单片机课程设计——温度测量系统
基于单片机的数字温度计课程设计
标题:基于单片机的数字温度计课程设计一、概述在现代电子科技飞速发展的今天,单片机技术已经渗透到各行各业。
而在电子课程设计中,基于单片机的数字温度计课程设计是一项常见而且具有挑战性的任务。
本文将探讨基于单片机的数字温度计课程设计的相关内容。
二、课程设计目标1、理解单片机的工作原理和基本架构;2、掌握温度传感器的工作原理和应用;3、设计并实现一个数字温度计系统;4、对系统进行实验验证并调试。
三、课程设计内容1、单片机基础知识的学习通过学习单片机的基本原理、指令系统、编程语言等内容,理解单片机的工作方式及其在数字温度计设计中的应用。
2、温度传感器的选型和原理学习选择并了解适合数字温度计设计的温度传感器,掌握其工作原理和接口特性,为后续的系统设计奠定基础。
3、数字温度计系统设计根据所学知识,设计数字温度计系统的硬件和软件部分。
硬件设计包括电路连接和元器件选取,软件设计包括程序编写和逻辑控制。
4、系统调试和优化对设计好的数字温度计系统进行实验验证,检查并解决可能存在的问题,优化系统的性能和稳定性。
四、课程设计实施步骤1、学习单片机基础知识可以通过课堂教学、实验操作和参考书籍资料等方式进行学习。
要求学生掌握单片机的基本原理和编程方法。
2、温度传感器的选型和原理学习在实验室或者实际应用中选择适合的温度传感器,并深入了解其工作原理和使用要求。
3、数字温度计系统设计学生按照课程要求,独立或者分组设计数字温度计系统的硬件和软件部分,包括原理图设计、程序编写、电路连接等。
4、系统调试和优化学生在实验室进行系统调试,检查系统的功能是否符合设计要求,发现问题并解决。
优化系统的性能和稳定性。
五、课程设计评价1、设计方案的完整性和可行性对学生提交的设计方案进行评价,要求其具有一定的完整性和可行性,考察学生的设计能力和实际应用能力。
2、实验结果的准确性和稳定性对学生进行实验验证,检查实验结果的准确性和系统的稳定性,考察学生的实验操作能力和问题解决能力。
基于单片机的数字温度计的课程设计
基于单片机的数字温度计的课程设计随着科技发展,单片机技术受到了广泛的应用,并得到了广泛的重视。
本设计以现有单片机ADUC7024系统为基础,设计和实现了一款基于单片机的数字温度计,旨在解决过热或者过冷的问题,通过温度检测器在给定的温度范围内确定温度,并控制过热和过冷的情况。
(一)设计的概述本设计的主要内容是分析ADUC7024硬件,对硬件进行器件选型,完成系统模块的设计,以及ADUC7024以现有程序设计语言完成控制程序设计,最后采用ADUC7024作为控制器,与温度检测器、LED等模块进行硬件联通,完成一个简单的温度检测控制系统。
1、器件选型:本设计采用ADUC7024作为系统的控制器,采取温度传感器采用的是DS18B20温度芯片芯片,显示采用的是LED系列的指示灯,系统开关采用的是两个按键作为上升按钮和下降按钮。
2、硬件模块:本次设计以ADUC7024硬件为主框架,以温度检测器连接ADUC7024控制器,可以实现温度范围内数字检测,LED显示屏以温度为参数,可根据设定的温度范围指示异常温度;系统开关采用按键开关来控制,多出的端口可实现报警功能。
本设计采用ADUC7024系统控制器,设计一款基于单片机的温度检测控制系统的电路,主要包括:外部中断、输入输出口、充电输出和按键检测电路,电路图如下图1所示:1、主程序:本次设计采用C语言编写,主程序负责实现温度检测、控制操作功能。
主程序中采用外部中断和充电输出实现数据的获取和操作的控制,采用按键输入调节温度,并且可以把某一温度范围内的上下限定值写入EEPROM,控制系统会及时获取当前温度,比较当前温度与上下限值,如果出现过热或者过冷,则会发出警报。
2、子程序:本次设计还编写了多个子程序,用于实现数据处理、按键检测等功能,并在主程序中进行调用,使程序更加规范。
单片机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。
单片机课程设计——温度监控系统设计
单片机课程设计报告设计题目:温度监测系统专业:班级:学生姓名: _____学号:指导教师:__目录一、引言 (2)二、设计目的与要求 (2)三、总体设计方案 (2)四、实验原理 (3)五、材料清单 (4)六、基本芯片及其原理 (5)6.1单片机6.2温度传感器及其原理6.3 DS18B20传感器的温度数据关系七、程序设计 (7)八、系统框图 (11)九、工作流程图 (12)十、硬件电路图 (14)十一、结束语 (15)十二、参考文献 (15)温度监测系统课程设计任务书一、引言温度是工业控制中主要的被控参数之一,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足重轻的作用。
对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同,则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同;产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同,则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同,因而,对温度的测控方法多种多样。
随着电子技术和微型计算机的迅速发展,微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。
利用微机对温度进行测控的技术,也便随之而生,并得到日益发展和完善,越来越显示出其优越性。
作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步,其应用领域较广泛。
传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。
因此,了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。
为了提高对传感器的认识和了解,尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途,基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。
本系统利用传感器与单片机相结合,应用性比较强,本系统可以作为仓库温度监控系统,如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统,以及构成智能电饭煲等等。
课题主要任务是完成环境温度监测,利用单片机实现温度监测并通过报警信号提示温度异常。
本设计具有操作方便,控制灵活等优点。
本设计系统包括单片机,温度采集模块,显示模块,按键控制模块,报警和指示模块五个部分。
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。
单片机课程设计(数字温度计)
单片机课程设计说明书1 引言随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子,但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。
2 总体设计方案2.1 方案论证根据系统的设计要求,选择DS18B20作为本系统的温度传感器,选择单片机AT89C51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。
选用数字温度传感器DS18B20,省却了采样/保持电路、运放、数/模转换电路以及进行长距离传输时的串/并转换电路,简化了电路,缩短了系统的工作时间,降低了系统的硬件成本。
该系统的总体设计思路如下:温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C51单片机上,经过51单片机处理,将把温度在显示电路上显示,本系统显示器用4位共阳LED 数码管以动态扫描法实现。
检测范围-55摄氏度到125摄氏度。
按照系统设计功能的要求,确定系统由3个模块组成:主控制器、测温电路和显示电路。
数字温度计总体电路结构框图如图1所示。
图1 数字温度计总体电路结构框图AT89C51 主 控 制 器显示电路温度传感器 DS18B20扫描驱动2.2 系统硬件电路的设计温度计电路设计原理图如图2所示,控制器使用单片机AT89C51,温度传感器使用DS18B20,用4位共阳LED数码管实现温度显示。
图2 数字温度计设计电路原理图2.2.1 主控制器AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
单片机课程设计方案—数字温度计
1 课题任务、功能要求说明及总体方案介绍1.1 课题目的随着社会的发展,温度的测量及控制变得越来越重要。
本文采用单片机STC89S52设计了温度实时测量及控制系统。
单片机STC89S52 能够根据温度传感器DS18B20 所采集的温度在数码管上实时显示,通过控制从而把温度控制在设定的范围之内。
所有温度数据均通过4位数码管LED显示出来。
系统可以根据时钟存储相关的数据。
通过该课程的学习使我们对计算机控制系统有一个全面的了解、掌握常规控制算法的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法,进一步锻炼同学们在微型计算机应用方面的实际工作能力。
1.2 功能要求说明设计一个具有特定功能的数字温度计。
该数字温度计上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”,进入准备工作状态。
测量温度范围0℃~99℃,测量精度小数点后两位,可以通过开始和结束键控制数字温度计的工作状态。
1.3 设计课题总体方案介绍及工作原理说明1.3.1设计课题总体方案(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)。
(4>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P0.1引脚接入。
(5>+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P0.2引脚接入。
(6>RET键<确认键):当该键按下时,指向下一个要调整的位。
通过P0.3引脚接入。
1.3.2 工作原理说明本课题以是80S52单片机为核心设计的一种数字温度控制系统,利用温度传感器DS18B20可以直接读取被测温度值,进行转换的特性,模拟温度值经过DS18B20处理后转换为数字值,然后送到单片机中进行数据处理,并与设置的温度报警限比较,超过限度后通过扬声器报警。
基于单片机水温控制系统的设计课程设计
基于单片机水温控制系统的设计摘要本文介绍了基于AT89S52单片机水温测量及控制系统的设计。
系统硬件部分由单片机电路、温度采集电路、键盘电路、LED显示电路、继电器控制电路等组成。
软件从设计思路、软件系统框图出发,逐一分析各模块程序算法的实现,通过C语言编写出满足任务需求的程序。
本系统采用数字式温度传感器DS18B20作为温度传感器,简易实用,方便拓展。
单片机以此对水的温度进行有效检测与报警,并以此进行水温的控制。
基于单片机水温控制系统采用多电源供电,降低了系统各个模块间的干扰,还保证了电源能为各部分提供足够的工作电流,提高系统的可靠性。
关键词:水温控制 AT89S52 DS18B20湖南科技大学课程设计目录摘要 (i)第一章绪论 (1)1.1水温控制系统设计的背景 (1)1.2水温控制系统设计的意义 (1)1.3水温控制系统完成的功能 (2)第二章系统设计方案选择 (3)2.1单片机及水温控制方案 (3)2.2水温传感器方案 (3)2.3电源设计方案 (4)2.4控制系统总体设计 (4)第三章硬件设计部分 (5)3.1单片机电路 (5)3.2温度检测电路 (9)3.3其它部分硬件电路 (13)第四章软件设计部分 (16)4.1程序设计方案 (16)4.2各模块子程序设计 (17)第五章系统调试部分 (21)参考文献 (23)附录 (24)第一章绪论1.1水温控制系统设计的背景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。
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。
单片机课程设计报告 基于单片机的热敏电阻测温系统设计
单片机课程设计报告-- 基于单片机的热敏电阻测温系统设计单片机课程设计报告2011 / 2012 学年第 2学期课程名称:单片机课程设计上机项目:基于单片机的热敏电阻测温系统设计专业班级:电子信息工程02班1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。
我们采用温度传感器DS18B20作为检测元件,温度范围为-55~125 ºC,最高分辨率可达0.0625 ºC。
DS18B20可以直接读出被侧温度值,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STC12C5608AD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℃,使用数码管驱动芯片CH451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,STC12C5608AD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DS18B20 STC12C5608AD CH451目录2摘要 (2)第1章绪论 (4)第2 章时间安排 (5)第3章设计方案及选材 (6)3.1 系统器件的选择 (7)3.1.1温度采集模块的选择与论证 (7)3.1.2 显示模块的选择与论证 (8)3.2 设计方案及系统方框图 (8)3.2.1 总体设计方案 (8)3.2.2 系统方框图 (9)第4章硬件设计 (10)4.1 总系统组成图 (10)4.2 温度测量传感器部分 (10)4.3 控制部分 (10)4.4 显示部分 (11)4.5 报警部分 (12)第5章程序流程图设计 (13)5.1 主程序流程图 (13)5.2 温度采集流程图 (14)第6章总结 (15)参考文献 (16)3第1章绪论现在电子技术日新月异,各种新型的自动控制系统也越来越多地运用到人们的日常生活、工业生产等领域,它不但可以提高劳动生产率,而且可以使控制的设备或执行的操作更加精确。
课程设计(论文)-基于ADC0809温度测量单片机系统设计
课程设计(论文)-基于ADC0809温度测量单片机系统设计武汉纺织大学课程设计目录设计任一.务 (3)二.功能与框图 (4)三.A/D转换电路的制作 (4)四.单片机部分 (11)五.基本人机接口设计 (15)六.附基于ADC0809温度测量单片机系统设计刘建雄录 (15)总程七. 序 (16)八.参考文献 (19)一.设计任务1.设计题目:基于ADC0809温度测量单片机系统设计1.2目的意义:(1)综合运用并巩固所学单片机设计知识;(2)采用编程的方法实现基于ADC0809温度测量单片机系统设计。
1.3设计内容:?A/D转换电路的制作。
? 掌握A/D转换电路的制作。
- 2 -基于ADC0809温度测量单片机系统设计刘建雄? 掌握温度采样电路的原理和制作。
? 掌握将转换的数字信号换算成实际温度值的方法。
? 掌握相应电路的程序编写(2)基本人机接口设计? 完成显示接口设计。
? 完成键盘接口设计。
设计要求:?按题意要求,画出原理图;?单片机接线图;?按照题目要求设计采集电路;?完成单片机控制程序;?完成设计说明书(15页);?设计上交内容:设计说明书(包括1、2、3、4、5项) 1.4设计步骤?理解并确定设计要求?确定整体控制方案?编写程序说明书附录附上电路图一张及汇编控制程序一份,说明书分三章描述,即设计内容的前三点。
二.功能与框图- 3 -基于ADC0809温度测量单片机系统设计刘建雄温度传感器?A/D转换?CPU控制?显示端口如上图,模拟温度传感器采集数据后,经过AD转换,将数据送至8051。
此后8051换算整理数据,将所算得的温度送至显示电路三. A/D转换电路的制作1、A/D转换器?选用芯片目前8路8位逐次逼近型A/D转换CMOS芯片ADC0809无论在工程设计还是教学过程中都是作为首选。
如图,ADC0809由1个8路模拟开关、一个地址锁存及译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。
单片机课程设计基于单片机的温度控制系统设计
02 单片机基础知识
单片机的定义和作用
定义:单片机 是一种集成电 路芯片,将微 处理器、存储 器、输入/输出 接口等集成在 一个芯片上。
作用:单片机 广泛应用于各 种电子设备中, 如家电、汽车、 工业控制等领 域,实现对设 备的控制和操
作。
特点:体积小、 功耗低、可靠 性高、编程方
便等。
应用:在温度 控制系统设计 中,单片机可 以实时监测和 控制温度,实 现对温度的精
试等
温度数据采集与处理
温度传感器:用于采集环境温度数据 单片机:处理温度数据,控制加热或制冷设备 数据处理:将温度数据转换为可识别的信号 控制策略:根据温度数据调整加热或制冷设备的工作状态
温度控制输出实现
温度传感器:用于检测环境 温度
单片机控制:通过单片机控 制温度传感器和执行器
执行器:用于调节环境温度
温度控制算法:实现温度控 制的核心算法,如PID控制
算法
05 系统调试与性能测试
系统调试方法与步骤
硬件连接:确 保所有硬件设 备正确连接, 如单片机、温 度传感器、显
示设备等。
软件调试:编 写并调试单片 机程序,确保 其能够正确读 取温度传感器 数据并控制显
示设备。
性能测试:在 特定温度环境 下,测试系统 的响应速度和 准确性,以及 稳定性和可靠
问题:硬件资源不足 解决方案:优化硬件配置,提高系统性能 解决方案:优化硬件配置,提高系统性能
问题:系统稳定性差 解决方案:增加系统自检功能,提高系统稳定性 解决方案:增加系统自检功能,提高系统稳定性
创新点与特色功能实现
创新点:采用 单片机控制, 实现温度自动
调节
特色功能:具 有温度报警功 能,超过设定 温度时发出警
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。
51单片机温度课程设计
51单片机温度课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解51单片机的结构与原理,掌握温度传感器与单片机的连接方法;2. 学会编写程序,实现温度的采集、处理和显示;3. 了解温度控制系统的基本原理及其在实际应用中的重要性。
技能目标:1. 能够正确使用万用表、编程器等工具,进行单片机与温度传感器的连接;2. 掌握C语言编程,实现温度数据的采集、处理和显示;3. 能够分析温度控制系统的性能,提出优化方案。
情感态度价值观目标:1. 培养学生动手实践能力,激发创新精神,增强解决实际问题的自信心;2. 培养团队合作精神,提高沟通与协作能力;3. 增强学生对我国电子产业的了解,提高国家认同感和自豪感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论教学,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点:学生具备一定的电子基础知识,对单片机有一定了解,但实际操作经验不足。
教学要求:教师需采用讲解、示范、指导相结合的教学方法,引导学生主动参与实践,提高学生的实际操作能力。
同时,注重培养学生分析问题和解决问题的能力,达到学以致用的目的。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际项目中,为未来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 理论知识:- 51单片机基础知识:介绍51单片机的结构、工作原理及特点;- 温度传感器原理:讲解温度传感器的工作原理、种类及其与单片机的连接方法;- C语言编程:复习C语言基础知识,重点讲解与51单片机相关的编程技巧。
2. 实践操作:- 硬件连接:指导学生使用万用表等工具,完成温度传感器与51单片机的连接;- 软件编程:编写程序实现温度数据采集、处理和显示,通过实践操作熟悉编程过程;- 系统调试:分析温度控制系统的性能,引导学生提出优化方案并进行调试。
3. 教学大纲:- 第一周:51单片机基础知识学习,了解温度传感器原理;- 第二周:C语言编程复习,学习与51单片机相关的编程技巧;- 第三周:进行硬件连接,学习温度传感器与单片机的连接方法;- 第四周:编写程序,实现温度数据采集、处理和显示;- 第五周:系统调试,分析性能并提出优化方案。
基于51单片机的DS18B20温度检测_设计报告
课程名称:微机原理课程设计题目:温度检测课程设计随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的温度检测仪。
本设计使用简便,功能丰富。
可以实现温度采集,温度报警,重设上下限温度值等功能。
在现代化的工业生产中,需要对周围环境的温度进行检测和控制。
本设计对温控报警问题展开思考,设计一个能根据需求设置低温到高温进行报警并通过数码管显示的系统。
该系统使用STC89C51单片机,同时运用单线数字温度传感器DS18B20,四位共阴数码管显示,按键控制等模块可实现温度的检测与设置。
课题经过实验验证达到设计要求,具有一定的使用价值和推广价值。
本作品使用四位共阴数码管显示,可以清晰地显示当前的报警温度,一定程度避免使用者使用时出错,安全可靠,可使用于各种食品储存室,植物养殖所等地方,实用性很高。
关键字:温度报警器 STC89C51单片机数码管 DS18B20一、课程设计目的和要求 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 设计要求 (1)二、总体设计方案 (1)三、硬件设计 (2)3.1 DS18B20传感器 (2)3.2 STC89C51功能介绍 (6)3.3 时钟电路 (8)3.4 复位电路 (8)3.5 LED显示系统电路 (9)3.6 按键控制电路 (11)3.7 蜂鸣器电路 (11)3.8 总体电路设计 (12)四、软件设计 (14)4.1 keil软件 (14)4.2 系统主程序设计 (14)4.3 系统子程序设计 (15)五、仿真与实现 (18)5.1 PROTEUS仿真软件 (18)5.2 STC-ISP程序烧录软件 (19)5.3 使用说明 (20)六、总结 (21)一、课程设计目的和要求1.1 设计目的熟悉典型51单片机,加深对51单片机课程的全面认识和掌握,对51单片机及其接口的应用作进一步的了解,掌握基于51单片机的系统设计的一般流程、方法和技巧,为我们解决工程实际问题打下坚实的基础。
单片机课程设计报告-数字温度计
单片机课程设计报告-数字温度计单片机是一种集成了微处理器核心、存储器、外围接口和定时器等功能模块的微型计算机。
在现代电子科技领域中,单片机被广泛应用于各种嵌入式系统中。
本课程设计主要针对单片机的应用实践,通过设计一个数字温度计来锻炼学生的单片机编程能力,同时加深对数字温度计的原理及应用的理解。
二、设计目标本课程设计旨在使学生掌握以下内容:1. 掌握单片机的基本原理和编程方法;2. 了解数字温度计的原理和应用;3. 熟悉温度传感器的使用和数据处理方法;4. 能够利用单片机开发出一个简单的数字温度计。
三、设计内容本课程设计主要包括以下内容:1. 单片机原理和编程基础;2. 数字温度计的原理和应用介绍;3. 温度传感器的选型及使用方法;4. 单片机数字温度计的设计和实现。
四、设计步骤1. 单片机原理和编程基础学生首先将学习单片机的基本原理和编程方法,包括单片机的体系结构、存储器组成、I/O口的使用、定时器的应用等内容。
2. 数字温度计的原理和应用介绍学生将了解数字温度计的基本原理和应用场景,包括数字温度计的工作原理、常见的数字温度计种类、数字温度计的应用领域等。
3. 温度传感器的选型及使用方法学生将学习温度传感器的选型原则,了解各种温度传感器的特点及使用方法,包括模拟温度传感器和数字温度传感器。
4. 单片机数字温度计的设计和实现学生将利用所学的单片机编程知识和温度传感器的使用方法,设计并实现一个简单的数字温度计。
学生需要考虑温度测量精度、显示方式、数据处理方法等问题。
五、教学方法本课程设计采用理论教学与实践相结合的教学方式,通过理论课堂讲解和实际操作演示相结合,加深学生对单片机和数字温度计知识的理解和掌握。
同时,鼓励学生合作学习,共同解决实际问题,提高实战能力。
六、教学评估学生将根据设计的数字温度计的实际测量情况、数据处理方法以及最终的效果进行评估,教师将根据学生的设计方案和实际操作情况进行评分。
同时,学生对单片机编程的理解和掌握水平也将作为评估的重要内容。
stm32温度计课程设计
stm 32温度计课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握STM32单片机的硬件结构和基本原理;2. 使学生了解温度传感器的工作原理及其与STM32的接口方法;3. 帮助学生理解温度数据采集、处理和显示的基本过程。
技能目标:1. 培养学生运用C语言对STM32进行编程的能力;2. 学会使用温度传感器采集温度数据并处理;3. 能够设计并实现一个基于STM32的温度计,具备温度显示和报警功能。
情感态度价值观目标:1. 培养学生的团队协作精神和创新能力;2. 激发学生对电子制作和编程的兴趣,提高学习积极性;3. 增强学生的环保意识,认识到温度控制在节能环保方面的重要性。
本课程针对高中年级学生,结合学科特点,强调理论与实践相结合。
课程性质为实践性较强的综合设计课,旨在帮助学生将所学知识应用于实际项目中。
在教学过程中,要求教师关注学生的个体差异,因材施教,确保每个学生都能达到课程目标。
课程目标的设定有利于教师进行教学设计和评估,使学生能够明确学习成果,提高教学效果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. STM32单片机基础知识:- 硬件结构:介绍STM32的内部结构、外设接口等;- 开发环境:学习如何搭建STM32的开发环境,包括软件和硬件;- 基本编程:掌握C语言在STM32上的编程方法,了解中断、定时器等基本功能。
2. 温度传感器及其接口技术:- 传感器原理:学习温度传感器的工作原理,如热敏电阻、数字温度传感器等;- 接口方法:了解温度传感器与STM32的接口方式,如模拟信号采集、I2C通信等;- 数据处理:学习温度数据的采集、处理和转换方法。
3. 基于STM32的温度计设计:- 系统设计:制定温度计的整体设计方案,包括硬件选型、软件框架等;- 程序编写:编写温度计的软件程序,实现温度采集、处理、显示和报警功能;- 系统测试:对设计的温度计进行功能测试,确保系统稳定可靠。
教学内容依据课程目标进行科学性和系统性的组织,与教材相关章节紧密结合。
(完整版)基于单片机的多点温度检测系统毕业设计论文
集成电路课程设计课题:基于AT89C51单片机的多点温度测量系统设计姓名:韩颖班级:测控12-1学号:指导老师:汪玉坤日期:目录一、绪论二、总体方案设计三、硬件系统设计1主控制器2 显示模块3温度采集模块(1)DS18B20的内部结构(2)高速暂存存储器(3)DS18B20的测温功能及原理(4)DS18B20温度传感器与单片机的连接(5)单片机最小系统总体电路图四、系统软件设计五、系统仿真六、设计总结七、参考文献八、附源程序代码一、绪论在现代工业控制中和智能化仪表中,对于温度的控制,恒温等有较高的要求,如对食品的管理,冰箱的恒温控制,而且现在越来越多的地方用到多点温度测量,比如冰箱的保鲜层和冷冻层是不同的温度这就需要多点的测量和显示可以让用户直观的看到温度值,并根据需要调节冰箱的温。
它还在其他领域有着广泛的应用,如:消防电气的非破坏性温度检测,电力、电讯设备之过热故障预知检测,空调系统的温度检测。
温度检测系统应用十分广阔。
本设计采用DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20 简介新的"一线器件"体积更小、适用电压更宽、更经济DALLAS 半导体公司的数字化温度传感器DS18B20是世界上第一片支持"一线总线",测量温度范围为-55°C~+125°C,在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°二、设计过程及工艺要求1、基本功能(1)检测两点温度(2)两秒间隔循环显示温度2、主要技术参数测温范围:-30℃到+99℃测量精度:0.0625℃显示精度:0.1℃显示方法:LCD循环显示3、系统设计系统使用AT89C51单片机对两个DS18B20进行数据采集,并通过1602LCD液晶显示器显示所采集的温度。
DS18B20以单总线协议工作,51单片机首先分别发送复位脉冲,使信号上所有的DS18B20芯片都被复位,程序先跳过ROM,启动DS18B20进行温度变换,再读取存储器的第一位和第二位读取温度,通过IO口传到1602LCD显示。
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摘要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与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,需要外加信号处理电路,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,这次设计的是基于DS18B20的数字温度计,它具有读数方便,测温范围广,测温精确,数字显示,适用范围宽等特点。
在本设计中选用AT89C52型单片机作为主控制器件,采用DS18B20数字温度传感器作为测温元件,通过4位共阴极LED数码显示管并行传送数据,实现温度显示。
本设计的内容主要分为两部分,一是对系统硬件部分的设计,包括温度采集电路和显示电路;二是对系统软件部分的设计,应用C语言实现温度的采集与显示。
通过DS18B20直接读取被测温度值,送入单片机进行数据处理,之后进行输出显示,最终完成了数字温度计的总体设计。
其系统构成简单,信号采集效果好,数据处理速度快,便于实际检测使用。
关键词:单片机AT89C51;温度传感器DS18B20;LED数码管;数字温度计Design based Digital Thermometer DS18B20 AbstractAlong with the present information technology's swift development and traditional industry transformation's gradual realization. Able to work independently of the temperature detection and display system used in many other fields. Traditional temperature examination take thermistor as temperature sensitive unit. Thermistor's cost is low, needs the sur- signal processing electric circuit, moreover the reliability is relatively bad, the temperature measurement accuracy is low, the examination system also has certain error. the digit demonstrated that applicable scope wide and so on characteristics.Used in the design AT89C51 MCU as the main control including temperature gathering electric circuit and display circuit; Second, to the system software part's design, realizes temperature gathering and the demonstration using the C language. DS18B20 measured by direct reading temperature values,and transfer Data into MCU,and output to show,this is the design of the Digital Thermometer. Its system constitution is simple, the effect of signal gathering is good, the speed of data processing is quick,at al it is advantageous for the actual examination use.Keywords: MCU AT89S51; Temperature Sensor DS18B20; LED Digital tube Digital Thermometer目录1 引言 (4)2 总体方案设计 (4)2.1 方案论证 (4)2.2 总体设计框图 (5)3硬件设计 (6)3.1 时钟电路 (6)3.2 复位电路 (6)3.3 温度传感器 (7)3.4 显示电路 (7)3.5 系统总电路图 (7)4 系统软件设计 (8)4.1 主程序 (8)5.2 读温度子程序 (8)5.3 温度转换命令子程序 (8)5.4 计算温度子程序 (8)5.5 显示数据刷新子程序 (8)5.6 主程序流程图 (9)5 实验仿真 (10)6 总结与体会 (10)参考文献: (11)附源代码: (12)一·引言在传统的模拟信号远距离温度测量系统中,需要很好的解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题,才能够达到较高的测量精度。
另外一般监控现场的电磁环境都非常恶劣,各种干扰信号较强,模拟温度信号容易受到干扰而产生测量误差,影响测量精度。
因此,在温度测量系统中,采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器是解决这些问题的最有效方案,新型数字温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点,在实际应用中取得了良好的测温效果。
美国Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持 "一线总线"接口的温度传感器,在其内部使用了在板(ON-B0ARD)专利技术。
全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。
一线总线独特而且经济的特点,使用户可轻松地组建传感器网络,为测量系统的构建引入全新概念。
现在,新一代的DS18B20体积更小、更经济、更灵活。
使你可以充分发挥“一线总线”的优点。
二.总体方案设计本设计是一款简单实用的小型数字温度计,所采用的主要元件有传感器DS18B20,单片机AT89C52,,四位共阴极数码管一个,电容电阻若干。
DS18B20支持“一线总线”接口,测量温度范围-55°C~+125°C。
在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。
18B20的精度较差为± 2°C 。
现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。
适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。
本次数字温度计的设计共分为五部分,主控制器,LED显示部分,传感器部分,复位部分,时钟电路。
主控制器即单片机部分,用于存储程序和控制电路;LED显示部分是指四位共阳极数码管,用来显示温度;传感器部分,即温度传感器,用来采集温度,进行温度转换;复位部分,即复位电路。
测量的总过程是,传感器采集到外部环境的温度,并进行转换后传到单片机,经过单片机处理判断后将温度传递到数码管显示。
本设计能完成的温度测量范围是-55°C~+128°C。
1.方案论证方案一:由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D 转换电路,感温电路比较麻烦。
方案设计框图如下:方案二:考虑到在单片机属于数字系统,容易想到数字温度传感器,可选用DS18B20数字温度传感器,此传感器为单总线数字温度传感器,起体积小、构成的系统结构简单,它可直接将温度转化成串行数字信号给单片机处理,即可实现温度显示。
另外DS18B20具有3引脚的小体积封装,测温范围为-55~+125摄氏度,测温分辨率可达0.0625摄氏度,其测量范围与精度都能符合设计要求。
以上两种方案相比较,第二种方案的电路、软件设计更简单,此方案设计的系统在功耗、测量精度、范围等方面都能很好地达到要求,故本设计采用方案二。
2.总体设计框图三.硬件设计1.时钟电路电路中晶振和电容构成了一个稳定的自激振荡器,微调电容通常选择为30pF 左右,该电容的大小会影响到振荡器频率的高低、振荡器的稳定性和起振的快速性。
晶体的振荡频率为12MHz 。
2.复位电路单片机系统的复位电路在这里采用的是上电+按钮复位电路形式,其中电阻R 采用10KΩ的阻值,电容采用电容值为10μf的电解电容。
电路图如下:3.温度传感器电路DS18B20温度传感器是美国DALLA 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。
电路图如下:4.显示电路显示电路采用 4 位共阴极LED 数码管,P0口由上拉电阻提高驱动能力,作为段码输出,并作为数码管的驱动。
P2口的低四位作为数码管的位选端。
采用动态扫描的方式显示。
5.系统总电路图如下:四.系统软件设计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,报警子程序和显示数据刷新子程序等。
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的测量温度值。
温度测量每1s进行一次。
2 .读出温度子程序读出温度子程的主要功能是读出RAM中的9字节。
在读出时须进行CRC 校验,校验有错时不能进行温度数据的改写。
3 . 温度转换命令子程序温度转换命令子程序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750 ms。
在本程序设计中,采用1s显示程序延时法等待转换的完成。
4 . 计算温度子程序计算温度子程序将RAM中读取的值进行BCD码的抓换运算,并进行温度值正负的判断。
5 .显示数据刷新子程序显示数据刷新子程序主要是对显示缓冲器中的显示数据进行刷新操作,当最高数据显示位为0时,将符号显示位移入下一位。
6.主程序流程图五.实验仿真进入proteus后,连接好电路,并将程序下载进去。
将DS18B20的调节键跳到指定的温度,则,数码管显示的温度与传感器的温度相同。
六.总结与体会本设计是以AT89C52为核心,利用软硬件相结合的典型例子。
在单片机自动控制已经广泛的应用于人们的生产和生活的今天,传统用模拟电路来控制温度的做法,已经逐渐被淘汰。
这个系统的实现,改变了传统的温度控制方法,为温度的控制开辟了一条新的道路。
根据我国的科技和工业水平,这个系统的设计是符合工业生产的需要。