基于单片机的数字温度计设计课程设计
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。
单片机课程设计报告（数字温度计）
单片机课程设计报告基于单片机的数字温度计设计1 绪论 2 方案设计 3 系统的硬件设计3.1 主控制器 3.2 显示电路3.3 温度传感器工作原理 3.4 温度传感器接口电路 4 系统的软件设计4.1 主程序4.2 温度测量4.2.1 初始化DS18B20 4.2.2 等待应答信号 4.2.3 DS18B20读字节 4.2.4 DS18B20写字节 4.2.5 启动温度测量 4.2.6 读取测量结果 4.2.7各算法流程图 4.3 数码管显示 5 系统的测试与总结 参考文献 附录1 原理图附录2 源程序清单源程序清单1 绪 论随着人们生活水平的不断提高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，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单片机技术入手，的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。
制方向发展。
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现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。
在三大信息信息采集在三大信息信息采集((即传感器技术即传感器技术))、信息传输信息传输((通信技术通信技术))和信息处理(计算机技术计算机技术))中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感尤其是温度传感器技术，在我国各领域已经引用的非常广泛，在我国各领域已经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个可以说是渗透到社会的每一个领域，人民的生活与环境的温度息息相关，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
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。
基于单片机的数字温度计课程设计报告
1 基于单片机的数字温度计设计1引言 设计一个数字温度计，以单片机为控制核心，运用集成度较高的温度传感器和显示器能够较为准确测量并显示出温度结果，且测温范围较广，可根据实际需要通过软件设置高低温报警，并在仿真的基础上制作出设计产品，通过对具体问题的提出，对问题的分析和解决，加强了理论运用于实际的能力，最终该产品要能够运用于实际，如冷冻库，粮仓，储罐，电讯机房，电力机房，电缆线槽等测温和控制领域，主要用于测量室温。
2设计方案及原理2.1总体设计方案根据电子元件的发展要求，要在可实现的前提下，选择硬件简单、集成度高、可靠性强的设计方案；软件与硬件呈现互补关系，当硬件较为简单时，需要软件控制实现其功能，因此选择集成度高，控制方法清晰、实际运用广泛的硬件。
总体设计要求：（1）温度测量范围为传感器的理论值（-55℃—125℃）（2）通过软件分别实现高温和低温报警（预设35℃和-20℃）（3）使用LCD1602显示所测温度（4）温度测量精度为0.5℃总体设计方框图如图1 所示：2 2.2系统组成原理温度测量模块选用集成芯片DS18B20作为温度的测量和变送，输出信号为数字信号。
DS18B20采用单总线的数据传送，可以直接通过一个I/O 口向单片机接收设置信号和向单片机发送温度的测量值。
控制模块采用STC89C52单片机。
功能强大STC89C52单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。
输出模块采用液晶显示LCD1602，总共可以显示两行共32个字符，设计中显示器的第一行使用软件预设想要显示的字符，温度值则放在第二行中显示。
本次设计采用红色LED 作为高温报警指示灯，黄色作为低温报警指示灯。
另外在高低温报警的同时有蜂鸣器发出报警的蜂鸣声。
设计总电路图原理如图2所示：图2 总体设计电路图3软件设计本次设计采用c 语言编程，程序主要由传感器复位，温度转换，温度显示三个子程序和一个主程序组成，主程序首先执行传感器的温度转换子程序将实际温度转换成数字量并存储在传感器内部的存储器中，再将测量温度的数字量读到单片机中，判断正负温度和是否达到报警要求，如果达到报警要求，执行报警模块，最后将温度值的每一位转换成对应的ASCII 码值，由主程序调用温度显示子程序将测量的温度值显示出来。
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。
基于单片机数字温度计课程设计word
基于单片机数字温度计课程设计摘要本文提出了关于MCS-51系列单片机的数字温度计的制作电路方法和编程思想。
设计一直灌输着电子电路制作软硬结合，以硬件为主的理念。
采用模块化的设计思想。
硬件模块分为温度的感应模块、时钟模块、控制模块、显示模块。
软件同样采用模块化设计，分为中断模块、温度转化模块、时间调整模块。
控制器采用单片机AT89S51,时钟电路采用万年历芯片DS1302，温度传感器采用DS18B20，用数码管并行传送数据实现温度、时钟的显示。
软硬结合以实现数字温度计对温度的显示、测量。
关键词：数字；温度；传感器；AT89S51AbstractThispaperpresentsadigitalthermom eterMCS-51SeriesMCUontheproductioncircuitmethodandp rogrammingideas.Thedesignhadbeeninstilledintheelect roniccircuitmanufacturewiththehardandsoft,thehardwa reorientedconcept.Adoptstheideaofmodulardesign.Theh ardwaremoduleisdividedintoinductionmodule,clockmodu le,temperaturecontrolmodule,displaymodule.Thesoftwa realsousesthemodulardesign,dividedintointerruptmodule,temperatureconversionmodule,timeadjustmodule.AT8 9S51single-chipcontroller,clockcircuitadoptstheperp etualcalendarchipDS1302,temperaturesensorDS18B20,wi thdigitaldisplaytemperature,clockparalleldatatransm ission.Softandhardcombinedtoachievethedisplay,digit althermometerfortemperaturemeasurement.Keywords:dig ital;temperature;sensor;AT89S51目录摘要1Abstract1第一章、绪论11.1.选题的背景与意义11.2.数字温度计的概述11.3.设计思路1第二章、设计内容及功能要求22.1.工作原理22.2.设计要求2第三章、整体方案系统设计2第四章、系统器件选择34.1.单片机的选择34.2.温度传感器的选择54.3.显示电路6第五章、系统整体硬件电路7第六章、系统程序设计9第七章、测量及其结果分析10第八章、总结11致谢12参考文献13附录源程序14第一章、绪论1.1.选题的背景与意义温度是我们日常生产和生活中实时在接触到的物理量，但是它是看不到的，仅凭感觉只能感觉到大概的温度值，传统的指针式的温度计虽然能指示温度，但是精度低，使用不够方便，显示不够直观，数字温度计的出现可以让人们直观的了解自己想知道的温度到底是多少度。
单片机数字温度计课程设计报告
单片机数字温度计课程设计报告1.引言2.课程目标3.教学内容4.教学方法5.教学评价6.结论7.参考文献引言：数字温度计是现代生活中常用的一种温度测量工具。
对于学生来说，了解数字温度计的使用原理和正确使用方法是非常必要的。
因此，本课程设计旨在帮助学生掌握数字温度计的基本知识和技能，提高其实际应用能力。
课程目标：1.了解数字温度计的基本原理和结构。
2.掌握数字温度计的使用方法。
3.能够正确进行数字温度计的校准和维护。
4.能够应用数字温度计进行实际温度测量。
教学内容：1.数字温度计的基本原理和结构。
2.数字温度计的使用方法。
3.数字温度计的校准和维护。
4.数字温度计的实际应用。
教学方法：本课程采用讲授、实验和讨论相结合的教学方法。
通过讲解数字温度计的基本原理和结构，让学生了解数字温度计的工作原理；通过实验操作，让学生掌握数字温度计的使用方法和校准方法；通过讨论，让学生了解数字温度计的实际应用场景。
教学评价：本课程的教学评价主要采用考试和实验报告相结合的方式。
考试主要考查学生对数字温度计的理论知识掌握情况；实验报告主要考查学生对数字温度计的实际应用能力和实验操作能力。
结论：通过本课程的研究，学生能够掌握数字温度计的基本知识和技能，提高其实际应用能力，为其未来的研究和工作打下坚实的基础。
参考文献：1.《数字温度计使用手册》2.《数字温度计原理与应用》3.《温度测量技术与应用》1.设计任务1.1 设计目的本设计旨在实现一个温度监测系统，能够实时监测环境温度，并在温度超出预设范围时发出报警信号，同时在液晶显示屏上显示当前温度。
1.2 设计指标本设计的主要指标包括：温度监测精度、报警准确性、系统响应速度、硬件成本、软件复杂度等。
1.3 设计要求本设计要求系统稳定可靠，操作简便，能够满足实际应用需求。
2.设计思路与总体框图本系统采用单片机作为主控芯片，通过温度传感器采集环境温度，并将数据传输到单片机进行处理。
同时，液晶显示屏用于显示当前温度，按键用于对系统进行设置和调整。
基于单片机的数字温度计的设计_单片机课程设计
单片机课程设计基于单片机的数字温度计的设计任务书一、设计题目：基于单片机的数字温度计的设计二、设计内容：本设计是一个简易温度计,前向通道采用采用最新的一线传感器DS18B20，进行温度，后向通道采用多联数码管显示。
采集，温度的采集范围是-55-+110C三、设计要求：1.总体方案设计2.控制系统硬件电路设计，确定18B20和四位数码管和单片机的连接3.软件流程图设计，汇编语言或者C语言编写代码4.电气原理图的绘制目录摘要 (2)一、概述 (3)1.1 设计内容 (3)1.2 系统方案 (3)1.2.1方案一 (3)1.2.2方案二 (3)二、系统元器件介绍 (4)2.1 单片机的选择和介绍 (4)2.2 DS18B20 温度传感器...................... 错误！未定义书签。
2.3 74LS244反相器 (7)三、硬件电路的设计 (7)3.1 单片机电路 (7)3.2 测温电路 (7)3.3 显示电路 (8)3.4 晶振电路 (9)3.5 复位电路 (9)3.6 报警电路 (9)四、软件设计 (9)五、数据测试 (11)六、总结与体会 (11)七、参考文献 (12)附录一：整体电路图v迷 (13)附录二：系统程序 (14)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, 本文主要介绍了一个基于AT89S51单片机的测温系统，详细描述了利用数字温度传感器DS18B20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,。
由于DS18B20数字温度传感器是单总线器件，与AT89S51单片机组成一个测温系统，该系统使用起来相当方便，具有线路简单、体积小、精度高、量程宽、灵敏度高、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，并且由于是在同一根通信线上，因此可以扩展、挂接很多这样的测温系统，十分方便。
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。
单片机数字温度计课程设计报告
第一章温度传感器的应用及问题引言在日常生活及工、农业生产中经常要用到温度的检测及控制。
传统的温度测量元件有热电偶和热电阻，而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应温度需要比较多的外部硬件支持，硬件电路复杂，软件调试复杂，制作成本高。
传感器传感器是将感受到的外界信息，按照一定的规律转换成所需的有用信息的装置，它获取的信息可以是各种物理量、化学量和生物量，而转换后的信息也有各种形式。
例如：光、温度、声、委位移、压力等物理量，可以通过传感器相互转化。
但是通常是将非电量或电量转换成易于处理和传输的电量，有些传感器的这种转换是可逆的，即输入量为电量而输出量为机械量或热工艺量等。
第二章数字温度计的设计总体设计方案在单片机电路设计中，使用传感器，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。
方案的总体设计框图温度计电路设计总体设计方框图如5-1所示，控制器采用单片机AT89C51，温度传感器采用DS18B20，用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。
图2-1 总体设计方框图主控制器单片机AT89C51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。
AT89C51 的引脚AT89C2051 采用引脚双列直插式封装，现将各引脚的功过能说明如下。
·Vcc(20)：电源电压端。
·GND（10）：地端。
·RST（1）：复位输入端。
当RST 引脚出现两个机器周期的高电平时，单片机复位。
复位后，AT89C51 内部专用寄存器及I/O 口的处置与8051的情况一样，而内部的状态保持不变。
·XTAL1(5)：振荡器反相放大器的输入和内部时钟发生器的输入端。
·XTAL1(4)：振荡器反相放大器的输出端。
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℃。
基于单片机数字温度计课程设计
目录1.背景与意义 (1)2.设计方案 (1)3.电路设计 (2)3.1 主控制器 (2)3.2 显示电路 (2)3.3 温度传感器 (2)3.4 DS18B20与单片机的接口电路 (4)3.5 元器件清单 (4)3.6 原理图设计 (5)4.程序相关 (6)4.1 DS18B20.c (6)5.实物图 (11)6.使用说明 (12)7.总结 (13)8.参考文献 (14)基于单片机的数字温度计设计与制作1.背景与意义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。
现代测温应用中，温度计向数字化方向发展。
传统的机遇物理方法的温度计功能单一，而数字温度计以其便携，检测精度高，功能多等优点应用的越来越广泛。
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。
本课程设计研究四位数字温度计的设计与实现，并采用Protues软件和Keil 软件来对其进行仿真，通过电阻值的变化使相应电压发生改变，输出电压经A/D转换后，其值由AT89C2051处理，最后将其显示在4个七段数码显示器上。
随着技术的发展，一些环境比较恶劣的场合中也能觅得数字温度计的踪迹。
在本文中，主要从功能组合，硬件组合，软件算法等几个方面探讨温度计的设计。
数字温度计在现代测温应用方面具有诸多优势，值得进一步学习和研究。
2.设计方案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AT89C2051，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。
基于51单片机的数字温度计设计
课程设计任务书
（指导教师填写）
课程设计名称《单片机与嵌入式系统》课程设计学生姓名专业班级
设计题目基于51单片机的数字温度计设计
一、课程设计目的
1、在掌握单片机与嵌入式系统开发基本步骤和方法的基础上，熟练运用Proteus、Keil C等单片机软硬件开发环境设计完成一个基于51单片机的简单应用系统；
2、进一步巩固和加强对《单片机与嵌入式系统》课程中所学相关原理知识的理解，培养运用单片机进行工程实践的基本能力。
二、设计内容、技术条件和要求
1、利用美国DALLAS半导体公司生产的数字温度传感器DS1820，设计一个以51单片机为核心的数字温度计，将当前温度值显示于LED数码管上；
2、通过切换按钮可以切换华氏温度和摄氏度显示；
3、若超过程序限定温度，可发出报警。
三、时间进度安排
1、课题介绍、资料查阅、熟悉软硬件开发平台：2天
2、分析题目、进行软硬件设计：4天
3、软硬件调试、撰写设计报告：3天
4、演示与答辩：1天
四、主要参考文献
1、张齐. 朱宁西. 毕盛编著. 单片机原理与嵌入式系统设计—原理、应用、Proteus 仿真、实验设计. 电子工业出版社. 2011
2、张齐. 朱宁西编著. 单片机应用系统设计技术—基于C51的Proteus仿真. 电子工作出版社. 2009
3、张齐编著. 单片机原理与应用系统设计—基于C51的Proteus仿真实验与解题指导
指导教师签字：何琳2014年2月23日。
基于51单片机数字温度计课程设计
单片机原理及应用课程设计题目基于单片机的数字温度计《单片机原理及应用课程设计》任务书目录1.绪论 (1)2.设计目的 (1)3.设计正文 (1)4.系统各模块介绍 (2)4.1 AT89C52芯片介绍 (2)4.2温度检测电路设计 (6)4.3显示电路 (8)5.系统软件设计 (9)5.1主程序流程图 (9)5.2 温度检测数据读取图 (10)6.编程与仿真 (11)6.1 Keil软件 (11)6.2 仿真软件Proteus (11)6.3仿真界面 (12)7.结论 (13)参考文献 (14)附录 (15)1.绪论随着时代的发展，控制智能化，仪器小型化，功耗微量化得到广泛关注。
单片机控制系统无疑在这些忙面起到了举足轻重的作用。
单片机的应用系统设计业已成为新的技术热点，其中数字温度计就是一个典型的例子。
随着人们生活水平的提高，人们对各种测量器具的智能化、多功能化提出了更高的要求，而电子技术的飞速发展使得单片机在各种测量产品领域中的应用越来越广泛。
把以单片机为核心，开发出来的各种测量及控制系统作为测量产品的主要部分，使各种测量产品更具智能化、拥有更多功能、便于人们操作和使用，更具时代感，这是测量产品的发展方向和趋势所在。
这就要求我们的生产具有自动控制系统，自动控制主要是由计算机的离线控制和在线控制来实现的，离线应用包括利用计算机实现对控制系统总体的分析、设计、仿真及建模等工作；在线应用就是以计算机代替常规的模拟或数字控制电路使控制系统“软化”，使计算机位于其中，并成为控制系统、测试系统及信号处理系统的一个组成部分，这类控制由于计算机要身处其中，因此对计算机有体积小、功耗低、价格低廉以及控制功能强有很高的要求，为满足这些要求，应当使用单片机。
单片机在电子产品中应用的广泛，在很多的电子产品中也用到了温度检测和温度控制，但那些温度检测与控制电路通常较复杂，成本也高，本设计提供了一种低成本的利用单片机多余I／O口实现的温度检测电路，该电路非常简单，且易于实现，并且适用于几乎所有类型的单片机。
基于单片机的数字温度计课程设计报告
目录1设计概述............................................................ 2..1.1设计目标和要求.................................................2.1.2设计思路.......................................................2. 2系统方案及硬件设计...................................................3.2.1设计方案 (3)2.2方案的硬件总体方框图...........................................3.2.3温度传感器DS18B20测温原理 (4)2.4硬件设计..................................................... .8..2.4.1 .................................................................................................. 主控制器ATmega16 .......................................... 8.2.4.2复位电路................................................. 8.2.4.3时钟振荡电 (8)2.4.4报警点调节电路 (9)2.4.5显示电路 (10)3软件设计 (10)3.1系统分析 (10)3.2各子程序及其流程图设计 (11)3.2.1初始化子程序........................................... 1.13.2.2 .................................................................................................. DS1820的读写字节子程序 (12)3.2.3温度读取及转换子程序.................................... 1.33.2.4计算温度子程序 (14)3.2.5温度显示子程序 (15)3.2.6报警子程序 (16)4 proteus软件仿真............................................. 1.84.1系统仿真设计.................................................. 1.84.2仿真结果分析.................................................. 1.8 5系统原理图.. (19)6心得体会 (20)1设计概述1.1设计目标和要求1.用所学的单片机知识设计制作数字温度计；2•测温范围是-20 C ---70 C；3.误差小于0.5 C；4.所测的温度值可以由LCD数码管直接显示；5.可以任意设置上下限温度的报警功能；6.进一步熟悉proteus,protel,word 软件的功能和使用方法；1.2设计思路首先确定我们所设计的是一个数字温度计，由单片机、温度传感器以及其他电路共同实现。
基于单片机数字温度计设计课程设计
基于单片机数字温度计设计课程设计基于单片机的数字温度计设计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。
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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。
本设计以AT89C52单片机为核心，采用DS18B20温度传感器检测温度，由温度采集、温度显示,温度报警等功能模块组成。
基于题目基本要求，本系统对温度采集和温度显示系统行了重点设计。
本系统大部分功能能由软件实现，吸收了硬件软件化的思想。
实际操作时，各功能在开发板上也能完美实现。
本系统实现了要求的基本功能，其余发挥部分也能实现。
关键字：AT89C52单片机、DS18B20温度传感器、数码管显示、温度采集目录一．绪论 ............................................................................................... 二．设计目的........................................................................................ 三．设计要求........................................................................................ 四．设计思路........................................................................................ 五．系统的硬件构成及功能 ..............................................................5.1主控制器 ..................................................................................5.2显示电路 ..................................................................................5.3温度传感器 .............................................................................. 六．系统整体硬件电路 ...................................................................... 七．系统程序设计............................................................................... 八．测量及其结果分析......................................................................... 九．设计心得体会 ................................................................................ 十．参考文献........................................................................................ 附录1 源程序附录2 元件清单及PCB图一．绪论随着时代的发展，控制智能化，仪器小型化，功耗微量化得到广泛关注。
单片机控制系统无疑在这些忙面起到了举足轻重的作用。
单片机的应用系统设计业已成为新的技术热点，其中数字温度计就是一个典型的例子。
人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了三个发展阶段：①传统的分立式温度传感器②模拟集成温度传感器③智能集成温度传感器。
目前的智能温度传感器(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，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)。
社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高，现在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展，并朝着高精度、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，与传统的温度计相比，其具有读数方便，测温范围广，测温准确，输出温度采用数字显示，主要用于对测温要求比较准确的场所，或科研实验室使用。
该设计控制器使用ATMEL公司的AT89C52单片机，测温传感器使用DALLAS公司DS18B20，用数码管来实现温度显示。
二．设计目的1.掌握单片机的工作原理；2.能够进行单片机简单系统的设计，包括电源模块、复位模块、键盘模块及相应控制模块的设计；3.掌握单片机的指令系统及程序的编制结构，能够对具体的设计要求编写相应的控制程序；4.能够根据相应的控制要求选择外围器件实现控制任务；学习proteus仿真软件三．设计要求利用51单片机设计一数字温度计，要求合适的传感器及相应的AD转换芯片，通过传感器来采集室内温度，并由LED进行显示。
具体要求如下：1.设计单片机工作电源模块及其复位电路；2.设计显示模块：两个LED显示当前温度值；3.设计传感器模块，将选择的传感器与A/D转换芯片相连，并通过单片机采集其数据；4.绘制控制软件流程图；5.编写相应的控制程序；利用proteus进行仿真。
四．设计思路1．根据设计要求,选择AT89C52单片机为核心器件。
2.温度检测器件采用DS18B20数字式温度传感器。
与单片机的接口为P3.6引脚。
3.键盘采用独立式按键，由三个按键组成，分别是：设置键（SET）,加一建（+1），确认键（RET）。
SET键（上下限温度设置键）：当该键按下时，进入上下限温度设置功能。
通过P3.1引脚接入。
+1键（加一调整键）：在输入上下限温度时，该键按下一次，被调整位加一。
通过P3.2引脚接入。
RET键（确认键）:当该键按下时，指向下一个要调整的位。
通过P3.3引脚接入。
4.声音报警蜂鸣器通过P1.7引脚接入。
硬件电路设计总体框图为图4.1：图4.1五、系统的硬件构成及功能1.主控制器单片机AT89S52具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
很适合便携手持式产品的设计使用。
AT89S52在仿真软件中的图像为图5.1图5.12.显示电路显示电路采用四位共阳LED数码管，从P3口RXD,TXD串口输出段码。
LED数码管在仿真软件中如图5.2图5.23.温度传感器DS18B20是美国DALLAS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。
DS18B20的性能特点如下：• 独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯• 简单的多点分布应用• 无需外部器件• 可通过数据线供电• 零待机功耗• 测温范围-55~+125℃，以0.5℃递增。
华氏器件-67~+2570F，以0.90F 递增• 温度以9 位数字量读出• 温度数字量转换时间200ms（典型值）• 用户可定义的非易失性温度报警设置• 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。
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、配置寄存器。
DS18B20的管脚排列、各种封装形式如图3.3.1所示，DQ 为数据输入/输出引脚。
开漏单总线接口引脚。
当被用着在寄生电源下，也可以向器件提供电源；GND为地信号；VDD为可选择的VDD引脚。
当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。
其电路图如图5.3.1所示.。
图5.3.1 外部封装形式在仿真软件中如图5.3.2所示图5.3.2DS18B20的测温原理如图5.3.3所示，图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入，图中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量.计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55 ℃所对应的基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置在-55 ℃所对应的一个基数值。
减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加1，减法计数器 1的预置将重新被装入,减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数,如此循环直到减法计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温图 5.3.3中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性其输出用，于修正减法计数器的预置值，只要计数门仍未关闭就重复上述过程，直至温度寄存器值达到被测温度值，这就是DS18B20的测温原理。
另外，由于DS18B20单线通信功能是分时完成的，有严格的时隙概念，因此读写时序很重要。
系统对DS18B20的各种操作必须按协议进行。
操作协议为：初始化DS18B20（发复位脉冲）→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据。
图5.3.3在正常测温情况下，DS1820的测温分辨力为0.5℃，可采用下述方法获得高分辨率的温度测量结果：首先用DS1820提供的读暂存器指令（BEH）读出以0.5℃为分辨率的温度测量结果，然后切去测量结果中的最低有效位（LSB），得到所测实际温度的整数部分Tz，然后再用BEH指令取计数器1的计数剩余值Cs和每度计数值CD。
考虑到DS1820测量温度的整数部分以0.25℃、0.75℃为进位界限的关系，实际温度Ts可用下式计算：（+℃）（-Ts=TzCDCD.0）／Cs25-六．系统整体硬件电路根据设计要求与设计思路，硬件电路设计框图如图 6.1所示，在仿真软件Proteus上完成。
其中LED数码管以动态扫描法实现温度显示，由四个PNP型晶体管Q2，Q3，Q4，Q5和八个电阻组成，基极与单片机的P1.0，P1.1,P1.2连接。
DS18B20的数据I/O端与单片机P3.6引脚连接。