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大学毕设论文
毕业设计任务书毕业设计题目:数字温度计设计题目类型工程设计题目来源学生自选课题毕业设计时间从至毕业设计内容要求:测温范围-55ºC至150ºC,明亮显示。
能显示出测量温度值。
能够对超出最高温度进行报警.主要介绍了一个基于89S52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,该系统用四位数码管可以方便的实现实现温度显示,并可根据需要任意设定上下限报警温度, DS18B20与AT89S52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。
2.主要参考资料[1]刘修文主编.新编电子控制电路.北京:机械工业出版社,2006[2]黄贤武编著.传感器原理与应用.桂林:高等教育出版社,2007[3]刘瑄编著.单片机有效值转换器. 机械工业出版社,2008[4]刘军编著.单片机原理与接口技术.华东理工大学[5]沈德金陈粤初《单片机接口电路与应用程序实例》北京航天航空大学出版社目录第一章、引言 4第二章、系统方案论证与比较 52.1、方案一 (5)2.2、方案二 62.3、整机电路分析 (7)第三章、硬件设计电路 83.1、元器件选择 (8)3.1.1、单片机选择 (8)3.1.2、温度传感器选择 (8)3.2、温度检测电路 (10)3.3、温度报警电路 (11)第四章、软件设计 124.1、概述 (12)4.2、主程序模块 (12)4.3、各模块流程设计 (13)4.3.1、温度检测流程 (13)4.3.2、报警模块流程 (15)第五章、软硬件综合调试16第六章、总结和体会18第七章、致谢19第一章引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。
毕业设计数字温度计论文
(毕业设计)数字温度计论文————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:数字温度计的设计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,在工业生产过程中需要实时测量温度,在工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控制具有重要的意义。
本论文介绍了一种以单片机为主要控制器件,以DS18B20为温度传感器的新型数字温度计。
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A T89C52,温度传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的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,即发光二极管亮。
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。
由于采用了改进型智能温度传感器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。
此外,还介绍了系统的调试和性能分析。
关键词:显示电路,单片机,AT89C52,温度传感器,DS18B20 ,单总线The Design of DS18B20 Digit ThermometerABSTRACTTemperature is a basic parameters of the environment, people's lives and the environment are closely related to temperature. in the course of industrial production immediate need for temperature measurement in industrial production has to do with temperature measurement, The study of the temperature measurement and control is of great significance.The paper introduced one kind new digital thermometer that take the Micro Controller Unit as the primary control component and take DS18B20 as the temperature sensor. Mainly included the design of the hardware electric circuit and the design of the system program .The hardware electric circuit mainly included the master controller, the temperature measured electric circuit and the display circuit and so on, the master controller used Micro Controller Unit AT89C52, the temperature sensor used DS18B20 which the American DALLAS semiconductor company produces, the display circuit used 8 altogether anodes LED numerical code tube by the dynamic scanning method straight to read the demonstration.ULN2803A-driven dynamic scan showed straight time. Temperature control circuit from temperature sensors and preset temperature value compared alarm circuit components, When measured temperature greater than preset temperature value, issued warning signal that the bright light emitting diodes. The system program mainly included the master routine, the temperature subroutine, the data renovates subroutine and so on. DS18B20 is a digital temperature sensor of single bus .It is producted by DALLAS cooperation . DS18B20 assembles temperature measure and A /D converter, exports digital signal directly, operation easily, better precise, protecting disturb, running steably and so on.Because used the advanced version intelligence temperature sensor DS18B20 as the examine part, compared with the traditional thermometer,Ithis digital thermometer reduced the exterior hardware electric circuit, h as characteristic that the low cost and was easy to use. The DS18B20 th ermometer also may used to the high temperature warning, the long-distance range multi- spots temperature measured aspect and so on temperature co ntrol carries on the application development, has the very good prospects for development. In addition, introduced the system debugging and the p erformance analysis.KEY WORDS:Display Circuit, Microcontroller Unit , AT89C52,Temperature Sensor, DS18B20,1-Wire目录前言 0II第1章设计任务及方案分析 (1)§1.1 设计任务及要求 (1)§1.2 设计总体方案及方案论证 (1)§1.3 温度测量的方案与分析 (1)§1.3.1 芯片选择 (1)§1.3.2 实现方法简介 (2)§1.3.3 测温流程图 (2)第2章芯片功能简介 (2)§2.1 AT89C52的功能简介 (3)§2.1.1 AT89C52芯片简介 (3)§2.1.2 引脚功能说明 (3)§2.2 DS18B20的功能简介 (6)§2.2.1 芯片简介 (6)§2.2.2 DS18B20外形和内部结构 (7)§2.2.3 DS18B20的工作时序 (9)§2.2.4 DS18B20与单片机的典型接口设计 (11)§2.2.5 DS18B20的各个ROM命令 (11)第3章系统硬件电路的设计 (13)§3.1 主控制电路和测温控制电路原理图 (13)§3.2 驱动电路模块原理图 (14)§3.3 显示模块原理图 (15)第4章软件编程调试及性能分析 (16)§4.1 主程序流程图 (16)§4.2 主程序 (17)§4.3 温度子程序 (20)§4.3.1 DS18B20复位子程序 (20)§4.3.2 读DS18B20子程序 (22)§4.3.3 写DS18B20子程序 (23)§4.3.4 比较报警子程序 (25)§4.3.5 按键子程序 (25)III§4.4 显示子程序 (26)§4.5 调试性能分析和注意事项 (28)§4.5.1 调试性能分析 (28)§4.5.2 DS18B20使用中的注意事项 (28)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (32)IV前言日常生活及工农业生产中经常要用到温度的检测及控制,在冶金、食品加工、化工等工业生产过程中,广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等,都要求对温度进行严格控制。
(完整版)数字温度计论文毕业设计论文
数字温度计的设计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,在工业生产过程中需要实时测量温度,在工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控制具有重要的意义。
本论文介绍了一种以单片机为主要控制器件,以DS18B20为温度传感器的新型数字温度计。
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AT89C52,温度传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的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,即发光二极管亮。
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。
由于采用了改进型智能温度传感器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。
此外,还介绍了系统的调试和性能分析。
关键词:显示电路,单片机,AT89C52,温度传感器,DS18B2 0 ,单总线The Design of DS18B20 Digit ThermometerABSTRACTTemperature is a basic parameters of the environment, people's lives and the environment are closely related to temperature. in the course of industrial production immediate need for temperature measurement in industrial production of the of the system program .The , the master controller used Micro Controller Unit AT89C52, the temperature sensor used DS18B20 which the American DALLAS semiconductor company produces, the display circuit used 8 altogetheranodes LED numerical code tube by the dynamic scanning method straight to read the demonstration.ULN2803A-driven dynamic scan showed straight time. Temperature control circuit from temperature sensors and preset temperature value compared alarm circuit components, When measured temperature greater than preset temperature value, issued warning signal that the bright light emitting diodes. The system program mainly included the master routine, the temperature subroutine, the data renovates subroutine and so on. DS18B20 is a digital temperature sensor of single bus .It is producted by DALLAS cooperation . DS18B20 assembles temperature measure and A D converter, exports digital signal directly, operation easily, better precise, protecting disturb, running steably and so on.Because used the advanced version intelligence tem perature sensor DS18B20 as the examine part, compared with the traditional thermometer, this digital thermometer reduced the exterior temperature control carries on the application development, addition, introduced the system debugging and the performance analysis.KEY WORDS: Display Circuit, Microcontroller Unit , AT 89C52,Temperature Sensor, DS18B20,1-Wire目录前言................................................................................................第1章设计任务及方案分析...........................................................§1.1 设计任务及要求................................................................§1.2 设计总体方案及方案论证................................................§1.3 温度测量的方案与分析....................................................§1.3.1 芯片选择...................................................................§1.3.2 实现方法简介...........................................................§1.3.3 测温流程图...............................................................第2章芯片功能简介 ......................................................................§2.1 AT89C52的功能简介........................................................§2.1.1 AT89C52芯片简介 ...................................................§2.1.2 引脚功能说明...........................................................§2.2 DS18B20的功能简介 ........................................................§2.2.1 芯片简介...................................................................§2.2.2 DS18B20外形和内部结构........................................§2.2.3 DS18B20的工作时序 (1)§2.2.4 DS18B20与单片机的典型接口设计 (1)§2.2.5 DS18B20的各个ROM命令 (1)第3章系统硬件电路的设计 (1)§3.1 主控制电路和测温控制电路原理图 (1)§3.2 驱动电路模块原理图 (1)§3.3 显示模块原理图 (1)第4章软件编程调试及性能分析 (1)§4.1 主程序流程图 (1)§4.2 主程序 (1)§4.3 温度子程序 (2)§4.3.1 DS18B20复位子程序 (2)§4.3.2 读DS18B20子程序 (2)§4.3.3 写DS18B20子程序 (2)§4.3.4 比较报警子程序 (2)§4.3.5 按键子程序 (2)§4.4 显示子程序 (2)§4.5 调试性能分析和注意事项 (2)§4.5.1 调试性能分析 (2)§4.5.2 DS18B20使用中的注意事项 (3)结论 (3)参考文献 (3)致谢 (3)附录 (3)前言日常生活及工农业生产中经常要用到温度的检测及控制,在冶金、食品加工、化工等工业生产过程中,广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等,都要求对温度进行严格控制。
基于单片机的数字温度计设计本科毕业论文
基于单片机的数字温度计的设计摘要温度作为一个重要的物理量,是工业生产过程中最普遍、最常用的测量及被控参数之一。
随着社会的发展、科学技术的不断更新,温度的测量范围要求不断扩大,同时温度的测量准确性要求不断提高。
它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、蒸馏、浓度、挤压成形、结晶以及空气流动等物理和化学过程。
温度控制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量等一系列问题, 因此对温度测量的意义就越来越大。
本文主要介绍了一个基于89S51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实现温度采集和显示,并可根据需要任意设定上下限报警温度,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AT89S51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。
本文主要包括两个方面的设计:一方面是硬件电路的设计,另一方面是系统程序的设计。
其中,硬件电路各部分组成如下:中央控制器采用单片机AT89S51,温度检测部分采用DS18B20温度传感器,用LCD液晶1602作为显示器。
其次,系统软件程序包括主程序,温度值读取、转换及计算程序,显示数据刷新程序等。
该温度计整体功能的实现是通过温度传感器DS18B20采集温度信号送该给单片机处理,单片机再把温度数据送液晶显示器1602显示。
关键词:单片机;温度传感器;DS18B20;LCD液晶显示器THE DESEGN OF THE ELECTRONIC THERMOMETERBASED ON MICROCONTROLLERAbstractTemperature as an important physics, is the most common industrial production process, the most commonly used one of measuring and controlled parameter. With the development of society, the science and technology unceasing renewal, temperature measurement range requirements, at the same time expanding temperature measurement accuracy requirement enhances unceasingly. It directly affects combustion, chemical reaction, fermentation, roasted, distillation, concentration, extrusion, crystallization and air flow etc physical and chemical processes. Temperature control error could cause a production safety, product quality, product yield and so on. So the significance of temperature measurement is more and more big.This paper describes the digital thermometer which is consisted of the central controller, temperature detectors, monitors and police components.The thermometer’s basic range is from -50 ℃ to 110 ℃,its accuracy error is less tha n 0.5 ℃ and LCD directly shows numerical temperature. When the measured temperature exceed the limit alarm doors, the system will output alarm signal.The paper includes tow aspects of the design: one is hardware circuit design, the other is the system process design. Among them, the hardware components are as following: the central controller SCM AT89S51,the temperature detection DS18B20 part of a temperature sensor,and LCD monitors, as LCD 1602 F; the system software programs, including the main program, the temperature reading, conversion and calculation procedures, the data show that refresh procedures and so on.Temperature Sensor DS18B20 acquisition of the temperature signal sent to SCM for processing, SCM then the temperature data sent 1602 F LCD display.Key words: temperature sensor;DS18B20;LCD liquid crystal display目录1 绪论 (4)1.1 设计背景及目的 (5)1.2 设计研究方法 (5)1.3 设计构成及内容 (7)2 数字温度计硬件电路的实现 (8)2.1 单片机的选取和介绍 (8)2.1.1 引脚描述 (8)2.1.2 特殊功能寄存器与存储结构 (10)2.1.3 编写方法 (11)2.2 复位电路及晶振电路设计 (12)2.2.1 复位电路 (12)2.2.2 晶振电路 (12)2.3 温度传感器设计 (12)2.3.1 DS18B20的外形及内部结构 (12)2.3.2 DS18B20工作原理 (15)2.3.3 DS18B20的外部电路图 (15)2.4 液晶显示电路设计 (16)2.4.1 1602的引脚功能介绍 (16)2.4.2 1602液晶模块内部的控制指令 (17)2.4.3 1602的外部电路图 (18)3 数字温度计软件设计流程 (18)3.1 主程序设计 (19)3.2 温度值读取程序设计 (20)3.3 计算温度程序设计 (21)3.4 显示数据及刷新程序设计 (21)4 仿真调试 (22)5 结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (29)附录A 原理图 (29)附录B 源程序 (29)附件附件1 开题报告(文献综述)附件2 译文及原文影印件1 绪论1.1 设计背景及目的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,本文介绍了一种基于 DS18B20 的数字温度计设计方案。
毕业设计论文-数字温度计经典设计
摘要单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛,温度则是人们日常生活中常常需要测量和控制的一个量。
科学技术的发展和检测技术的发展是密切相关的。
现代化的检测手段能达到的精度、灵敏度及测量范围等,在很大程度上决定了科学技术的发展水平。
本文作者采用AT89C2051单片机和温度传感器DS18B20从硬件和软件两方面介绍了一款简易数字温度计的设计过程,并对硬件原理图和程序流程图作了简洁的描述。
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。
关键词:单片机AT89C2051;温度传感器DS18B20;74LS48七段数码译码器AbstractSingle-chip electronic products in the daily application ofmore and more widely, the temperature is often the need for dailylife in a measure and control the volume. Development of scienceand technology development and testing are closely related.Modern methods to achieve the accuracy, sensitivity and measurement range, to a large extent determine the level of development of science and technology. The author of this articleusing AT89C2051 MCU and temperature sensor DS18B20 from bothhardware and software, introduced a simple digital thermometerof the design process, and schematic diagram of hardware and procedures were concise description of flow chart. Digital thermometer with a traditional thermometer, compared with areading of convenience, a wide range of temperature measurement, temperature measurement accuracy, the output of the temperature digital display, mainly used for more accurate temperature measurement sites.Key words:single-chip AT89C2051; temperature sensor DS18B20;Digital Seven Segment Decoder 74LS48第一章绪论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,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。
数字测温计设计毕业设计论文
数字测温计设计摘要: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。
在工业生产中温度是常用的被控参数,而采用单片机来对这些被控参数进行控制已成为当今的主流。
本文介绍了基于AT89S51单片机的测温系统,描述了利用DS18B20开发测温系统的过程,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实的分析,对各部分的电路也逐一进行了介绍,该系统灵活的实现了温度采集和显示,且可设定上下限报警温度,使用起来十分方便,适合于我们日常生活和生产中的温度测量,该系统结构相对简单,抗干扰能力较强,适合于不同环境下温度测量,有着广阔的应用前景。
关键词:AT89S51单片机DS18B20 温度测量Abstract:With the progress and development of era,microcontroller technology has become popular in our life,in the work,the scientific research and various fields,has become a relatively mature technology.The temperature measurement method and device of the highlights is very important.Posed by the single chip temperature sensor and temperature measurement system can be widely applied in many fields.目录第1章绪论 (1)1.2 选题的目的和意义 (1)1.2.1选题的目的 (1)1.2.2选题的意义 (1)第2章数字温度计的设计方案 (4)2.1 设计方案的确立及论证 (4)2.1.1 温度传感器DS18B20的选择 (4)2.1.2 显示器的选择 (5)2.1.3 单片机STC89C52的选择 (5)第3章系统硬件电路的设计 (4)3.1 主控制器 (4)3.1.1 AT89S51的介绍 (4)3.1.2 DS18B20的介绍 (9)3.1.3 DS18B20使用的注意事项 ......................................... 错误!未定义书签。
毕业论文数字温度计
毕业论文数字温度计摘要日常生活中,实时地掌握温度和时间信息对于人们来说必不可少。
本设计是基于单片机的多功能温度计,实现时间显示和温度显示两种功能。
整个硬件系统采用AT89S52单片机作为主芯片,协调整机工作并进行数据处理。
温度测量模块以DS18B20数字温度传感器作为核心,单线接口即可实现与处理器的双向通讯;时钟模块则采用实时时钟电路DS1302,提供秒、分、时、日期的信息;1602字符液晶提供的32个字符的显示容量足以显示时间和温度;电源方面,直接使用USB接口供电;由四个按键组成的键盘电路用以设置日期时间。
本设计采用Proteus作为仿真软件,根据硬件设计思想,将系统所需要的元件在ISIS中连接好后,在AT89S52单片机中加载编译好的hex文件,即可进行仿真。
仿真运行正常后,进入实物制作阶段,最终实物实现了设想功能。
关键字:AT89S52;DS18B20;DS1302;1602字符液晶;ProteusAbstractIt's necessary to get the information about the real-time and temperature in our daily life。
This design is expect to display the real-time and temperature by a multifunctional thermometer which is based on one type of singlechip .The hardware system uses AT89S52 Micro-chip Controller Unit as a core to coordinate the whole system's work and process the datas.In the temperature measure module ,temperature sensor DS18B20 is a good choice since it can achieve a two-way communication with the singlechip by only one interface.The real-time module is based on the real-timer DS1302 which can provide the the information about the present year,date andtime.As a monitor,Character Mode LCD(Liquid Crystal Display)1602 has a big enough display capacity of 32 characters to show the real-time and temperature information.A USB(Universe Serial Bus) interface was used to take charge of power supply.This design uses Proteus as the simulation software, Connect the required components according to the hardware system design in the ISIS ,and load the compiled hex files to the AT89S52 microcontroller.Thencan run into the physical production stage, the ultimateachievementcan realise expected function.Keywords: AT89S52; DS18B20; DS1302; Character Mode LCD 1602;Proteus目录摘要 (I)Abstract ......................................................... II 1前言. (1)1.1 选题背景 (1)1.2 选题意义 (2)2 多功能温度计的硬件设计 (3)2.1 系统分析 (3)2.1.1 处理器分析 (3)2.1.2 时钟模块分析 (3)2.1.3 温度测量模块分析 (4)2.1.4 显示模块分析 (4)2.2 硬件系统总体方案设计 (4)2.2.1 硬件系统总体结构 (4)2.2.2 硬件系统原理图 (5)2.3 各部分硬件电路设计 (5)2.3.1 AT89S52单片机最小系统 (5)2.3.2 DS18B20温度传感器电路 (9)2.3.3 DS1302实时时钟电路 (13)2.3.4 多功能温度计显示终端—字符型LCD液晶 (18)2.3.5 键盘输入电路 (20)3 多功能温度计的软件设计 (21)3.1 系统主程序流程图 (21)3.2 时钟模块程序流程图 (22)3.3 温度模块程序流程图 (23)3.4 显示模块程序流程图 (23)3.5 键盘输入程序流程图 (24)4 系统仿真及实物制作 (26)4.1仿真软件介绍 (26)4.2 仿真结果 (27)4.3 实物制作 (27)5 总结与展望 (29)5.1 总结 (29)5.2 展望 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录多功能温度计部分程序清单 (32)1前言1.1选题背景单片机具有体积小、功能强、可靠性高、价格低廉等一系列优点,不但已成为工业测控领域广泛采用的智能化控制工具,而且已渗入到人们工作和和生活的各个方面,有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代,应用前景广阔。
基于51单片机的数字温度计课程设计毕业论文 .docx
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。
基于题口基木要求,本系统对温度采集和温度显示系统行了重点设计。
木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。
数字温度计研究与设计毕业论文[管理资料]
XXXXXXXX 学院毕业设计说明书(论文)作 者:学 号: 系: 电子工程与光电技术系专 业: 电子信息工程题 目: 数字温度计研究与设计指导者:(姓 名) (专业技术职务)评阅者:(姓 名) (专业技术职务)2015 年 6 月讲师 讲师目次1 引言 01.1 课题的背景 01.2 数字温度计的发展趋势和特征 01.3 课题研究内容及要求 (1)1.4 章节内容安排 (2)2 方案的选择 (3)2.1 主控芯片的选择 (3)2.2 温度传感器的选择 (4)2.3 显示屏的选择 (5)2.4 报警器的选择 (5)3 系统硬件设计 (6)3.1 最小系统 (6)3.2 温度采集电路 (8)3.3 显示电路 (9)3.4 报警电路 (12)4 软件电路的设计 (13)4.1 总体软件设计流程 (13)4.2 DS18B20子程序设计 (15)4.3 液晶显示模块 (21)4.4 报警子程序 (27)5仿真结果与调试 (28)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)1 引言1.1 课题的背景温度作为7个基本单位之一,是用来表示物体冷热程度的物理量。
由于物体随温度变化会产生相应的特性变化,而温度的测量仅且只能利用相关特性进行间接测量。
温度的国际单位是开尔文,而其他经常使用的温标有华氏度、摄氏度等。
人类的日常的生活、生产与温度是紧密连接的,温度计也就应运而生。
16世纪末,早期的温度计就诞生了。
第一支温度计是利用热胀冷缩的原理的制作的,但是受制于压强等环境因素,测量结果很不稳定。
但这是人类历史中里程碑的进步。
此后,其他科学家在伽利略的基础上反复尝试、改进,先后制出了华氏温度计、列士温度计和该良版华氏温度计(摄氏温度)。
现今,英美等国家主要使用华氏温度、列氏温度在德国使用较多,摄氏温度广泛用于大部分科技研发和工农业生产中。
在科技日新月异当代,不同规模的集成芯片大量涌现,引发了关于温度计的革命。
数字温度计(DTM),是以数字化技术为基础的测量方式,将温度的相对变化由连续变为离散的数字信号,同时能够实现时时显示的智能仪表。
数字温度计毕业论文
毕业设计毕业设计(论文)题目:数字温度计设计专业:应用电子技术****:***班级:08级应用电子5班学号:****************完成日期:2011年4月18日目录摘要 (3)第一章.数字温计总体设案1.数字温度计设计方案论述 (4)1.1方案一 (4)1.2方案二 (4)1.3方案三 (4)第二章数字温度计总体详细设计2.1 主控器 (5).AT89S51特点及特性 (5).管脚功能说明 (5)2.2 温度采集部分设计 (5)温度传感器DS18B20 (5)DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (8)DS18B20的控制方法 (9)第三章系统硬件电路设计3.1电路原理 (11)3.2电路原材料清单 (12)3.3使用工具及仪表清单 (12)第四章系统软件设计4.1流程图 (13)4.2读出温度子程序 (13)4.3温度转换命令子程序 (14)4.4计算温度子程序 (14)4.5数字温度计程序清单 (14)总结 (19)致谢 (20)参考文献 (21)摘要本文综述了数字温度计的设计与制作过程,介绍了设计制作一个完整的数字温度计需要做的准备与制作过程,通过一段时间的努力制作,从刚开始透彻理解题目要求及所要设计的产品的各项性能功能,然后觉得利用单片机作为控制内核,其次主要的就是温度传感器DS18B20,及其他重要部分电路的配合下设计出一套完整的硬件系统,及它的灵魂软件系统。
得到了一种基于单片机控制的数字温度计,本温度计属于多功能温度计,可以设置上下报警温度,当温度不在设置范围内时,可以报警。
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,该设计控制器使用单片机AT89S51,测温传感器使用DS18B20,用4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。
关键词:单片机,数字控制,温度计, DS18B20,AT89S51第1章.数字温度计总体设计方案1.数字温度计设计方案论证1.1方案一:热敏电阻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。
基于单片机的数字温度计的设计与实现 毕业论文
基于单片机的数字温度计的设计与实现摘要采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便,简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大的提高产品的质量和数量。
在生产过程中,为了高效地进行生产,必须对它的主要参数,如温度、压力、流量等进行有效的控制。
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。
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AT89C51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℃,使用七级数码管LED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,AT89C51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 ; AT89C51基于单片机的数字温度计的设计与实现Design of Digital Thermomer Based on SCMABSTRACTControlled by single-chip microcomputer to control not only to them, advantages of simplicity and flexibility, and can significantly increase the temperature specifications, which can significantly increase the quality and quantity of the products. In the process of production, in order to efficiently produce, it must be the main parameters, such as temperature, pressure, flow, and other effective control. Traditional temperature measuring component thermocouple and resistance. Are generally voltage of thermocouple and thermal resistance measured, then converted to the corresponding temperature, these methods are relatively complex and requires more external hardware support. We are in a relatively simple way to measure.-55~125 ºc temperature range, maximum resolution up to 0.0625 ºc. DS18B20 can read temperature value, and wire connected to the microcontroller, reduced external hardware circuits, low cost and ease of use features.The introduction of a cost-based AT89C51 MCU a temperatur measurement circuits, the circuits used DS18B20 high-precision temperatur sensor, measuring scope 0℃-~+100℃,can set the warning limitation, the use of Seven digital tube seven segments LED that can be display the current temperature. The paper focuses on providing a software and hardware system components circuit, introduced the theory of DS18B20, the founctions and applications of AT89C51 .This circuit design innovative, powerful, can be expansionary strong.Keywords:Temperature measurement ;DS18B20 ;AT89C51目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.1.1 国内外现状 (1)1.1.2 课题背景及研究意义 (2)1.2 设计内容及性能指标 (2)1.3 系统概述 (3)1.3.1 系统方案论证与比较 (3)1.3.2 系统设计原理与组成 (5)第二章开发工具Proteus与Keil (6)2.1 Proteus软件 (6)2.1.1 Proteus简介 (6)2.1.2 4大功能模块 (6)2.1.3 Proteus简单应用 (8)2.2 Keil软件 (8)2.2.1 Keil软件简介 (8)2.2.2 Keil软件调试功能 (9)第三章系统硬件设计 (10)3.1 单片机的选择 (10)3.1.1 AT89C51单片机的介绍 (10)基于单片机的数字温度计的设计与实现3.1.2 AT89C51单片机主要特性 (11)3.2 温度传感器的选择 (13)3.3 硬件电路设计 (17)第四章系统软件设计 (20)4.1 各模块的程序设计 (20)4.2 Protues测温仿真 (25)4.3 系统调试 (28)4.4 结果分析 (30)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录1 全部程序清单 (34)附录2 系统总体设计图 (41)第一章绪论1.1引言1.1.1 国内外现状温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛,但从国内生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高,同日本、美国、德国等先进国家相比,仍然有着较大的差距。
毕业设计(论文)lcd数字显示体温计设计
LCD数字显示体温计设计摘要LCD数字体温计电路的设计研究开发对涉及到的相关技术理论和方法进行了深入的研究讨论给出了电路的详细设计过程并结合实际工作方面的经验给出了工程设计上的一些指导思想和原则.在各种传感器的温度变换曲线中存在着一个共同的问题即输出特性与温度的变化呈现非线性关系这一问题是温度测量误差的一个主要来源另一个造成测量误差的主要原因是测量系统的不稳定性在本课题的研究中对这两个问题作了着重分析和研究.LCD数字显示体温计系统采用AT89C51为控制器件,单线数字温度传感器DS18B20采集温度,LCD液晶显示,增设有高低报警和实时时钟及数据记录功能。
关键词:单片机;温度传感器;液晶显示;目录引言 (2)1 体温计的正确选择与使用 (4)2 案论证与比较 (4)3 硬件系统设计 (5)3.1电路设计 (7)3.2 时钟处理电路 (7)3.3 温度检测电路 (8)3.4显示电路 (9)4 软件设计 (9)结束语 (11)参考文献 (12)致谢 (13)LCD数字显示体温计引言在现代化生产过程控制中,执行机构起着十分重要的作用,它是自动控制系统中不可缺少的组成部分。
现有的国产大流量电动执行机构存在着控制手段落后、机械传动机构多、结构复杂、定位精度低、可靠性差等问题。
而且执行机构的全程运行速度取决于其电机的输出轴转速和其内部减速齿轮的减速比,一旦出厂,这一速度固定不可调整,其通用性较弱。
整个机构缺乏完善的保护和故障诊断措施以及必要的通信手段,系统的安全性较差,不便与计算机联网。
鉴于以上原因,采用传统的大流量电动执行机构的控制系统,可靠性和稳定性较差。
随着计算机网络、现场总线等技术在工业过程中的应用,这种执行机构已远远不能满足工业生产的要求。
笔者设计的大流量电动执行机构,采用机电一体化技术,将阀门、伺服电机、控制器合为一体,利用异步电动机直接驱动阀门的开与关。
通过内置变频器,采用模糊神经网络,实现阀门的动作速度、精确定位、柔性开关以及电机转矩等控制。
数字温度计毕业设计论文
青岛农业大学毕业论文(设计)题目:数字温度计的设计与实现*名:***学院:理学与信息科学学院专业:电子信息科学与技术班级:2006级01班学号:********指导教师:代爱妮2010年6月13日目录摘要 (1)Abstract (1)前言 (1)1 绪论 (2)1.1 课题背景 (2)1.2 课题研究的目的和意义 (2)1.3 设计的主要任务 (2)2 DS18B20的应用 (4)2.1 温度传感器的发展趋势 (4)2.2 DS18B20数字温度传感器 (4)2.2.1 DS18B20简介 (4)2.2.2 DS18B20内外部结构 (5)2.2.3 DS18B20控制方法 (6)2.3 DS18B20的测温原理 (7)2.4 提高DS18B20测温精度的途径 (7)2.5 注意事项 (8)3 系统电路设计与分析 (9)3.1 系统方案实现论证 (9)3.2 单片机控制部分 (10)3.3 DS18B20部分 (11)3.4 LED数码管显示部分 (13)4 系统实现程序分析 (15)4.1 主程序流程图 (15)4.2 各子程序流程图 (15)4.2.1初始化程序 (15)4.2.2读取温度子程序 (16)4.2.3写流程图 (17)4.2.4读流程图 (18)5 PROTEUS仿真与实现 (20)5.1 PROTEUS仿真过程 (20)5.2 仿真结果 (21)5.3 具体实物图 (21)6 设计总结 (22)致谢: (24)参考文献 (25)附录: (26)数字温度计的设计与实现电子信息科学与技术专业崔新健指导教师代爱妮摘要:温度测量是现代工业测量中的关键技术,应用广泛。
为了实现对温度的精确测量,开发了一种由AT89C51单片机控制的数字温度计。
本系统采用的是美国DALLAS公司生产的单线数字温度传感器DS18B20,相比于其他模拟传感器,DS18B20能够直接输出数字信号,与单片机接线仅需要一条口线,外围电路简单,无需放大电路及A/D转换电路,节省了成本,并且测量精度高。
数字显示温度计设计毕业论文
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。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,测温围广,测温精确,数字显示,适用围宽等特点,主要用于对测温比较准确的场所或科研实验室使用,可广泛用用于工业控温系统、温度计、消费产品以及其它温度测控系统。目前,该产品已在温控系统中得到了广泛使用。
第二部分 总体设计方案
2.1设计思路
本设计是一个基于单片机AT89S51的数字温度计和温度传感器DS18B20的设计,用来测量环境温度,测量围为0~120℃,显示分辨率为0.1℃,误差≤±0.5℃,当温度高于55℃或低35℃于程序设定值时,报警电路就会发出报警,并且在LCD液晶屏第二行温度值的后面显示出高温超限或低温超限。
3、智能温度传感器。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE_)的结晶。智能温度传感器部包含温度传感器、A/D传感器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。
本设计课题的研究可以应用领域生产、生活等很多领域。对于家用电器从洗衣机、微波炉到音响等等到处都可以用到温度控制器来方便大家的日常生活。开发此产品后也可方便应用安装在小至家庭大到工厂车间,小至一个芯片大到一个机械设备。例如在家庭客厅卧室等必要地方显示室温,可防止家里食物是否变质及早采取措施。工业生产控制中用数字温度计可清晰显示温度来防止元气件失效或损坏等不必要的非人为损失,对做好车间机器维修与保养起很重要的作用。
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(。
毕业设计(论文)-电子温度计的设计与制作
哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)摘要数字温度计是一种利用数字显示温度的装置,与传统的水银温度计相比,它具有测温准确,显示直观等优点,因而得到了广泛的应用。
本文介绍了一种采用ICL7107三位半A/D转换器和集成温度传感器AD590的数字温度计的设计与制作,并对其方案选择,设计思路,以及功能和工作原理进行了详细的分析和论述。
经过实践验收测试,该温度计具有电路简单、读数方便、测温准确、精度高、测量范围广、低能耗等优点,设计方案正确可行,各项指标稳定可靠。
关键词:数字温度计;AD590;ICL7107-I-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)AbstractDigital thermometer is a device with digital display of temperature, compared with the conventional mercury thermometer, it has a temperature measurement accuracy, visual display, etc., which have been widely used.This paper presents a three and a half using ICL7107 A/D converter, and integrated temperature sensor AD590 digital thermometer design and production, and the program selection, design ideas, and the functions and working principle of a detailed analysis and discussion. After practice, acceptance testing, the thermometer has a simple circuit, easy reading, accurate temperature measurement, high precision, wide measurement range, low power, etc., design is correct and feasible, stable and reliable indicators.Keywords:Digital thermometer; AD590; ICL7107-II-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (4)1.1 课题背景 (5)1.2 课题的目的和意义 (5)1.3 课题的技术要求 (6)第2章系统设计与方案论证 (7)系统主体设计方案 (7)2.2 系统硬件电路的设计方案 (8)本章小结 (8)第3章系统单元电路的设计 (10)3.1 显示电路的设计 (10)3.1.1 数码管显示原理 (10)3.1.2 三位半数显表工作原理 (10)3.2 A/D转换电路的设计 (11)ICL7107 的特点与引脚功能 (11)ICL7107的工作原理 (13)3.3 测温电路的设计 (14)3.3.1 温标的基本概念 (14)3.3.2 温度传感器的比较与选择 (14)3.3.3 确定选择方案 (15)AD590工作原理 (16)3.4 积分电路的设计 (17)3.5 零点校准电路的设计 (18)3.6 沸点校准电路的设计 (19)3.7 时钟振荡电路的设计 (20)负5V供电电路的设计 (21)本章小结 (22)第4章整机电路的工作原理 (23)4.1 整机电路图 (23)-III-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)4.2 整机电路工作原理 (24)本章小结 (24)第5章系统的安装与调试 (24)5.1 电路的安装 (25)5.1.1 元件的检测 (25)5.1.2 整机的布线原则 (25)5.1.3 元件的组装 (25)5.2 电路的调试 (25)本章小结 (26)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (29)附录1 译文 (30)附录2 英文参考资料 (39)附录3 硬件实物图 (35)附录4 元件清单 (39)-IV-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)第1章绪论课题背景温度计是人类社会生产和生活中必不可少的一种测量装置,在农业、工业和各种高新技术领域的开发和研究中,温度也是一个非常关键的测量参数。
温度计毕业设计论文
摘要20 世纪末,随着计算机科学的发展,计算机已深入地渗透到我们的生活中,要想学好温度测控,只有扎扎实实的把单片机知识学好,因为温度测控是基于单片机知识的。
今天,我们的生活环境和工作环境有越来越多称之为单片机的小电脑在为我们服务,单片机在工业控制,尖端武器,通信设备,信息处理,家用电器等各测,控领域的应用中独占鳌头。
时下,家用电器和办公设备的智能化,遥控化,模糊控制化已成为世界潮流,而这些高性能无一不是靠单片机来实现的,同时在使用单片机的前提下我们也还要用到 A/D 数模转换。
我们作为21 世纪的大学生必须具备单片机知识。
现在随着社会对人才素质要求的不断提高,我们也要不断的充实自己,以适应社会的发展。
关键词:单片机DS18B20 传感器Abstract20 century's ends, along with the computer science development, the computer thoroughly seeped to in ourslife, must want to learn the temperature observati on and control, only then is solid learns the monolithic integrated circuit knowledge, because the temperature observati on and control is based on he monolithic integrated circuit knowledge. Today, our living conditions and the working2monolithic integrated circuit small computer for us, the monolithic integrated circuit in the industry control, the state-of-art weapon, the communicati on facility, the information processing, the domestic electric appliances and so on measured respectively, controls the domain in the application to lead he field. Present, domestic electric appliances and office equipment intellectualization, remote control, the fuzzy control has become the trends in the world, but these high performances do not have one arenot depend on, at the same time in uses the monolithic integrated circuit which the monolithic integrated circuit realizes under the premise we also to have to use toA/D digital-analog conversion. We took 21st century the university student must have the monolithic integrated circuit knowledge. Now along with the society to the talented person quality request unceasing enhancement, we also wants unceasingly to enrich oneself, by adapts society's development.Key word: MCU DS18B20 sensor目录前言 (4)功能说明......................... .. (5)一总体设计方案 (6)二电路原理图.......................... (7)三 MCS-51 系列单片机简介 (8)四温度传感器 DS1820 简介 (18)五软件编程 (24)致谢 (34)心得体会 (35)参考文献 (36)前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,。
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。
(完整版)基于51单片机数字温度计毕业设计论文
课程设计题目:基于51单片机的数字温度计设计姓名:张鹏班级名称:采矿1109班学号:指导老师:曹金燕2015年设计任务书目录第1章概述 (1)1.1简述 (1)1.2任务描述 (1)1.3设计思路 (2)第2章系统主要元器件介绍 (2)2.1单片机的选用及功能介绍 (2)2.2DS18B20温度传感器介绍 (5)2.2.1引脚功能 (6)2.2.4 DS18B20的测温原理 (12)2.374LS244反相器简介 (14)第3章硬件电路的设计 (15)3.1接口设计 (15)3.2主板电路设计 (15)3.3其他电路设计 (16)第4章软件设计 (19)4.1主程序 (19)4.2读出温度子程序 (19)4.3温度转换命令子程序 (20)4.5显示数据刷新子程序 (21)4.6主要设计程序 (21)4.7调试 (23)第5章结束语 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录一 (27)摘要本文主要介绍了一种基于AT89S51单片机和DS18B20数字温度传感器来进行测温的方法。
具体设计时,作者对AT89S51和DS18B20进行了接口电路设计,同时利用74LS244进行段码驱动、实现数码管的显示输出;并在此基础上,通过软件设计实现温度的数据采集和传输。
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,具有线路简单、体积小等特点,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。
关键词:数字温度计;AT89S51;DS18B20;74LS2第一章概述1.1 简述单片机在测控领域中具有十分广泛的应用,它既可以直接处理电信号,也可以间接处理温度、湿度、压力等非电信号。
由于该特点,因而被广泛应用于工业控制领域。
另一方面,由于单片机的接口信号是数字信号,因此使用它来进行温度、湿度、压力等这类非电信号的信息处理,必须使用对应的传感器进行AD或DA转换,最后再传输给单片机进行最终的数据处理和显示。
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关键词:单片机 数字温度传感器 温度计
1
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是不可否定的,各种数字系统的应用也使人们的生活更加舒适。数字化控制、智能控制为现代人的工作、生活、科研等方面带来方便。其中数字温度计就是一个典型的例子。
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、测温精确、功能多样话等优点。其主要用于对测温要求准确度比较高的场所,或科研实验室使用,该设计使用STC89C52单片机作控制器,数字温度传感器DS18B20测量温度,单片机接受传感器输出,经处理用LED数码管实现温度值显示。
2
2.1
实现实时温度显示,测温范围0~500C,误差50C以内。
2.2
温度报警,能任意设定温度范围实现声光报警;
每隔10分钟记录一次温度数据,至少能查询过去10个时刻的温度情况。
3
3.1
3.1.1
由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件,将随被测温度变化的电压或电流采样,进行A/D转换后就可以用单片机进行数据处理,实现温度显示。这种设计需要用到A/D转换电路,增大了电路的复杂性,而且要做到高精度也比较困难。
可编程的分辨率为9~12位,对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃
温度数字量转换时间200ms,12位分辨率时最多在750ms内把温度转换为数字
应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计和任何热感测系统
负压特性:电源极性接反时,传感器不会因发热而烧毁,但不能正常工作
图5 DS18B20初始化时序
2.DS18B20读写时序:
图6DS18B20读写时序
4.2.5
高速暂存存储器由9个字节组成,其分配如表5所示。当温度转换命令发布后,经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在高速暂存存储器的第0和第1个字节。单片机可通过单线接口读到该数据,读取时低位在前,高位在后。
图7 字节分配
3.1.2
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。
3.2
本方案设计的系统由单片机系统、数字温度传感器、LED显示模块、按键控制模块、温度报警模块组成,其总体架构如下图1。
图1 系统总体方框图
4
4.1
1.本设计采用STC89C52单片机作为控制器,完成所有功能的控制,包括:
2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。
4.文字、图表要求:
1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写
2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画
下表为12位转化后得到的12位数据,存储在18B20的两个8比特的RAM中,二进制中的前面5位是符号位,如果测得的温度大于0,这5位为0,只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度;如果温度小于0,这5位为1,测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。例如+125℃的数字输出为07D0H,
DS18B20数字温度传感器的初始化和读取温度值
LED数码管显示驱动与控制
按键识别和响应控制
温度设置和报警
温度值的存储和读取
2.单片机系统电路原理图:
图2 单片机系统原理图
4.2
4.2.1
独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通信
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
4.2.2
图3DS18B20外形及引脚
GND:地
DQ:单线运用的数据输入/输出引脚
VD:可选的电源引脚
4.2.3
单总线通常要求接一个约4.7K左右的上拉电阻,这样,当总线空闲时,其状态为高电平。
图4 DS18B20接线原理图
4.2.4
主机使用时间隙来读写DS18B20的数据位和写命令字的位。
1.初始化时序如下图:
3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印
4)图表应绘制于无格子的页面上
5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档
5.装订顺序
1)设计(论文)
2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订
3)其它
基于单片机的DS18B20数字温度计设计
内容摘要:
随着现代信息化技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现,能独立工作的温度检测系统已广泛应用于各种不同的领域。本文介绍了一个基于STC89C52单片机和数字温度传感器DS18B20的测温系统,并用LED数码管显示温度值,易于读数。系统电路简单、操作简便,能任意设定报警温度并可查询最近的10个温度值,系统具有可靠性高、成本低、功耗小等优点。