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全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：数字电路温度计设计数字电路温度计的设计原理主要是利用数字电路的优势，通过传感器将物体的温度信号转换为电信号，再通过数字电路进行处理和显示，从而实现温度的测量和显示。
数字电路温度计的设计原理主要包括传感器、模数转换器、显示器等几个关键部分。
首先是传感器部分，传感器是将温度信号转换为电信号的关键部件。
常用的传感器有热敏电阻、热电偶、半导体传感器等。
传感器的选择直接影响到数字电路温度计的测量精度和灵敏度。
在设计数字电路温度计时，我们需要根据实际需求选择合适的传感器，以确保温度测量的准确性。
最后是显示器部分，显示器是将数字信号转换为可视化信息的关键部件。
在设计数字电路温度计时，我们通常选择LED数码管、液晶显示屏等作为显示器。
显示器的选择不仅要考虑显示效果和美观度，还要考虑功耗、驱动电路等因素。
通过合理选择和设计显示器，我们可以实现数字电路温度计的数据显示和人机交互功能。
数字电路温度计的工作原理主要是通过传感器实时监测物体的温度变化，将温度信号转换为电信号后经过模数转换器转换为数字信号，最终通过显示器显示出温度数值。
在工作过程中，数字电路温度计还可以设置报警功能，当温度超出设定范围时会发出警报，提醒使用者及时处理。
制作数字电路温度计的流程主要包括以下几个步骤：第一步，设计电路原理图。
根据数字电路温度计的设计要求，我们需要设计出完整的电路原理图，包括传感器、模数转换器、显示器等各个部分的连接关系和工作原理。
第三步，焊接电路板。
在选择好电子元器件后，我们需要进行电路板的焊接工作，将各个元器件按照设计原理图连接到电路板上，并进行焊接和固定，以组成完整的数字电路温度计电路。
第四步，进行测试和调试。
在焊接完成后，我们需要进行测试和调试工作，确保数字电路温度计正常工作。
在测试中，我们需要测试传感器的灵敏度、模数转换器的精度和显示器的正确性等。
第五步，封装和外壳设计。
数字温度计系统详细设计报告
数字温度计系统详细设计报告一设计要求1.1.系统功能要求对于设计的数字温度计系统，主要是以AT89C51(AT89C52)单片机为控制核心，采用高精度的传感器(DS18B20）对需要测量的周围温度进行周期性的测量，并用简单的通信技术，数码管显示技术，误差修正等技术，以最新的DS18B20温度传感器作为测量元件，构成一个较简单的温度测量系统。
并最终能实现对周围环境中的温度数据的精确采集，加以处理后显示在由数码管组成的显示器上。
1.2.其他要求：该测量系统尽量做到体积小、精度较高、数据传输可靠性高、功耗低、功能易扩展，对周围环境的适应性要强。
另外从经费方面除了特殊元件外，本着一切在能实现功能的基础上从简选择的原则。
2.1方案论证与选择该系统主要由温度测量和数据采集两部分电路组成，实现的方法有很多种，下面将列出两种在日常生活中和工农业生产中经常用到的实现方案（1）温度采集电路方案一采用热电偶温差电路测温，温度检测部分可以使用低温热偶，热电偶由两个焊接在一起的异金属导线所组成，热电偶产生的热电势由两种金属的接触电势和单一导体的温差电势组成。
通过将参考结点保持在已知温度并测量该电压，便可推断出检测结点的温度。
数据采集部分则使用带有A/D 通道的单片机，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。
热电偶的优点是工作温度范围非常宽，且体积小，但是它们也存在着输出电压小、容易遭受来自导线环路的噪声影响以及漂移较高的缺点，并且这种设计需要用到A/D 转换电路，感温电路比较麻烦。
系统主要包括对A/D0809 的数据采集，自动手动工作方式检测，温度的显示等，这几项功能的信号通过输入输出电路经单片机处理。
此外还有复位电路，晶振电路，启动电路等。
故现场输入硬件有手动复位键、A/D 转换芯片，处理芯片为51 芯片，执行机构有4 位数码管、报警器等。
51单片机数字温度计的设计与实现
51单片机数字温度计的设计与实现温度计是一种广泛使用的电子测量仪器，它能够通过感知温度的变化来提供精准的温度数值。
本文将介绍如何使用51单片机设计并实现一款数字温度计。
一、硬件设计1. 采集温度传感器温度传感器是用来感知环境温度的关键器件。
常见的温度传感器有DS18B20、LM35等。
在本次设计中，我们选择DS18B20温度传感器。
通过电路连接将温度传感器与51单片机相连，使51单片机能够读取温度传感器的数值。
2. 单片机选型与连接选择适合的51单片机型号，并根据其引脚功能图对单片机进行合理的引脚连接。
确保温度传感器与单片机之间的数据传输通畅，同时保证电源和地线的正确连接。
3. 显示模块选型与连接选择合适的数字显示模块，如数码管、液晶显示屏等。
将显示模块与51单片机相连，使温度数值能够通过显示模块展示出来。
4. 电源供应为电路提供稳定的电源，保证整个系统的正常运行。
选择合适的电源模块，并根据其规格连接电路。
二、软件设计1. 温度传感器读取程序编写程序代码，使用单片机GPIO口将温度传感器与单片机连接，并通过相应的通信协议读取温度数值。
例如，DS18B20采用一线制通信协议，需要使用单总线协议来读取温度数值。
2. 数字显示模块驱动程序编写程序代码，通过单片机的GPIO口控制数字显示模块的数码管或液晶显示屏进行温度数值显示。
根据显示模块的规格，编写合适的驱动程序。
3. 温度转换算法将温度传感器读取到的模拟数值转换为实际温度数值。
以DS18B20为例，它输出的温度数值是一个16位带符号的数，需要进行相应的转换操作才能得到实际的温度数值。
4. 系统控制程序整合以上各部分代码，编写系统控制程序。
该程序通过循环读取温度数值并进行数据处理，然后将处理后的数据送到数字显示模块进行实时显示。
三、实现步骤1. 硬件连接按照前文所述的硬件设计，将温度传感器、51单片机和数字显示模块进行正确的连接。
确保连接无误，并进行必要的电源接入。
数字温度计课程设计
数字温度计课程设计1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍1.1 设计任务设计一个具有特定功能的数字温度计。
1.2 功能要求说明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 总体方案介绍及工作原理说明1.3.1 总体方案介绍利用单片机AT89S52单片机作为本系统的中控模块。
单片机可把DS18B20读来的数据利用软件来进行处理，从而把数据传输到数码管显示模块，实现温度显示。
数码管显示模块为主要的显示模块，把单片机传来的数据显示出来,。
在显示电路中，主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。
1.3.2 工作原理说明利用温度传感器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。
同时处理后的数据送到LED中显示。
本课题以是AT89S52单片机为核心设计的一种数字温度控制系统，系统整体硬件电路包括，传感器数据采集电路，温度显示电路，上下限报警调整电路，单片机主板电路等组成。
系统框图主要由主控制器、单片机复位、报警按键设置、时钟振荡、LED显示、温度传感器组成。
系统框图如图1所示。
AT89S52按键输入电路时钟电路、复位电路报警电路驱动电路显示电路测温电路拓展口图1 系统基本方框图2 硬件系统的设计2.1 硬件系统各模块功能简要介绍该数字温度计主要由单片机最小系统、独立式键盘模块、LED显示电路模块、蜂鸣电路模块和DS18B20测温模块组成。
各模块的功能如下：（1）单片机最小系统由AT89S52单片机、时钟电路和复位电路构成。
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。
时钟电路由一个12MHz的石英晶体振荡器和两个33pF的的电容组成振荡电路和分频电路。
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。
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。
数字温度计的设计word版本
数字温度计的设计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、应完成的工作内容和具体的设计方法。
通过设计有助于复习、巩固以往的学习内容，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)温度范围: 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内部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。
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除实验报告要求原理、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：参考设计电路收集于网络，如有侵权请联系管理员删除图1 参考电路图收集于网络，如有侵权请联系管理员删除表1元器件清单收集于网络，如有侵权请联系管理员删除收集于网络，如有侵权请联系管理员删除图2 参考电路图收集于网络，如有侵权请联系管理员删除表2元器件清单收集于网络，如有侵权请联系管理员删除图3 数码管引脚图参考程序：******************************************/ #define MAIN_Fosc 22118400L //定义主时钟#include "STC15Fxxxx.H"收集于网络，如有侵权请联系管理员删除/****************************** 用户定义宏***********************************/#defineTimer0_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,收集于网络，如有侵权请联系管理员删除//black - H J K L N o P U t G Q r M y0xff,0xBF,0x76,0x1E,0x70,0x38,0x37,0x5C,0x73,0x3E,0x78,0x3d,0x67,0x50,0x37,0x6e,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**************/ u16 get_temperature(u16 adc);u16 Get_ADC10bitResult(u8 channel); //channel = 0~7void 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 onCLK_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 enableTR0 = 1; //Tiner0 runEA = 1; //打开总中断for(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;LED8[2] = (j % 100) / 10;LED8[3] = j % 10;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if(j >= 400) F0 = 0, j -= 400; //温度 >= 0度else F0 = 1, j = 400 - j; //温度 < 0度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 = 0~7{ADC_RES = 0;ADC_RESL = 0;ADC_CONTR = (ADC_CONTR & 0xe0) | 0x08 | channel; //start the ADCNOP(4);while((ADC_CONTR & 0x10) == 0) ;//wait for ADC finishADC_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 13301, //;-26 14317, //;-25 15333, //;-24 16349, //;-23 17367, //;-22 18385, //;-21 19403, //;-20 20423, //;-19 21443, //;-18 22486, //;-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 42 1080, //;3 43 1119, //;4 44 1160, //;5 45 1201, //;6 46 1243, //;7 47 1285, //;8 481371, //;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 71 2354, //;32 72 2397, //;33 73 2438, //;34 742519, //;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 1003328, //;62 102 3351, //;63 103 3372, //;64 104 3393, //;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 1263735, //;88 128 3745, //;89 129 3754, //;90 130 3764, //;91 131 3773, //;92 132 3782, //;93 133 3791, //;94 134 3799, //;95 135 3807, //;96 136 3815, //;97 137 3822, //;98 138 3830, //;99 139 3837, //;100 140 3844, //;101 141 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 1523917, //;114 1543921, //;115 1553926, //;116 1563930, //;117 1573934, //;118 1583938, //;119 1593942 //;120 160};/******************** 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;else min = 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;for(i=0;i<dlayT;i++)for(j=0;j<1280;j++){_nop_();}}/********************** 显示扫描函数 ************************/void DisplayScan(void){u8 i;for(i=0;i<10;i++){P3=0xff;P1 = 0xff;}P3 = t_display[LED8[display_index]]; //输出段码P1 = T_COM[display_index]; //输出位码if(++display_index >= 8) display_index = 4; //8位结束回0}/********************** Timer0 1ms中断函数 ************************/ void timer0 (void) interrupt TIMER0_VECTOR{DisplayScan();//1ms扫描显示一位B_1ms = 1; //1ms标志}附件：1 、NTC热敏电阻原理及应用2、STC15Fxxxx.H程序头文件3、STC15.pdf单片机芯片资料（a 请仔细阅读第10章STC15系列A/D转换第863页b 第7章定时器/计数器第578页）4 、stc-isp-15xx-v6.80.exe程序烧写软件5、STC-ICE-VER2-chinese.DOC烧写软件使用说明书NTC热敏电阻原理及应用NTC热敏电阻是指具有负温度系数的热敏电阻。
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。
数字温度计课程设计最新
数字温度计课程设计最新一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握数字温度计的工作原理、构造及使用方法。
技能目标要求学生能够运用数字温度计进行温度测量，并能够进行简单的故障排查和维修。
情感态度价值观目标要求学生培养对科学的兴趣和好奇心，提高学生对物理实验的热爱，培养学生团结协作、勇于探索的精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括数字温度计的工作原理、构造及使用方法。
首先，介绍数字温度计的工作原理，让学生了解其内部结构和工作机制。
其次，讲解数字温度计的构造，包括各个部分的功能和作用。
最后，教授学生如何使用数字温度计进行温度测量，以及如何进行简单的故障排查和维修。
三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、实验法、讨论法和案例分析法。
首先，通过讲授法向学生传授数字温度计的相关理论知识。
其次，利用实验法让学生亲自动手操作数字温度计，加深对理论知识的理解。
接着，通过讨论法引导学生进行思考和交流，培养学生的创新思维和团队协作能力。
最后，运用案例分析法让学生分析实际问题，提高学生解决问题的能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材和参考书为学生提供理论知识的学习材料，多媒体资料为学生提供形象的视觉感受，实验设备则是学生进行实践操作的重要工具。
通过丰富多样的教学资源，为学生提供全面、立体的学习体验，提高学生的学习效果。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等。
平时表现主要评估学生的课堂参与度、提问回答和团队协作等情况，占总评的30%。
作业主要包括课后练习和小论文，占总评的20%。
考试包括期中考试和期末考试，占总评的50%。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
六、教学安排本课程的教学安排如下：共16周，每周2课时。
教学进度安排合理、紧凑，确保在有限的时间内完成教学任务。
教学地点选在教室和实验室，方便学生进行理论学习和实践操作。
基于51单片机数字温度计的设计与实现
基于51单片机数字温度计的设计与实现数字温度计是一种能够测量环境温度并显示数值的设备。
基于51单片机的数字温度计设计与实现是指利用51单片机作为核心，结合温度传感器和其他辅助电路，实现一个能够测量温度并通过数码管显示温度数值的系统。
本文将从硬件设计和软件实现两个方面介绍基于51单片机数字温度计的具体设计与实现过程。
一、硬件设计1. 温度传感器选取在设计数字温度计时，首先需要选取合适的温度传感器。
市面上常用的温度传感器有热敏电阻、功率型温度传感器（如PT100）、数字温度传感器（如DS18B20）等。
根据设计需求和成本考虑，我们选择使用DS18B20数字温度传感器。
2. 电路设计基于51单片机的数字温度计的电路设计主要包括单片机与温度传感器的连接、数码管显示电路和电源电路。
（1）单片机与温度传感器的连接在电路中将51单片机与DS18B20数字温度传感器相连接，可采用一线总线的方式。
通过引脚的连接，实现单片机对温度传感器的读取控制。
（2）数码管显示电路为了能够显示温度数值，我们需要设计一个数码管显示电路。
根据温度传感器测得的温度值，通过数字转换和数码管驱动，将温度数值显示在数码管上。
（3）电源电路电源电路采用稳压电源设计，保证整个系统的稳定供电。
根据实际需求选择合适的电源电压，并添加滤波电容和稳压芯片，以稳定电源输出。
3. PCB设计根据电路设计的原理图，进行PCB设计。
根据电路元件的布局和连线的走向，绘制PCB板的线路、元件和连接之间。
二、软件实现1. 单片机的编程语言选择对于基于51单片机的数字温度计的软件实现，我们可以选择汇编语言或者C语言进行编程。
汇编语言的效率高，但编写难度大；C语言的可读性好，开发效率高。
根据实际情况，我们选择使用C语言进行编程。
2. 温度传感器数据获取利用单片机的IO口与温度传感器相连，通过一线总线协议进行数据的读取。
根据温度传感器的通信规则，编写相应的代码实现数据的读取。
数字温度计课程设计mul
数字温度计课程设计mul一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字温度计的工作原理，掌握温度测量单位摄氏度（℃）和华氏度（℉）的转换方法。
2. 学生能描述数字温度计在日常生活和科学实验中的应用，了解不同场合下温度测量的重要性。
3. 学生了解温度对环境、生物及物体性质的影响，理解温度变化与自然现象之间的关系。
技能目标：1. 学生能够正确使用数字温度计进行温度测量，并准确读取温度值。
2. 学生能够运用所学知识解决实际生活中的温度测量问题，如体温测量、气温观测等。
3. 学生通过小组合作和实验探究，培养观察、分析、解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生养成对温度测量数据的严谨态度，注重实验操作的准确性和安全性。
2. 学生认识到温度测量在科学研究、生活实践等方面的重要意义，增强对科学技术的兴趣和好奇心。
3. 学生通过学习数字温度计相关知识，培养环保意识，关注气候变化对环境的影响。
4. 学生在小组合作中学会沟通、协作，培养团队精神和尊重他人意见的品质。
本课程设计针对学生年级特点，结合数字温度计相关知识，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的科学素养和实践能力。
课程目标具体、可衡量，便于教学设计和评估。
在教学过程中，教师需关注学生个体差异，充分调动学生的积极性，引导他们主动探究、合作交流，实现课程目标。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，紧密结合教材，确保科学性和系统性。
主要包括以下几部分：1. 数字温度计工作原理：介绍数字温度计的基本结构、传感器原理以及温度测量方法。
2. 温度单位及转换：讲解摄氏度与华氏度的定义，引导学生掌握两者之间的转换公式及计算方法。
3. 数字温度计的使用方法：教授如何正确使用数字温度计进行温度测量，包括操作步骤、注意事项等。
4. 温度测量的应用：分析数字温度计在日常生活、科学实验、医疗健康等领域的应用，强调温度测量在实际生活中的重要性。
5. 温度对生物及物体性质的影响：探讨温度对生物生长、物体状态变化等方面的影响，引导学生了解温度与自然现象之间的关系。
数字温度计课程设计
数字温度计课程设计
一、数字温度计课程设计
1. 数字温度计的原理
数字温度计是一种用于测量温度的仪器，它通过将温度转换成一个数字值来表示温度，这个数字值有可能是摄氏度、华氏度或其他单位的温度计。
数字温度计的原理是改变温度，会改变某种传感器的电阻值，这种电阻值改变可以通过计算机来进行捕捉，然后转换成数字形式，来测量温度。
2. 数字温度计的结构
数字温度计由传感器、显示模块、控制模块和电源模块组成。
传感器：主要用于检测周围环境的温度变化，由于温度的变化会使电阻值发生变化，这种变化可以被传感器捕捉，转换成数字信号。
显示模块：用于将温度信号转换成易于人们阅读的数字值，例如显示温度读数。
控制模块：根据传感器反馈的信号，控制显示模块显示不同的温度值。
电源模块：为数字温度计提供电源，使传感器、显示模块和控制模块能够正常工作。
3. 数字温度计的应用
数字温度计可以用来测量室内、室外的温度，它可以准确的读出温度，而且易于使用。
另外，它也可以用于检测生物体温度，例如，它可以用于检测人体的体温，也可以用于检测样品的温度，如食物、饮料等，以保证样品的品质。
数字温度计还可以用于检测其他环境温度，比如空调房间、汽车内部等等，以确保环境适宜。
数字温度计设计课程设计
数字温度计设计课程设计引言数字温度计是一种用于测量温度的设备，它将温度转换为数字信号来表示。
在本课程设计中，我们将探讨数字温度计的设计原理和实现方法。
通过本设计，学生将能够理解数字温度计的工作原理，掌握数字信号的转换方式，并通过实际搭建一个数字温度计的电路来锻炼实践能力。
设计目标本课程设计旨在帮助学生达到以下目标：1.理解数字温度计的基本原理和工作机制；2.掌握数字信号的转换方式；3.学会使用模拟传感器完成温度测量；4.能够使用电路和编程工具实现数字温度计。
设计步骤步骤一：理解数字温度计的原理在本步骤中，学生将学习数字温度计的基本原理和工作机制。
他们需要学习关于传感器、模拟信号和数字信号的知识。
可以使用实验示意图、图表和实际温度计来帮助学生理解。
步骤二：选择传感器和电路元件在本步骤中，学生将学习如何选择合适的传感器和电路元件来实现数字温度计。
他们需要学习传感器的种类和特性，并选择合适的传感器来测量温度。
此外，学生还需要选择合适的电路元件来转换模拟信号为数字信号。
步骤三：搭建电路在本步骤中，学生将使用所选的传感器和电路元件来搭建数字温度计的电路。
他们需要按照电路图纸的指导，正确地连接电路，并确认电路的正常工作。
步骤四：测试和校准在本步骤中，学生将测试他们搭建的数字温度计的性能和准确性。
他们可以使用已知温度源来测试数字温度计的响应和精度，并根据需要调整传感器和电路的参数。
步骤五：实现数字温度显示在本步骤中，学生将使用数字信号转换器和显示设备来实现数字温度的显示。
他们需要学习如何将数字信号转换为合适的格式，并将其显示在合适的设备上。
步骤六：编写文档和报告在本步骤中，学生需要撰写关于数字温度计设计的文档和实验报告。
他们需要描述设计的原理、电路图纸、实验步骤和测试结果，并对设计中遇到的问题和解决方法进行讨论。
实验工具和材料•Arduino Uno开发板•温度传感器•电阻、电容和电路连接线•电脑和编程软件•调试工具：万用表、示波器等总结通过本课程设计，学生将能够理解数字温度计的工作原理，掌握数字信号的转换方式，并通过实际搭建一个数字温度计的电路来锻炼实践能力。
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4 温度校准 将数字温度计分别置于0℃环境中(本课题将其置于低温 箱中) , 调节图 3 所示电路中的变阻器使数码管显示 00.0 , 从 而实现温度校准。
Байду номын сангаас
图1 数字温度计组成框
日常生活中, 温度的测量范围为 - 30 ~ 55℃, 精 度控制为 0.5℃, 因此本项目采用AD590单片集成 两端式感温电流源温度传感器、3.5 位 A /D 转 换 器ICL7107及4个八段数码管设计数字温度计。 ICL7107在进行模拟 / 数字信号转换的同时, 还 可直接驱动 LED 显示器, 其内部集成有双积分模数 转换器、BCD七段译码器、显示驱动器、 时钟和 参考源, 并具有自动调零和自动转换极性的性能。 数码管显示器显示格式为: XXX.X , 代表 1 位符号 位、 2 位整数温度值和1位小数温度值。
三、数字温度计的设计 1、数字温度计组成 数字温度计组成框图如图 1 所示, 它由温度传 感器、 A /D转换器和数码显示器等组成。温度传 感敏感环境温度, 并将温度信号转换为电压信号或 电流信号, A /D转换器将温度传感器输出的模拟信 号转换成数字信号, 此数字信号连接数码管, 以数字 方式实时显示温度。
2
数字温度计电路设计
3.1 AD590及其构成电压输出电路
3.1.1 AD590 AD590是半导体结效应式温度传感器，PN结正向压降的温度 系数为-2mV / ℃,利用硅热敏晶体管PN结的温度敏感特性测量温度 的变化测量温度,其测量温度范围为 - 50 ~ 150℃。AD590 输出电 流值 ( uA级 ) 等于绝对温度 ( 开尔文 ) 的度数。使用时一般需要将 电流值转换为电压值, 如图 2 所示。图中,UCC 为激励电压, 取值为 4 ~ 40 V; 输出电流 Io以绝对温度零度 - 273℃为基准, 温度每升高 1℃, 电流值增加1uA 。
2、非接触式测温 非接触测温的特点是感温元件不与被测对 象相接触，而是通过辐射进行热交换，故可避 免接触测温法的缺点，具有较高的测温上限。 此外，非接触测温法热惯性小，可达千分之一 秒，故便于测量运动物体的温度和快速度变化 的温度。
3、测温仪器
对应于两种测温方法，测温仪器亦分为接触式和非接触 式两大类。 接触式仪器又可分为:
二、测温方法与测温仪器的分类 按照所用方法的不同，温度测量分为接触式和非接 触式两大类。 1. 接触式测温 接触式的特点是测温元件直接与被测对象相接 触，两者之间进行充分的热交换，最后达到热平衡， 这时感温元件的某一物理参数的量值就代表了被测 对象的温度值。 优点：直观可靠。 缺点：是感温元件影响被测温度场的分布，接触不良 等都会带来测量误差，另外温度太高和腐蚀性介质 对感温元件的性能和寿命会产生不利影响。
图 3 AD590 构成的电压输出电路图
3.2 ICL7107及其外围电路设计
3.2.1 ICL7107 3.5 位双积分 A / D转换器ICL7107为CMOS自动稳零二重积分型 集成器件, 此器件与很多教科书中介绍的双积分型A/D转换器原理相似。 此器件还具有以下点: 内含时钟振荡器, 差动输入, 高共模抑制比, 并具 有LED显示驱动功能, 其管脚图脚功能说明分别如图 4 和表 1 所示。
数 字 温 度 计 的 设 计
一、温标的概念
温度的数值表示是通过建立温度标尺，即温标来实现。目前常用 的是摄氏温标和国际温标。 1、摄氏温标：以水银热胀冷缩特性为基础，水的冰点定为0℃，沸 水定为100℃，两点之间的温度均匀分为100分格，每格为1度 （ 1℃ ）。
2、国际温标：建立在热力学理论基础上的，并规定以气体温度计为 基准仪器，水的三相点(固相、液相、气相三相平衡点)为273．16度， 以绝对零度(理想气体的压力为零时所对应的温度)到水的三相点之间 的温度均匀分为273.15格，每格称为1开尔文(Kalvm)。 它们的单位分别为开尔文(K)和摄氏度(℃)，其相互关系为： t(℃)=T(K)-273.15或T(K)=t(℃)+273.15（估算的时候取273）
图 4 ICL7107 管脚图
ICL7107的A/D转换过程分3个阶段: 自动稳零阶段、信 号积分阶段和反积分阶 段。自动稳零阶段(定时积分阶段)时, 在逻辑控制电路的作用下, 模拟公共端信号对调零电容充电, 以补偿缓冲放大器、积分放大器、 比较器的电 压偏移; 信 号积分 阶段时,对输入模拟信号进行积分, 积分器的输出电压 Uo 与计数脉冲成线性 关系; 反积 分阶段 将会使 积分 器和 比较器的输出为零, 基准电压对基准电容充电, 此阶段结束后 自动回至自动稳零阶段。
膨胀式温度计(包括液体和固体膨胀式温度计、压力式温度计)、 电阻式温度计(包括金属热电阻温度计和半导体热敏电阻温度计)、 热电式温度计(包括热电偶和P-N结温度计)以及其它原理的温度计。
非接触式温度计又可分为：
辐射温度计、亮度温度计和比色温度计，由于它们都是以光辐射 为基础，故也按统称为辐射温度计。
3 . 2 . 2 ICL7107和数码管构成的数显电路 ICL7107 ADC与数码管构成的数显电路如图 5 所示。图中电路中各器件 参数选值如表 2 所示。
图 5 ICL7107 与数码管构成的数显电路图
将图 3 所示电路的输出接入图 5 的输入便可完成温度测 量和显示, 即 AD590将测得的温度值以电流方式进行输出, 图 3 将其转换为电压输出值Uo, 该电压经过图 5 阻容网络 RIN、CIN组 成的滤 波电 路输入到ICL7107, 通过 A / D转换 后经数码管显示。
AD590 构成的电压输出电路如图 3 所示，电路具有偏置和增益调节 装置功能。为了改善输出电压的性能, 电路中采用了电压跟随器。由于 AD590 输出的是绝对温度, 而实际显示的是摄氏温度, 设计差动放大电路 (U1,U2 为输入),调整电位器使U1 = 2.73 V(25℃时电位器调到约30k) ,则 图 3 输出电压值 Uo与温度传感器测得的摄氏温度呈线性关系, 计算公式 为: U1=2.73V U2=10K×Io Uo =100k / 10k(U2 - U1) =t / 10V ( 2 ) （根据理想运放的“虚短”、“虚断”计算） U2=2.73+0.01t 对于 25℃的室温, Uo =2.5V。 Uo =t / 10V
温度 t对应输出电流 Io为: Io( t ) = 273uA + t uA /℃ (1) 式中: 273uA为摄氏零度时输出的电流值; t为测 得的摄氏温度。 在室温 25℃时, 输出电流 Io( 25 ) = ( 273 + 25 ) = 298uA
图 2 AD590 基本原理图
3.1.2 AD590 构成的电压输出电路