用单片机AT89S51，测温传感器使用DS18B20，本温度计可以调整显示日期、时间，可设定最低、最高温度报警值。
测量温度超过设定的温度上、下限，启动蜂鸣器和指示灯报警。
温度显示稳定。
在实现温度显示的同时，能准确达到以上要求。
关键词：数码管显示数字温度计 DS18B20 AT89S51Design for digital thermometerAbstract: In the information age of high-speed development, SCM has become one of the most classic microcontroller, SCM technology spread to our lives, work, research, in various fields, has become a more mature technology, as an engineering student, we have studied the SCM, it should be a good application to our actual life. This paper will introduce a kind of microcontroller control of the digital thermometer, the thermometer belongs to the multi function thermometer, it has reading convenience, a wide range of temperature measurement, accurate temperature measurement, digital display, wide application range and other features. Mainly used for more accurate temperature measurement requirements of places, or scientific research room, the use of SCM AT89S51 controller design, the use of DS18B20 temperature sensor, the thermometer can adjust the display date, time, can set the minimum, maximum temperature alarm value. Measuring the temperature exceeds the set temperature, lower limit, start alarm buzzer and indicator light. Temperature stability. In the realization of temperature display at the same time, can accurately achieve the above requirements.Keywords:SCM digital control digital pipe display thermometer DS18B20 AT89S52 devices目录前言 (1)1 数字温度计设计方案的论证 (1)1.1 方案一 (1)1.2 方案二 (1)2 数字温度计详细设计 (2)2.1 主控制器AT89S51 (2)2.1.1 AT89S51的特点及特性： (2)2.1.2 管脚功能说明 (3)2.1.3 振荡器特性 (5)2.1.4 芯片擦除 (5)2.2 温度采集部分的设计 (5)2.2.1 温度传感器DS18B20 (5)2.2.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (10)2.3 显示部分电路设计 (12)2.3.1 74LS164引脚功能及特性 (12)2.3.2 显示电路 (13)2.4 报警电路的实现 (14)2.5 报警上、下限调整电路实现 (14)2.6 复位电路的实现 (14)3 系统软件设计 (15)3.1 主程序 (15)3.2 读出温度子程序 (16)3.3 温度转换命令子程序 (17)3.4 计算温度子程序 (18)3.5 显示数据刷新子程序 (19)3.6 系统的调试过程 (19)4 结束语 (20)附录１：程序清单 (21)附录2：整体设计原理图 (29)参考文献： (30)数字温度计设计前言随着人们生活水平的不断提高，单片机在我们的日常生活中越来越广泛，它带给人们的方便是不可否定的，不如说，数字温度计，现在人们对它的要求是越来越高，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单片机技术着手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。
数字温度计方案设计
数字温度计设计方案方案设计；设计要求LED数码管能够正常显示测试的温度。
误差；±0.5℃。
范围：-30℃～120℃。
LED数码管直读显示，当温度为“负”,则显示负号。
所用材料温度传感器DS18B20一个，AT89C52一个，四位共阳极数码管1个，电阻电容及导线若干。
方案确定；方案一：采用热敏电阻，可满足40 摄氏度至90 摄氏度测量范围，但热敏电阻精度、重复性、可靠性较差，对于检测小于1 摄氏度的信号是不适用的。
方案二：采用温度传感器DS18B20。
DS18B20可以满足从-55摄氏度到+125摄氏度测量范围，且DS18B20测量精度高，增值量为0.5摄氏度，在一秒内把温度转化成数字，测得的温度值的存储在两个八位的RAM中，单片机直接从中读出数据转换成十进制就是温度，使用方便。
基于DS18b20的以上优点，我们决定选取DS18b20来测量温度。
测量原理图如下；工作原理:利用单片机STC89C52单片机作为本系统的中控模块。
单片机可把由DS18B20读来的数据利用软件来进行处理，从而把数据传输到LED数码管显示模块中，实现温度的显示。
单片机模型图如下；温度测量传感器采用DALLAS公司DS18B20的单总线数字化温度传感器，测温范围为-55℃~125℃，精度；±0.5℃。
可编程为9位~12位A/D转换精度，分辨率9~12Bbit测温分辨率达到0.0625℃，工作电源。
3~5v; 采用寄生电源工作方式，CPU只需一根口线便能与DS18B20通信，占用CPU口线少，可节省大量引线和逻辑电路.DS18B20传感器模型图如下。
LEDL温度传感器DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现９～１２位的数字值读数方式。
2.3.1 DS18B20的性能特点如下：●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；●多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；●无须外部器件；●可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5Ｖ；●零待机功耗；●温度以９或１２位数字；●用户可定义报警设置；●报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；●负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作；（1）主机拉低单总线至少480us产生复位脉冲；（2）主机释放单总线，进入接收模式，释放时产生上升沿；（3）单总线器件检测到上升沿，延时15-60us；（4）单总线器件通过拉低总线60-240us来产生应答脉冲；（5）主机接受应答信号，对从机ROM进行命令和功能命令操作；所有读写时序至少60us，两个独立的时序间至少1us回复时间。
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。
数字温度计设计毕业设计(两篇)2024
数字温度计设计毕业设计（二）引言概述数字温度计是一种用于测量温度的电子设备，它通过传感器将温度转换为数字信号，然后显示在数字屏幕上。
本文将针对数字温度计的设计进行详细讨论，包括硬件设计和软件设计两个主要方面。
硬件设计部分将包括传感器选择、信号调理电路设计和数字显示设计；软件设计部分将包括嵌入式程序设计和用户界面设计。
通过本文的详细介绍，读者将能够了解到数字温度计的设计原理、设计流程和关键技术。
正文内容1. 传感器选择1.1 温度传感器类型1.2 温度传感器比较与选择1.3 温度传感器参数测试与校准2. 信号调理电路设计2.1 信号条件2.2 放大和滤波电路设计2.3 ADC（模数转换器）选型和使用3. 数字显示设计3.1 显示芯片选型和使用3.2 显示屏尺寸和分辨率选择3.3 显示内容设计和显示方式选择4. 嵌入式程序设计4.1 控制器选型和使用4.2 温度数据采集与处理4.3 温度数据存储和传输5. 用户界面设计5.1 按键和控制部分设计5.2 显示界面设计与实现5.3 温度单位与切换设计正文详细阐述1. 传感器选择1.1 温度传感器类型在数字温度计的设计中，可以选择多种温度传感器，包括热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器等。
本文将比较各种传感器的特点和适用范围，从而选择最合适的传感器。
1.2 温度传感器比较与选择通过比较热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器的精度、响应时间和成本等特点，结合设计需求和成本预算，选择最佳的温度传感器。
1.3 温度传感器参数测试与校准为了确保传感器的准确性，需要对其参数进行测试和校准。
本文将介绍传感器参数测试的方法和仪器，以及校准的步骤和标准。
2. 信号调理电路设计2.1 信号条件传感器输出的信号需要进行电平调整和滤波等处理，以便进一步处理和显示。
本文将介绍信号调理的基本原理和设计方法。
2.2 放大和滤波电路设计为了放大和滤波传感器输出的微弱信号，本文将介绍放大和滤波电路的设计原理和实现方法，包括运放、滤波器和滤波器的选型和参数设置。
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。
数字显示温度计设计[管理资料]
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任务书一、任务设计一个数字显示的温度计，参考原理框图如下所示。
二、要求（1）能数字显示被测温度，测量温度范围0~100 0C；（2）0C；（3）带有计时和时间显示功能；（4）至少有高、低两路限温控制输出接口控制外部电路，实际制作时可以发光二极管模拟显示其控制状态输出；（5）高、低两路限温控制点可在0~100 0C范围内独立设置，当温度达到高、低限温控制点发出声光报警。
（1）提高温度测量精度，；（2）自动顺时测量并保存温度值和测量时间；（3）可以查询、回显存储器中自动测量的温度值和测量时刻；（4）多路温度巡检（至少两路）和多路温度、时间保存；（5）其他发挥。
第一章课题背景信息采集与检测的意义测量控制的作用是从生产现场中获取各种参数，运用科学计算的方法，综合各种先进技术，使每个生产环节都能够得到有效的控制，不但保证了生产的规范化、提高产品质量、降低成本，还确保了生产安全。
所以，测量控制技术已经被广泛应用于炼油、化工、冶金、电力、电子、轻工和纺织等行业。
温度采集控制系统是在嵌入式系统设计的基础上发展起来的。
嵌入式系统虽然起源于微型计算机时代，但是微型计算机的体积、价位、可靠性，都无法满足广大对象对嵌入式系统的要求，因此，嵌入式系统必须走独立发展道路。
这条道路就是芯片化道路。
将计算机做在一个芯片上，从而开创了嵌入式系统独立发展的单片机时代。
单片机以其集成度高、运算速度快、体积小、运行可靠、价格低廉等优势，在过程控制、数据采集、机电一体化、智能化仪表、家用电器以及网络技术等方面得到了广泛的应用，特别是单片机嵌入式技术的开发与应用，标志着计算机发展史上又一个新的里程碑。
作为计算机两大发展方向之一的单片机，以面向对象的实时控制为己任，嵌入到如家用电器、汽车、机器人、仪器仪表等设备中，使其智能化。
目前国内外各大电气公司，大的半导体厂商正在不断的开发、使用单片机，使其无论在控制能力，减小体积，降低成本，还是开发环境的改善等方面，都得到空前迅速的发展。
一种新型数字化电子温度计的设计和制作
一种新型数字化电子温度计的设计和制作Pingjun Tao, Shengzhou Yang, Yuanzheng Yang, Xianchao Chenand Yeqiu Yu Faculty of Materials and Energy, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006,ChinaShenzhen Yongmen Electronics Technology Co., Ltd., Shenzhen 518031, Chinapjtao@关键词: 快速电子温度计；智能控制；温度传感器；快速反应。
摘要：人体温度是人体具有生命活动的表现,同时也是人体新陈代谢重要的生理参数。
体温不仅具有生理意义,还具有重要的临床意义,它是医生给病人做出正确临床诊断结果的主要依据之一。
智能化数字电子温度计是一种以NTC温度传感器为核心,通过程序控制整个硬件系统，来实现快速的、准确的得到实时温度的温度计。
在程序的控制下,实现了温度计的智能化，温度计不仅可以准确地记录温度,也可以有许多的扩展功能,如语音报温度和关于温度的逻辑判断，并且能通过显示模块将判断和测量的结果显示出来。
引言正常人体体温是受人体的体温调节中枢来控制的，并通过神经、体液等因素使产热和散热的过程呈动态平衡状态，保持体温在相对恒定的范围内。
正常的体温是机体进行新陈代谢和生命活动的必要条件。
体温是人体内新陈代谢活动的结果，也是病情变化的客观指征之一[1]。
当病原菌侵入机体后，使机体某一局部发生变化，通过神经内分泌调节可以引起应激反应，明显表现在体温的改变。
通过观测体温，可以了解机体内重要脏器活动、疾病的动态情况。
体温测量的准确性直接影响到疾病的诊断、治疗和护理[2]。
体温是一个从临床医务人员那里获得的一个十分重要的客观指标,对于疾病历史收藏和数据处理也十分重要。
与此同时，体温是相对容易获取的生理参数，温度测量的准确性和及时性直接影响着疾病的诊断和治疗[3]。
简易数字温度计设计
目录摘要 (1)１系统设计 (1)1.1设计任务 (1)1.2设计要求 (1)2系统方案论证 (1)2.1主控模块的论证与选择 (1)2.2显示模块的论证与选择 (2)2.3按键模块的论证与选择 (2)3系统理论分析与计算 (2)3.1 DS18B20的理论分析与计算 (2)4电路与程序设计 (3)4.1电路的设计 (3)4.2程序的设计 (6)5测试方案与测试数据 (7)5.1测试方案 (7)5.2 测试条件与仪器 (8)5.3 测试结果 (8)6 总结 (8)附录主要源程序 (9)摘要：本系统利用单片机AT89C52采用程序设计方法来测试温度，还可以通过两个按键设置温度报警上限，当测试温度超过设定的温度上限时，蜂鸣器器就会报警且绿灯关闭，红灯点亮；当温度低于上限时蜂鸣器关闭且红灯关闭，绿灯点亮。
并通过液晶屏1602显示其测试温度以及设置的上限温度。
关键词：STC89C52、LCD1602、DS18B20简易数字温度计设计１系统设计1.1设计任务设计一数字温度测量系统，能自动实现实际温度的测量与显示。
1.2设计要求1.2.1基本功能（1）测温范围-30℃～+120℃。
（2）测量误差在±0.5℃之内。
（3）能正常显示测量的温度。
1.2.2扩展功能（1）增加温控功能，并可修改设置温控的上下限。
（2）增加温控报警功能。
2系统方案论证本系统主要由主控模块、显示模块、按键模块、蜂鸣器模块、LED模块、传感器模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
2.1主控模块的论证与选择方案一：AT89C52单片机是一种高性能8位单片微型计算机。
内核本身具有丰富的指令集，足够实现本次作品的全部基本功能和部分拓展功能，相比Atmega16我们对AT89C52更为熟悉，且芯片价格较低，性价比高。
方案二：采用ATmega16芯片作为主控芯片。
由于对芯片的不熟悉，导致如果想要实现温度计全部基本功能和部分拓展功能，较为困难。
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一种新型数字温度计的设计
莫禾胜*
李精华
(桂林航天工业高等专科学校 电子工程系,广西 桂林 541004)
摘 要 单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛,对各种测量仪器、
测量装置的测量精度要求也越来越高,尤其是对温度的测量非但要准确,而且需读取数值更直观更方便。
文章介绍了一款基于AT 89S51单片机和温度传感器DS18B20的新型数字温度计的软件及硬件设计过程,并对硬件原理图和程序流程图作了描述。
关键词 单片机;温度传感器;动态扫描
中图分类号:T H811 文献标识码:A 文章编号:1009 1033(2008)02 0044 03
随着单片机技术的不断发展,单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛,温度传感器DS18B20具有线性优良、性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强、使用方便等优点,广泛应用于冰箱、空调器、粮仓等日常生活中温度的测量和控制。
传统的温度计有反应速度慢、读数麻烦、测量精度不高、误差大等缺点,下面介绍一款基于A T 89S51单片机和温度传感器DS18B20的新型数字温度计的设计过程,其电路简单,软硬件结构模块化,易于实现。
1 系统功能原理及硬件组成
该数字温度计利用DS18B20集成温度传感器来完成温度的测量,然后送到单片机AT 89S51中进行处理变换,最后将温度值显示在D3、D2、D1共3位七段码L ED 显示器上。
系统以A T 89S51单片机为控制核心,加上DS18B20测温电路、4位温度数据显示电路以及外围电源、时钟电路等组成。
温度计电路设计总体设计框图如图1
所示。
图1 总体设计方框图
1.1 主控制器
AT 89S51是一个低功耗,高性能CM O S 8位单片机,片内含4k 可反复擦写1000次的F lash 只读程序存储器,器件采用AT M EL 公司的高密度、非易失性存储技术制
造,兼容标准M CS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP F lash 存储单元,功能强大的微型计算机的AT 89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
A T 89S51具有如下特点:40个引脚,4k Bytes F lash 片内程序存储器,128by tes 的随机存取数据存储器(RA M ),32个外部双向输入/输出(I/O )口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(W DT )电路,片内时钟振荡器。
1.2 显示电路
显示电路采用3位共阳L ED 数码管,利用动态扫描方式,从P0口输出段码,P2口的P2.5、P 2.6、P2.7输出位控制码。
1.3 温度传感器
D S18B20温度传感器是美国DA L LA S 半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。
D S18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存R AM 和一个非易失性的可电擦除的EERA M 。
系统对D S18B20的各种操作按协议进行。
操作协议为:初使化D S18B20(发复位脉冲) 发RO M 功能命令 发存储器操作命令 处理数据。
分别说明如下:
(1)初始化 单总线的所有处理均从初始化开始。
初
始化过程是主机通过向作为从机的DS18B20芯片发一个有时间宽度要求的初始化脉冲实现的。
初始化后,才可进行读写操作。
(2)存储器操作命令 总线主机检测到DS18B20的存在,便可以发出RO M 操作命令,这些命令见表1:
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*
作者简介:莫禾胜(1966 ),男,广西桂林人,桂林航天工业高等专科学校电子工程系教师,工程师,讲师。
主要研
究方向:电子技术应用。
表1 存储器操作操作命令
指令代码指令
代码Read ROM (读ROM )[33H ]Write Scratchp ad (写暂存存储器)
[4EH ]Match
ROM
(匹配ROM)
[55H ]Read Scratchpad(读暂存存储器)
[BEH ]Sk ip ROM (跳过ROM][CCH ]Cop y Scratchpad (复制暂存存储器)
[48H ]Search ROM (搜索ROM)[FOH ]Con vert T emperatu re(温度变换)
[44H
]Alarm search (告警搜索)
[ECH ]
Recall EPROM (重新调出)
[B8H]Read Pow er supply(读电源)
[B4H]
1.4 硬件电路设计
系统整体硬件电路主要由传感器数据采集电路、温度显示电路、上下限报警调整电路、电源电路以及单片机主控电路构成如图2所示。
图2中有四个独立式按键可以分别调整温度计的上下限报警设置,可以任意调整报警上下限。
图中蜂鸣器可以在被测温度不在上下限范围内时,发出报警鸣叫声音。
L ED 数码管显示被测温度的数值,从而测出被测的温度值。
按健复位电路是上电复位加手动复
位,使用比较方便,在程序跑飞时,可以手动复位,这样不用再重启单片机电源,就可以实现复位。
显示电路是采用P0口输出段码至L ED,P2口控制位选通的动态扫描显示方式,三只数码管用N PN 型三极管驱动,这种显示方式的最大优点是显示清晰,软件设计简单。
图2 硬件电路图
2 系统软件设计与编程
系统程序主要包括主程序、温度转换子程序、按键子程序、报警子程序和显示数据刷新子程序等。
2.1 主程序
主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量的当前温度值,温度测量每1s 进行一次。
这样可以在一秒之内测量一次被测温度,其程序流程见图3所示。
2.2 温度转换子程序
温度转换子程序主要包括温度数据的读出和数据转换两个主要功能。
温度数据的读出主要是读出D S18B20中RA M 的9字节,在读出时需进行CRC 校验,校验有错时不进行温度数据的改写。
其程序流程图如图4所示。
温度数据转换主要是发温度转换开始命令,当采用12位分辨率时转换时间约为750ms,在本程序设计中采用1s 显示程序延时法等待转换的完成。
温度转换命令子程序流
图3 主程序流程图
程图,如图5所示。
同时要注意的是要对DS18B20的RA M 中读数进行BCD 码的转换运算,并进行温度值正负的判定,其程序流程图如图6所示。
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2.3 L ED 数码显示子程序
十进制转换调整后的数据送到寄存器R5、R4中,然后通过P1口把数据输出给D4、D3、D 2、D1四个数码显示器中,从而最终把测得的温度显示出来。
显示子程序流程图略。
3 结束语
文章对数字温度计的硬件和软件流程图作了较为详细得说明,所设计的数字温度计与传统的温度计相比,温度计系统易于实现、功能稳定、读数方便、测温范围广、测温准确。
可用于人们日常生活和工、农业生产中的各种温度测
量。
图4
读出温度子程序流程图
参考文献
[1] 马潮,詹卫前,耿德跟.AT M EGA 8原理及应用手册
[M ].北京:清华大学出版社,2003.
[2] 何立民.单片机中级教程 原理与应用[M ].北京:
北京航空航天大学出版社,2000.
[3] 何立民.M CS-51单片机应用系统设计[M ].北京:
北京航空航天大学出版社,2000.
[4] 赵润林,张迎辉.单片机原理与应用教程[M ].北京:
北京大学出版社,2005.
(责任编辑 李卫华)
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