《测控系统原理与设计》课程设计报告-温度检测系统
温度检测系统设计报告.(DOC)
计算机硬件（嵌入式）综合实践设计报告温度检测系统设计与制作一．系统概述1. 设计内容本设计主要从硬件和软件部分介绍了单片机温度控制系统的设计思路，简单说明如何实现对温度的控制，并对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。
还介绍了在单片机控制系统的软硬件设计中的一些主要技术关键环节，该系统主要以AT89S52单片机为核心, 同时利用DS18B20温度传感器采集温度，采用4位LED 显示管实施信息显示。
AT89S52单片机设计的温度检测电路是本次设计的主要内容，是整个单片机温度控制系统设计中不可缺少的一部分，该系统对温度进行实时采集与检测。
本设计介绍的单片机自动控制系统的主要内容包括：系统概述、元器件选择、系统理论分析、硬件设计、部分软件设计及主要技术性能参数。
2. 元器件选择单片机AT89S52：1个22uF电容：2个电阻：1个万能板：1个杜邦线：若干单排排针：若干DS18B20温度传感器：2个4位LED 显示管：1个二． 软件功能设计及程序代码1.总体系统设计思想框图如下： 单片机应用软件调试软件编程系统测试和调试系统集成硬件调试选择单片机芯片定义系统性能指标硬件设计2.主程序流程图3.DS18B20数据采集流程图4.程序代码①、温度记录仪#include<>#include<>#include<>#include<>#include<>#include<>bit rec_flag=0;.",1);display(l2," ",1);eeprom_format();display(l1,"Format Successed",1);longdelay(3);break;}if(ser_rec=='N') break;if(autobac_tim>10)break;}autobac_tim=0;break;case 'D':",1);display(l2," ",1);RDTP=512;",1);display(l2," ",1);RDTP=516;理图设计三．系统调试整个软件通过 C 语言编程,先在 Keil C51 集成开发环境下将编好的程序进行编译、调试,调试通过后会生成.HEX 文件.具体过程如下：新建一个项目文件，然后新建一个 C 语言程序，并把新建的 C 语言程序加到项目中，然后编译项目。
温度检测系统设计报告模板
温度检测系统设计报告模板1. 引言温度检测是现代社会中广泛应用于各个领域的一项重要技术。
不论是工业生产中的温控系统，还是医疗领域中的体温监测，都需要可靠准确的温度检测系统来提供数据支持。
本报告旨在介绍一种基于传感器技术的温度检测系统的设计方案。
2. 系统设计2.1 系统概述本温度检测系统主要由以下几个部分组成：- 传感器模块- 数据采集模块- 数据处理模块- 数据显示模块2.2 传感器模块传感器模块是温度检测系统的核心部分，用于实时感知周围的温度信息。
常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器等。
在本设计方案中，我们选择了半导体温度传感器作为主要传感器。
2.3 数据采集模块数据采集模块用于将传感器模块采集到的温度数据进行模拟转数字（A/D）转换，并将其转化为计算机可读的数据传输格式，如数字信号或模拟信号。
常用的数据采集芯片有MAX31855 和ADS1115 等。
2.4 数据处理模块数据处理模块接收从数据采集模块传输过来的温度数据，并进行必要的数据处理和分析。
其中包括常见的数据滤波、校准和温度单位转换等操作。
此外，如果需要实现更复杂的功能，如报警、数据存储等，也可在该模块进行相应的逻辑设计。
2.5 数据显示模块数据显示模块将处理后的温度数据以直观的方式进行展示，供用户实时监测和观察。
常见的数据显示方式包括数码管、液晶屏、计算机图形界面等。
3. 系统实现3.1 硬件实现在硬件实现方面，我们选用了Arduino 控制板作为主控制器，并通过相关传感器模块和数据采集模块与之连接。
具体连接方式可参考相关文档和示例。
3.2 软件实现在软件实现方面，我们采用了Arduino 的开发环境进行程序编写和上传。
具体程序设计涉及到传感器的读取和校准、数据传输和处理，以及数据显示等方面。
4. 系统测试为了验证系统的性能和准确性，我们进行了一系列的系统测试。
首先对传感器模块进行了静态和动态的温度测试，并与标准温度计进行了对比。
温度监测系统实验报告
一、实验目的1. 熟悉温度监测系统的基本组成和原理。
2. 掌握温度传感器的应用和数据处理方法。
3. 学会搭建简单的温度监测系统，并验证其功能。
二、实验原理温度监测系统主要由温度传感器、数据采集器、控制器、显示屏和报警装置等组成。
温度传感器将温度信号转换为电信号，数据采集器对电信号进行采集和处理，控制器根据设定的温度范围进行控制，显示屏显示温度信息，报警装置在温度超出设定范围时发出警报。
本实验采用DS18B20数字温度传感器，该传感器具有体积小、精度高、抗干扰能力强等特点。
数据采集器采用单片机（如STC89C52）作为核心控制器，通过并行接口读取温度传感器输出的数字信号，并进行相应的处理。
三、实验器材1. DS18B20数字温度传感器2. STC89C52单片机3. LCD显示屏4. 电阻、电容等电子元件5. 电源模块6. 连接线四、实验步骤1. 搭建温度监测系统电路，包括温度传感器、单片机、显示屏、报警装置等。
2. 编写程序，实现以下功能：（1）初始化单片机系统；（2）读取温度传感器数据；（3）将温度数据转换为摄氏度；（4）显示温度数据；（5）判断温度是否超出设定范围，若超出则触发报警。
3. 连接电源，启动系统，观察温度数据变化和报警情况。
五、实验结果与分析1. 系统搭建成功，能够稳定运行，实时显示温度数据。
2. 温度数据转换准确，显示清晰。
3. 当温度超出设定范围时，系统能够及时触发报警。
六、实验总结1. 本实验成功地搭建了一个简单的温度监测系统，实现了温度数据的采集、处理和显示。
2. 通过实验，加深了对温度传感器、单片机、显示屏等电子元件的理解和应用。
3. 实验过程中，学会了如何编写程序，实现温度数据的处理和显示。
七、实验建议1. 在实验过程中，注意电路连接的准确性，避免因连接错误导致实验失败。
2. 在编写程序时，注意代码的简洁性和可读性，便于后续修改和维护。
3. 可以尝试将温度监测系统与其他功能结合，如数据存储、远程传输等，提高系统的实用性和功能。
测控系统设计课程设计说明书-温度检测显示及报警装置设计与制作-六位数码管显示资料
课程设计说明书2015-2016 学年第 2 学期学院：自动化工程学院专业：测控技术与仪器学生姓名：刘鑫月学号：2013307020304班级：测控133课程设计名称：测控系统设计课程设计题目：温度检测显示及报警装置设计与制作起迄日期:2016年5月23 日~6月 3 日课程设计地点:主教5楼指导教师:赵君、关硕系主任：陈东升目录第1章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2课题意义 (1)第2章设计题目介绍 (2)2.1设计目的 (2)2.2设计要求 (2)2.3设计工作任务及工作量的要求 (2)第3章系统总体框架 (4)3.1系统总体设计 (4)3.2总体设计方案 (4)第4章系统硬件设计 (6)4.1硬件总体设计方案 (6)4.1.1 硬件设计目标 (6)4.1.2 接口和连接方式定义 (6)4.2单片机最小系统 (6)4.2.1 复位电路 (7)4.2.2 晶振电路 (7)4.3测温传感器 (8)4.3.1 工作原理 (8)4.3.2 工作特性 (9)4.4显示电路 (9)4.4.1 七段六位数码管驱动原理 (9)4.5按键输入电路 (11)4.6报警电路 (11)4.7设计要求 (12)第5章系统软件设计 (13)5.1软件设计及程序编写 (13)5.2测温部分 (14)5.3显示部分 (18)5.4输入部分 (20)5.5报警部分 (22)第6章结论 (25)参考文献 (26)附录 (27)第1章绪论1.1 课题背景温度是一个和人们生活环境密切相关物理量，也是在其他研究、生产、科研、生活中需要测量和控制的物理量，同时也是最基本的环境参数。
人们的生活与坏境温度息息相关，物理、化学、生物等科学都离不开温度。
温度的高低直接影响人们的生活质量和身体健康，许多电子设备都有额定温度单位，没有合适的温度会使电子产品造成故障。
在电厂的生产运行过程中，温度是锅炉生产蒸汽质量的重要指标之一，也是保证锅炉设备安全的重要参数。
测控电路课程设计：温度测量控制系统 (1)
温度测量控制系统学生姓名：董锦锦学号：20105042051学院：物理电子工程学院专业：电子信息工程指导教师：马建忠职称：教授摘要：温度的测量是生产生活中时常需要的工作，进入21世纪后，温度传感器正朝着高精度、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。
关键词：温度传感器；高精度；总线标准化；高可靠性；测温系统Temperature measurement and control systems Abstract：Temperature measurement is the production of life often need to work, in the 21st century, the temperature sensor is headed in high precision, multi-function, bus, standardization, high reliability and safety, development virtual sensor and network sensor, research monolithic temperature measuring system and other high-tech direction develop rapidly.Key words：The temperature sensor; High precision; Standardization of the bus; High reliability; Temperature measurement system1 绪论1.1指导思想本课题以PT100热电阻为温度检测元件，设计了一个对单点温度实时检测的单片机温度检测系统。
1.2基本设计内容及要求使用PT100温度传感器（电阻值随温度变化），设计传感器放大电路，将传感器的电阻值转变为0~5V电压信号，将温度值显示出来。
《温度检测的系统设计》实验报告
《温度检测的系统设计》实验报告《温度检测的系统设计》实验报告专业：电子信息工程学号：1228401083姓名：杨海艺指导老师：周鸣籁摘要温度检测系统是一种应用非常广泛且较热门的系统，对现代社会越来越重要。
此次温度检测系统设计在硬件方面主要采用STC89C52单片机作为主控核心并通过1602LCD液晶显示屏显示、蜂鸣器上下限温度报警实现温度显示；温度检测则是由铂电阻温度传感器PT100的热电效应产生的电动差通过桥式差分输入LM324组成的放大电路及低通滤波电路进行放大滤波，然后通过16位的高精度A/D1100数模转换到单片机进行处理。
STC89C52单片机是由Atmel公司推出的，功耗小，电压可选用4～6V电压供电；热电阻PT100电阻温度系数为3.9×10－3／℃，0℃时电阻值为100Ω，电阻变化率为0.3851Ω/℃铂电阻温度传感器精度高，稳定性好，应用温度范围广，是中低温区（-200℃～650℃）最常用的一种温度检测器，不仅广泛应用于工业测温，而且被制成各种标准温度计。
关键词:STC89C52；LM324；A/D1100AbstractRecently,Temperature detection system is a widely used and more popular systems, more and more important in modern society. The temperature detection system design in terms of hardware used mainly as a master STC89C52 microcontroller core and through 1602LCD LCD display, a buzzer sound and temperature alarm limit for temperature display; the temperature is detected by the thermoelectric effect of platinum resistance temperature sensor PT100 power generated by the difference between the differential input bridge consisting LM324 amplifier and low pass filter circuit amplifies the filter, and then by 16 high-precision A / D1100 digital-analog conversion to the microcontroller for processing. STC89C52 SCM was introduced by Atmel's low power consumption, voltage can be selected 4 ~ 6V voltage power supply; RTD PT100 resistance temperature coefficient of 3.9 × 10-3 / ℃, 0 ℃ when the resistancevalue of 100Ω, resistance change was 0.3851 Ω / ℃ platinum resistance temperature sensor high accuracy, good stability, wide application temperature range is in the low temperature (-200 ℃ ~ 650 ℃) most commonly used temperature detector, not only widely used in industrial temperature measurement, and is made from a variety of standard thermometer.Key words: STC89C52; LM324;A/D1100目录第一章基于单片机温度检测系统的方案研究...............................1.1 系统基本方案选择和论证............................................1.1.1 测量温度传感器选择方案与论证.............................1.1.2 放大电路的选择方案与论...................................1.1.3 滤波电路的选择方案与论证.................................1.1.4 A/D模数转换的选择方案和论证..............................1.1.5 显示模块选择方案和论证...................................1.1.6 温度上限声光报警模块的选择方案与论证 .....................1.2 热电阻PT100,LM324,AD1100和LCD1602的原理及说明...................1.2.1 热电阻PT100工作原理及说明...............................1.2.2 LM324工作原理及说明......................................1.2.3 AD1100作原理及说明.......................................1.2.4 LCD1602的工作原理及说明..................................1.2.5 蜂鸣器工作原理及说明..................................... 第二章系统的硬件设计与实现.............................................2.1系统的设计框图....................................................2.2电路模块的设计和原理图............................................2.2.1温度采集模块的设计........................................2.2.2 A/D模数转换模块的设计....................................2.2.3放大电路模块的设计........................................2.2.4滤波电路模块的设计........................................2.2.5振荡电路原理图 ...........................................2.2.6蜂鸣器电路原理图..........................................2.2.7显示电路原理图 ...........................................第三章系统测试 .............................................3.1仿真调试 ...................................................3.2 硬件测试 .........................................................3.3 软件测试 ......................................................... 第五章实验数据分析...................................................... 参考文献.................................................................... 附录【程序代码】第一章基于单片机温度检测系统的方案研究1.1 系统基本方案选择和论证1.1.1 测量温度传感器选择方案与论证方案一：使用数字型DS18B20温度传感器。
温度测控系统设计报告
ow_reset();
write_byte(0xcc);//跳过ROM
write_byte(0xbe);//读
temp.c[1]=read_byte();
temp.c[0]=read_byte();
ow_reset();
write_byte(0xcc);
write_byte(0x44); //开始
delay(100);
}
if(s||b)//十位显示
{
P2=0x04;
P0=~led_code[s];
delay(100);
}
else
{
P2=0x04;
P0=0xbf;
delay(100);
}
P2=0x08;
P0=~led_code[g]; //个位显示
}
}
void main()
{
uchar i=0,j,k=0;
{
DQ=0; delay(50);//低电平480us
DQ=1; delay(15);//DQ高电平等待
}
uchar read_byte() //从单总线上读取一个字节
{
uchar i,value=0;
for(i=0;i<8;i++)
{
value>>=1;
DQ=0;
DQ=1;
delay(1);
if(DQ) value|=0x80;
三、方案论证：
系统框图设计如图1所示：
四、系统硬件设计：
系统硬件设计图
五、软件设计：
（1）程序流程图如图3所示：
流程图如下所示开始时各个部件都是初始化，准备读取温度，如果设置温度，我们将设置上限温度和下限温度，并且在LED上面显示上限温度和下限温度。如果LED上显示的温度是大于上限温度则开启风扇停止加热也报警；如果LED上显示的温度是小于下限温度则关风扇加热也有报警。如果读取温度是介于当中则关闭报警,流程图如下所示：
《检测系统综合设计》课程设计说明书-温度控制系统模板
前言温度是一种最基本的环境参数,日常生活和工农业生产中经常要检测温度。
传统的方式是采用热电偶或热电阻，但是由于模拟温度传感器输出为模拟信号，必须经过AD 转换环节获得数字信号后才能与单片机等微处理器接口，使得硬件电路结构复杂,制作成本较高。
近年来，美国DALLAS公司生产的DSI18B20为代表的新型单总线数字式温度传感器以其突出优点广泛使用于仓储管理、工农业生产制造、气象观测、科学研究以及日常生活中。
随着科学技术的不断进步与发展，温度传感器的种类日益繁多，数字温度传感器更因适用于各种微处理器接口组成的自动温度控制系统具有可以克服模拟传感器与微处理器接口时需要信号调理电路和A/D转换器的弊端等优点，被广泛应用于工业控制、电子测温计、医疗仪器等各种温度控制系统中。
其中，比较有代表性的数字温度传感器有DS1820、MAX6575、DS1722、MAX6635等。
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。
目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。
智能温度传感器内部包含温度传感器、A/D传感器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。
有的产品还带多路选择器、中央控制器（CPU）、随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
智能温度传感器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）,并且可通过软件来实现测试功能，即智能化取决于软件的开发水平。
为了准确获取现场的温度和方便现场控制，本系统采用了软硬件结合的方式进行设计，利用LED数码管显示温度，利用DS18B20检测当前的温度值，通过和设定的参数进行比较，若实测温度高于设定温度，则通过555定时器产生频率可变的报警信号，若实测温度低于设定温度，则加热电路自动启动，到达设定温度后停止。
在软件部分，主要是设计系统的控制流程和实现过程，以及各个芯片的底层驱动设计已达到所要求的功能。
温度测控系统课程设计报告 摘要与前言
温度测控系统设计摘要摘要：随着电子技术的发展，集成电路器件的运用越来越广泛，许多场合的电子控制系统都会用到这些器件。
本设计中对多种器件进行了综合运用，使设计达到可以测量并控制温度的目的。
为了提高温度测量的精度和范围，本次设计采用了16位的AD7705芯片和Pt100铂热电阻来检测温度，再连接上单片机从而构成了数据采集处理模块。
同时还有其他模块，包括提供电源的电源模块，控制加热的输出模块，键盘模块和显示模块共同构成了温度控制系统。
1前言温度测量控制的应用十分广泛，在日常生活、工业生产工程各领域均具有广阔的应用前景。
根据温度测控的需求和所运用到的领域，其实现方法也有多种。
使用热敏电阻和A/D转换器件可以较容易地实现测温，但其测得的数据精度不高。
如果要实现多点的温度测量，可能会使用到串行传输数据的数字式传感器，这种方案的成本会相对较高。
本文中提到的方法是用于测量单个点的温度，为了提高测量范围和精度选用了性能较好的器件。
1.1设计背景随着工业自动化的普及与发展，要求有更加先进、稳定、可靠的检测控制系统，以完成数据的采集并控制输出设备安全运行。
一些工业上的自动化设备需要将温度控制在一定范围内，才能保证所制造的产品的质量。
因此，温度测量控制系统有了提高自动化设备性能的重要意义。
1.2设计目标（1）能够进行一定范围的温度测量；（2）能够使温度控制在预设的温度范围内。
1.2实施计划(1) 先在草稿纸上画出主体及扩展电路的大体框图；(2) 查阅资料并选择相关电子元件并查阅其参数；(3) 通过软件画出电路原理图；并进行仿真。
用protel软件画出PCB板。
1.3必备条件计算机、Keil软件、Protel软件、电子元器件、电路板、电烙铁、万用表、示波器、直流电压源。
测控系统设计课程设计说明书温度检测显示及报警装置设计及制作六位数码管显示
设计并开发能自动测温并具有显示和报警系统的温度测量控制系统，要求以18b20做为温度测量传感器，以数码管、点阵、1602、全彩TFT屏做为温度等信息显示装置，以蜂鸣器为报警装置，能实现实时温度显示、温度上下限设定、温度上下限报警等功能。具体功能要求如下：
（1）单片机开发仪提供的18b20温度传感器做为温度采集传感器。对温度进行实时采集。
（6）可拓展其他功能做为发挥部分
2.3
1.课程设计报告（由“题目背景与意义”、“设计题目介绍”、“系统总体框架”、“系统硬件设计”、“系统软件设计”、“结论”六个部分组成 ）；
2.课程设计任务书；
3.系统硬件原理图；
4.系统软件流程图；
5.工作进程日记。
第3章
3.1
本系统由AT89C52单片机、DS18B20温度检测部分、七段六位数码管显示部分、按键输入部分和蜂鸣器报警部分组成。DS18B20采集环境温度并保存在存储器中通过单片机将温度显示在数码管上。按键调整报警的温度上下限，当温度低于下限或高于上限时蜂鸣器报警。
图4-1单片机最小系统
4
复位电路:单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。
课程设计说明书
2015-2016学年第2学期
学 院：
自动化工程学院
专 业：
测控技术与仪器
学 生 姓 名：
刘鑫月
学 号：
2
班 级：
测控133
课程设计名称：
测控系统设计
课程设计题目：
温度检测显示及报警装置设计与制作
测控电路课程设计：温度测量控制系统
测控电路课程设计说明书题目：温度测量控制系统学生姓名：解旭东学号： 200806040111院（系）：电气与信息工程学院专业：测控技术与仪器指导教师：张根宝2010 年 1 月 6 日目录1.选题背景 (3)1.1指导思想 (3)1.2基本设计内容及要求 (3)1.3电路特点 (3)2.电路设计 (3)2.1总体设计思想 (3)2.1.1方案论证 (3)2.1.2原理框图 (3)2.1.3硬件设计思想 (4)2.2各主要部件及电路工作原理 (4)2.2.1单片机电路 (4)2.2.1.1时钟显示 (4)2.2.1.2复位电路 (5)2.2.1.3程序流程图 (6)2.2.1.4键盘流程图 (7)2.2.2温度信号的获取与放大 (7)2.2.2.1PT100温度传感器 (7)2.2.2.2信号放大电路 (9)2.2.2.3温度值计算过程 (9)2.2.3模数转换单元电路 (9)2.2.4按键电路 (11)2.2.5显示电路 (12)2.2.6电热杯控制电路 (14)3.数据的处理 (14)4.小结 (15)5.设计体会及今后的改进意见 (15)5.1体会 (15)5.2改进意见 (15)参考文献 (16)附录：元器件清单 (17)1选题背景温度的测量是生产生活中时常需要的工作，进入21世纪后，温度传感器正朝着高精度、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。
1.1指导思想本课题以PT100热电阻为温度检测元件，设计了一个对单点温度实时检测的单片机温度检测系统。
1.2基本设计内容及要求使用PT100温度传感器（电阻值随温度变化），设计传感器放大电路，将传感器的电阻值转变为0~5V 电压信号，将温度值显示出来。
再设计控制电路，控制一个300W 电热杯温度，使其能够稳定在设定的温度值。
1.3电路特点设计以测量显示部分电路为主，以单片机系统为核心，对单点的温度进行实时测量检测。
温度测控系统
浙江传媒学院课程设计（实训）报告学院 _______________专业 _____________ 班级 _______________学号 ____________ 姓名 _______________课题温度测控系统指导教师 _______________报告成绩______________日期：年月日目录1 设计任务与要求 (3)2 设计原理分析 (3)3 设计内容 (3)3.1 资源分配 (3)3.2 硬件原理图 (3)3.3 软件流程图 (7)4 设计心得体会及意见 (9)附录1程序清单 (9)1、设计任务任务：设计一个具有温度上下限可设（矩阵输入、动态数码管显示）、可以显示温度（精确到小数点后一位）、声光报警三种功能的温度测控系统。
通过矩阵输入温度上下限，当温度超过上下限时，蜂鸣器响、LED灯亮以示报警。
显示温度或显示上下限可通过按键实现切换。
2、设计原理分析用单片机P2输出位码，P0输出段码。
P1控制行列矩阵按键。
P3.1、P3.2、P3.4、P3.5、P3.6、P3.7分别对应：是否加温、按键控制外部中断0、DQ脉冲、蜂鸣器、LED-L、LED-H。
当温度低于温度下限时，对应LED-L亮、蜂鸣器响；当温度高于温度上限时，对应LED-H 亮、蜂鸣器响。
通过轻触按键引发外部中断，来选择数码管显示的内容。
1）、初始状态下，数码管显示温度值；2）、按一次，显示温度范围；按第二次，显示回温度值；如此重复。
3、设计内容3.1 资源分配本设计中用到以下资源：51单片机P0、P1、P2及部分P3口，LED灯，动态数码管，矩阵按键，18B20，蜂鸣器。
1）、P0口：用于输出段码2）、P1口：用于控制行列矩阵，扫键、读键值。
3）、外部中断0：用于控制数码管显示温度值或温度范围，以及是否进行加温。
4）、P3口：P3.1口控制是否加温、P3.2口按键控制外部中断0、P3.4口输出DQ脉冲、P3.5口控制蜂鸣器、P3.6口控制LED-L、P3.7口控制LED-H。
测控电路课程设计实验报告——温度报警系统 。
测控电路课程设计报告题目：温度测量与显示及报警电路的设计学院：机电工程学院姓名：朱**学号：2011******班级：测控112班日期：2014年*月*日目录一. 设计目的 (2)二. 设计任务及要求 (2)三. 设计内容 (3)3.1 稳压电源电路的设计 (3)3.2 测量电路的设计 (3)3.3 放大电路的设计 (4)3.4 报警电路的设计 (4)3.5 总电路 (5)四. 元器件选择 (6)4.1 热敏电阻的选择 (6)4.2 放大器的选择 (6)4.3 比较器的选择 (7)五. 电路调试 (7)六. 设计的体会及其改进建议 (11)温度测量与显示及报警电路的设计一. 设计目的运用有关的课程的基础理论知识和技能解决实际问题的能力，提高本专业必要的基本技能、方法和创新能力。
完成测控系统任务分析、电路总体设计、单元电路设计以及电路调试等各个环节、掌握有关传感器接口电路、信号处理电路、放大电路、滤波电路、运算电路、显示电路以及执行部件驱动电路等内容在测控系统中的使用方法。
了解有关电子器件和集成电路的工作原理。
二. 设计任务及要求基本要求：1.利用温度传感器（热敏电阻）测量某环境的温度.2.用数字表头实现测量值的显示；3.温度超过额定值时，产生声、光报警信号。
采用蜂鸣器报警，声音大小由环境温度与报警温度的差值决定。
三. 设计内容3.1稳压电源电路的设计要使电路能够稳定的工作首先就要提供一个稳定的电源，如图1就是我们设计的稳压源电路图，电路中的LM358N为电压跟随器，用来形成稳定的电压源供测量电路使用。
图中1N4732A为4.7V稳压管，调节R3使电压跟随器LM358N的输出Uo1稳定为2.5V，为后面的测量电路提供稳定可靠地电源供应。
其电路原理图如图1：图13.2测量电路的设计如电路图图2所示其中R5为负温度系数热敏电阻，即随着温度的升高，阻值减小。
该热敏电阻在常温（24°C）时电阻为160欧姆。
温度测量与控制系统课程设计报告
目录课程设计题目及要求： (2)一、任务可行性分析 (2)二、温度测量流程图及程序 (2)[1]主程序流程图 (2)[2] C语言程序的关键程序段及说明 (3)三、温度控制流程图及程序 (5)[1]主程序流程图 (5)[2] C语言程序的关键程序段及说明 (6)四、总结（对自己工作的评价、改进与提高的设想等） (9)课程设计报告课程设计题目及要求：温度测量与控制系统对于给定的硬件系统编写相应的软件，实现基本的温度测量与显示功能，测量精度为0.1度。
然后在此基础上利用电阻加温进行温度控制。
利用键盘操作实现温度的设定，使受控元件的温度可以保持在设定温度附近（30-99度）。
发挥部分（1）：用不同的方法进行温度控制，并比较优缺点。
（2）：在外界干扰下（小风扇吹风）能够尽快达到新的稳定点。
设计报告要求：（1）任务可行性分析（所需要的功能如何实现）。
（2）程序结构流程框图。
（3） C语言程序的关键程序段及说明。
（4）总结（对自己工作的评价、改进与提高的设想等）。
（5）源程序电子文档。
一、任务可行性分析本设计利用温度传感器DS18B20将读取温度并将数据传递给中央处理模块SST89E516RD2，然后通过数码管将读取的温度显示出来，显示温度为四位，前两位为整数，后两位为小数。
在此基础上利用热电阻加温进行温度控制，先用短路块接通J5（如下图）的两个引脚，给电路板上电之后，电阻R6、R7便开始加热，温度传感器DS18B20就置于两个加热电阻之间，实时读取热电阻的温度，并写入SST89E516RD2中，利用单片机提供的四个按键实现对控制参数的设定，起初显示设定温度，可以通过按键增减来修改设定温度，确认后，数码管显示测量所得温度。
然后通过软件控制的方式控制电阻的加热与否，即若温度低于设定温度，则电阻加热，反之不加热。
二、温度测量流程图及程序[1]主程序流程图[2] C语言程序的关键程序段及说明（1）DS18B20的初始化：初始化是DS18B20的底层基本操作之一。
温度监控系统课程设计报告
温度监控系统课程设计报告1 设计背景设计目的及意义随着现代计算机和自动化技术的发展，作为各种信息的感知、采集、转换、传输相处理的功能器件，温度传感器的作用日益突出，成为自动检测、自动控制系统和计量测试中不可缺少的重要技术工具，其应用已遍及工农业生产和日常生活的各个领域。
本设计就是为了满足人们在生活生产中对温度测量系统方面的需求。
（1）在学习了课程后，为了加深对理论知识的理解，学习理论知识在实际中的运用，培养动手能力和解决实际问题的经验。
（2）通过实验提高对单片机的认识，提高软件调试能力。
（3）进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理，通过课程设计，掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术。
（4）通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。
（5）熟悉温度控制的工作原理，选择合适的元件，绘制系统电路原理图，运用单片机原理及其应用，进行软硬件系统的设计和调试，加深对单片机的了解和运用，进而提高自己的应用知识能力、设计能力和调试能力。
总体设计思路本设计以单片机为基础，温度监控系统大致上可以分为以下几个步骤：系统分析过程（1）根据系统的目标，明确所采用温度监控系统的目的和任务。
（2）确定系统所在的工作环境。
（3）根据系统的工作要求，确定系统的基本功能和方案。
系统设计内容(1）构思设计温度监控系统的工作流程。
（2）对要求设计的系统进行功能需求分析，考虑多种设计方案，比较各方案的特点，并确定合理可行的方案，并设计相应的功能结构。
（3）根据系统的控制要求，选择合适型号的芯片及元器件。
(4) 设计以单片机为核心的控制程序。
(5) 电路板及其结构的设计。
(6) 进行系统的调试，完成最终的设计。
2 总体设计方案设计系统框图本设计为无线电控制电路，系统框图如下所示：图1-1 系统框图系统功能此设计以单片机为核心的温度监控系统，其功能是：平常状态下可以做温度计使用。
当温度超过预设温度时二极管会闪烁报警，当温度降下时二极管则停止闪烁。
温度检测系统设计报告心得
温度检测系统设计报告心得引言温度检测系统是一个重要的设备，广泛应用于工业、医疗、农业等领域。
本报告对温度检测系统的设计进行了总结和反思，提出了一些心得和建议，旨在为未来的设计工作提供参考和借鉴。
设计目标在设计温度检测系统之前，我们设定了几个目标：精准度高、稳定性好、响应速度快、易于集成和使用。
基于这些目标，我们进行了系统的设计和开发。
设计过程硬件选择在温度检测系统的设计中，硬件的选择是非常关键的。
我们选择了高精度的温度传感器和先进的单片机作为核心。
传感器的精度对于温度检测的准确性至关重要，而单片机的处理能力和稳定性则决定了系统的性能。
信号处理传感器获取到的温度信号是模拟信号，需要经过一系列的处理才能得到数字化的温度数据。
我们设计了一套合适的信号处理电路，包括放大器、ADC转换器和滤波器等。
这些电路的设计需要考虑信噪比、带宽和动态范围等参数，以保证信号的准确性和稳定性。
软件开发在温度检测系统中，软件的开发也是不可忽视的一部分。
我们采用了先进的算法和优化的编程技术，以实现温度数据的处理、显示和存储等功能。
通过良好的软件设计和编码规范，我们提高了系统的响应速度和可靠性。
系统集成温度检测系统需要与其他设备进行集成，以实现更广泛的应用。
我们设计了标准的接口和协议，使得系统可以与计算机、无线通信模块等外部设备进行连接。
这样不仅提高了系统的灵活性和可扩展性，还方便了数据的传输和处理。
设计心得精确度和稳定性的平衡在温度检测系统的设计中，精确度和稳定性是两个重要的指标，但往往是相互矛盾的。
在实际设计过程中，我们需要在精确度和稳定性之间进行平衡，根据具体应用场景和需求进行取舍。
在设计过程中，我们通过选择合适的传感器和优化信号处理电路，提高了系统的精确度和稳定性。
响应速度的优化温度检测系统的响应速度对于某些应用场景非常重要，如医疗设备中对体温的即时监测。
因此，在设计过程中，我们需要采取一些优化措施，以提高系统的响应速度。
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《测控系统原理与设计》课程设计报告班级测控 1班学号学生姓名指导教师学院电子与电气工程学院2011年12月一、绪论1.1 课题来源温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量，也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量，是国际单位制七个基本量之一，同时它也是一种最基本的环境参数。
人民的生活与环境温度息息相关，物理、化学、生物等学科都离不开温度。
在工业生产和实验研究中，在电力、化工、石油、冶金、机械制造、大型仓储室、实验室、农场塑料大棚甚至人们的居室里经常需要对环境温度进行检测，并根据实际的要求对环境温度进行控制。
比如，发电厂锅炉的温度必须控制在一定的范围之内；许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才能正常进行。
炼油过程中，原油必须在不同的温度和压力条件下进行分流才能得到汽油、柴油、煤油等产品；没有合适的温度环境，许多电子设备不能正常工作，粮仓的储粮就会变质霉烂，酒类的品质就没有保障。
可见，研究温度的测量具有重要的理论意义和推广价值。
随着现代计算机和自动化技术的发展，作为各种信息的感知、采集、转换、传输相处理的功能器件，温度传感器的作用日益突出，成为自动检测、自动控制系统和计量测试中不可缺少的重要技术工具，其应用已遍及工农业生产和日常生活的各个领域。
本设计就是为了满足人们在生活生产中对温度测量系统方面的需求。
本设计要求系统测量的温度的点数为4个，测量精度为0.5℃，测温范围为-20℃～+80℃。
采用液晶显示温度值和路数，显示格式为:温度的符号位,整数部分,小数部分,最后一位显示℃。
显示数据每一秒刷新一次。
1.2 课题研究的意义21世纪科学技术的发展日新月异，科技的进步带动了测量技术的发展，现代控制设备的性能和结构发生了巨大的变化，我们已经进入了高速发展的信息时代，测量技术也成为当今科技的主流之一，被广泛地应用于生产的各个领域。
对于本次设计，其目的在于：（1）掌握数字温度传感器DS18B20的原理、性能、使用特点和方法，利用C51对系统进行编程。
（2）本课题综合了现代测控、电子信息、计算机技术专业领域方方面面的知识，具有综合性、科学性、代表性，可全面检验和促进学生的理论素养和工作能力。
（3）本课题的研究可以使学生更好地掌握基于单片机应用系统的分析与设计方法，培养创新意识、协作精神和理论联系实际的学风，提高电子产品研发素质、增强针对实际应用进行控制系统设计制作的能力。
1.3国内外现状及水平传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量高居各种传感器之首。
温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段:传统的分立式温度传感器(含敏感元件)；模拟集成温度传感器／控制器；数字温度传感器。
目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展，同时具有抑制串模干扰能力强、分辨力高、线性度好、成本低等优点。
随着我国四个现代化和经济发展，我国在科技和生产各领域都取得了飞速的发展和进步，发展以温度传感器为载体的温度测量技术具有重大意义。
二、总体方案设计2.1 方案介绍2.1.1 基于模拟温度传感器设计方案该方案由单片机、模拟温度传感器AD590、运算放大器、AD转换器、4×4键盘、LCD显示电路、集成功率放大器、报警器组成,如图2.1所示。
本方案采用模拟温度传感器AD590作为测温元件，传感器将测量的温度变换转换成电流的变化，再通过电路转换成电压的变化，使用运算放大器交将信号进行适当的放大，最后通过模数转换器将模拟信号转换成数字信号，传给给单片机，单片机将温度值进行处理之后用LCD显示，当温度值超过设置值时，系统开始报警。
模拟传感器图2.1 基于模拟温度传感器的测量系统方案本方案使用的测温元件的性能指标如下：（1）AD590的测温范围为﹣55℃～+150℃。
（2）AD590的电源电压范围为4V～30V，电源电压可在4V~6V范围变化，电流变化1mA，相当于温度变化1K。
AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会被损坏。
（3）输出电阻为710MW。
（4）精度高，AD590共有I、J、K、L、M五档，其中M档精度最高，在﹣55℃～+150℃范围内，非线性误差为±0.3℃。
集成温度传感器具有线性好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便，温度测量范围广等优点，得到广泛应用。
集成温度传感器的输出形式分为电压输出和电流输出两种。
电压输出型的灵敏度一般为10mV/K，温度0℃时输出为0，温度25℃时输出2.982V。
电流输出型的灵敏度一般为1mA/K。
本设计方案使用了AT89C51单片机作为控制核心，以智能温度传感器DS18B20为温度测量元件，采用多个温度传感器对各点温度进行检测，通过4×4键盘模块对正常温度进行设置显示电路采用128×64 LCD模块，使用LM386作为报警电路中的功率放大器。
采用了数字温度传感器DS18B20，改变了传统温度测试方法。
它能在现场采集温度数据，直接将温度物理量变换为数字信号并以总线方式传送到单片机进行数据处理，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9-12位的数字式读数方式，因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高，大大提高系统的抗干扰能力。
DS18B20体积小、经济、使用方便灵活，测试精度高，较高的性能价格比，有CRC校验，系统简明直观。
适合于恶劣环境的现场温度测试，如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。
2.1.2 基于数字温度传感器设计方案该方案使用了AT89C51单片机作为控制核心,以智能温度传感器DS18B20为温度测量元件，采用多个温度传感器对各点温度进行检测，通过4×4键盘模块对正常温度进行设置显示电路采用128×64 LCD模块，使用LM386作为报警电路中的功率放大器。
温度传感器图2.2 基于数字温度传感器测量系统方案本课题采用数字温度传感器DS18B20作为测为测温元件,它具有如下特点: （1）只要求一个端口即可实现通信。
（2）在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。
（3）实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。
（4）测量温度范围在－55C到＋125C之间。
（5）数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。
（6）内部有温度上、下限告警设置。
2.2 方案论证本设计要求测量的点数为4，测温范围为-20℃～+80℃，精度为0.5℃。
采用液晶显示，同时显示路数和温度，每秒刷新1次显示数据。
综合模拟温度传感器和数字温度传感器的性能指标，以上两个方案都能达到设计的要求。
方案一采用模拟温度传感器AD590，转换结果需要经过运算放大器和AD转换器传送给处理器。
它控制虽然简单，成本低，但是后续电路复杂，且需要进行温度标定，集成温度传感器AD590输出为电流信号,且输出信号较弱，所以需要后续放大及A/D转换电路，如采用普通运放则精度难以保证，而测量放大器价格较高，这样会使系统成本升高。
方案二采用了数字温度传感器DS18B20，改变了传统温度测试方法。
它能在现场采集温度数据，直接将温度物理量变换为数字信号并以总线方式传送到单片机进行数据处理，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9-12位的数字式读数方式，因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高，大大提高系统的抗干扰能力。
DS18B20体积小、经济、使用方便灵活，测试精度高，较高的性能价格比，有CRC校验，系统简明直观。
适合于恶劣环境的现场温度测试，如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。
方案二程序设计稍微复杂一些，但在电子竞赛期间我用DS18B20做过温度计，也调试过LCD，并且已经用PROTEUS实现了系统的仿真。
因此，该方案完全具有可行性，同时体现了技术的先进性，经济上也有很大的优势。
综上所述，本课题采用方案二对系统进行设计。
三、硬件电路设计3.1测温电路DS18B20温度传感器是美国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，它能直接读出北侧温度，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：①独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；②多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；③无须外部器件；④可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5V；⑤零待机功能；⑥温度以9或12位数字量读出；⑦用户可定义的非易失性温度报警设置；⑧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；⑨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；DS18B20采用3脚PR-35封装或8脚SOIC封装，其内部结构框图如图3.1所示。
图3.1 DS18B20内部结构图64位ROM的位结构如图3.2所示。
开始8位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，最后8位是前面56位的CRC检验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。
非易失性温度报警器触发器TH和TL，可通过软件写入户报警上下限。
图3.2 64位ROM结构图DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可擦除的EERAM。
高速暂存RAM的结构为8字节的存储器，结构如图3.3所示。
头2个字节包含测得的温度信息，第3和第4字节是TH和TL的拷贝，是易失的，每次上电复位时被刷新。
第5个字节为配置寄存器，它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率。
DS18B20工作时按此寄存器中的分辨率将温度转换为相应精度的数值。
该字节各位的定义如图3.4所示。
低5位一直为1，TM是测试模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式。
在DS18B20出厂时该位被设置为0，用户不要改动，R1和R0决定温度转换得精度位数，即用来设置分辨率，定义方法见表1。
图3.3 高速暂存RAM结构图图3.4 配置寄存器表1 DS18B20分辨率的定义规定由表1可见,DS18B20温度转换的时间比较长,而且设定的分辨率越高,所需要的温度转换时间越长。
因此,在实际应用中要将分辨率和转换时间权衡考虑。
高速暂存RAM的第6,7,8字节保存未用,表现为逻辑1。
第9字节读出前面所有8字节的CRC码,可用来检验数据,从而保证通信数据的正确性。
当DS18B20接收温度转换命令后,开始启动转换。
转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第1,2字节。
单片机可以通过单线接口读出数据,读数据时低位在先,高位在后,数据格式以0.0625℃/LSB形式表示。