电子系统综合设计报告设计课题：温敏电阻数字温度计的设计
专业班级：15电气工程（1）班
学生姓名：傅XX
指导教师：罗XX
设计时间：2016.12.5-2016.12.14
物理与电子工程学院
温敏电阻数字温度计的设计
一、设计任务与要求
设备整机结构及硬件电路框图根据设计要求与设计思路，设计硬件电路框图如下图所示，按照系统设计功能的要求，确定系统由4个模块组成：主控
制器、测温电路、显示电路和报警电路。AT89C51对LCD1602初始化、
温度采集、温度转换、液晶显示屏显示、蜂鸣器的驱动。
本装置详细组成部分如下：
a.主控模块：AT89C51片机；
b.测温电路：103温敏电阻；
c.显示电路：LCD1602液晶显示屏；
d.报警电路：无源蜂鸣器。
5．设计目标：
（1）搭建一个单片机最小系统；
（2）通过温敏电阻检测温度，拟合曲线频率和温度的关系，通过程序，将温度显示在LCD1602上。
二、方案设计与论证
1．单片机选择
采用STC89C52芯片，STC89C52是我们较为常用的一种单片机，对其烧写调试都比较熟悉，所以选之为本次使用的单片机，避免给本次设计带来新的设计压力。2．测温电路：103温敏电阻、555震荡电路
103温敏电阻的特点：
1)搭配555振荡电路即可产生一定频率的脉冲；
2)电气性能佳，可焊性好；
3)测量温度范围在－40℃到＋125℃之间；
4)价钱合适，性价比高
热敏电阻与温度对照表：
555振荡电路的特点：
电源接通时，555的3脚输出高电平，接至单片机T0口。同时电源通过R1R2向电容C充电，当C上的电压到达555集成电路6脚的阀值电压（2/3电源电压）时，555的7脚把电容里的电放掉，3脚由高电平变成低电平。当电容的电压降到1/3电源电压时，3脚又变为高电平，同时电源再次经R1R2向电容充电。这样周而复始，形成振荡。电路简单并且稳定性好。
3.显示模块的选择:LCD1602液晶显示
LCD1602特点：
a.耗电量较传统CRT相比较小
b.体积轻巧，不占地方
c.显示内容丰富
d.可以精简为四线传输
各个拐角作用如下表：
4.报警电路：蜂鸣器
蜂鸣器优点：
1．程序控制方便
2．频率可调
三、单元电路设计与参数计算
1．振荡电路的设计
晶体和电容决定了单片机的工作时间精度为1微秒。晶体可在1.2-12MHz 之间选择。由于本次设计涉及到串口通信模块，考虑其波特率设置问题，所以本次设计采用12MHz的石英晶体片。对电容无严格要求，但它的取值对振荡频率输出的稳定性、大小及振荡电路起振速度有一点影响。C1和C2可在20-100PF之
间取值，一般情况取20PF。振荡电路的电路图如图1所示。Y1为12MHz的晶振，C1与C2是22PF的普通电容。C1、C2、Y1三者一起构成了石英振荡器。
图1：晶振模块
2.显示电路的设计
1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。市面上字符液晶大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。具体电路如图 3 所示：
图2:LCD1602
3.测温电路的设计
通过555定时器和103温敏电阻结合，设计测温电路。
具体电路如图 3 所示：
图3：测温模块
4.报警电路的设计
连接一个无源蜂鸣器在设计需要的情况下进行报警。
其具体电路如图 4所示：
图4：报警电路模块
五、原理图、PCB、仿真运行图及元件清单（附录）
六、硬件设计调试
1.检测元器件
在领到元件后，我们必须首先确保所领的元件都是能正常工作的，从而能减
少焊接后的许多调试的麻烦。如何检测元器件是否能正常工作呢，我觉得最好的方法就是将器件放在成品的电路板上测试，以验证其是否能正常工作时最好的方法。若没有成品电路，我们则只能做一些最基本的外科式的检测，如用电压表检测其引脚测试其阻抗，以及接上电源后其，各个引脚的电压是否正常。
2.焊接及调试
在单面板上涂一层助焊剂，对照原理图将元件合理安装在单面板上，检查元件位置是否正确。检查无误后，用电烙铁将每个元件用焊锡焊牢，保证每个元件不虚焊。在焊元件时根据不同元件耐热性能尽量减少焊接时间。焊集成块时，先焊插槽。焊接完毕后用万用表检查是否短路和断路。通电后检测各个引脚上的电压是否与期望值相符或相近。
七、软件设计调试
1.程序流程图：
图8：实物图
八、结论与心得
在做之前,我以为很简单,就像以前做物理实验一样,做完实验能够两下子就将实验报告做完。直到板子做出来，我才知道其实并不容易做,但学到的知识与难度成正比，使我受益匪浅。
做的时候一定要一步一步来，仿真要通过了才能进行下一步实物的制作。期间学到了电容的读数，因为电容使用的不正确，所以一直无法达到预期效果。程序部分我学到一个很方便的显示语句比原先书上的简单很多。两周的实训让我学到了不少使用的知识，更重要的是，这个过程，还有思考问题的方法，这是通用的。期间培养了良好的工程素质和科学道德，例如合作精神、交流能力、独立思考、测试前沿信息的捕获能力等；提高了自己动手能力，培养理论联系实际的作风，增强创新意识。
经过这次实训设计，我觉得自己学到了不少东西。以前我们基本上是学习书本上的知识，只懂得理论，通过这次实际的操作和锻炼，学会了怎样查阅资料和利用工具书，怎样制作电路图。当在设计过程中需要用一些不曾见过的东西或不
曾学过的知识时，我就会去有针对性地进行查找资料，然后加以利用，把它搞清楚，以提高自己的应用能力，而且还能增长自己见识，补充最新的专业知识，并学会了用PROTEL软件画电路图。通过本次设计，我觉得我还需要进一步的学习，特别在软件程序方面更要重视，以便在以后的学习或工作中，能够学有所用。
附录
附录1：
附录2：
PCB图
附录3：
+LCD1602
元件清单
附录4：仿真运行截图
附录5：程序清单：
/**************************************************************** //频率检测，得到电阻，得到温度
#include
#include
#include
//#include
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit rs=P2^0;
sbit rw=P2^1;
sbit ep=P2^2;
sbit beep=P2^3;
uchar dispcount,a;
//uchar tem;
//uchar res;
//uchar m,n,l;
uchar T0count,timecount;
bit flag;
float x,y; //频率x,温度y
//uchar code dis1[]={" rate:"};
//uchar code dis1[]={"rate:"};
//uchar code dis2[]={"tem:"};
void delay(uint ms)
{
uint i;
while(ms--)
{
for(i=0;i<120;i++);
}
}
void cmp()
{
if(flag==1)
{
flag=0;
x=T0count*65536+TH0*256+TL0; //频率x // if(x>9999) dispcount=x/10;
// if(x>99999) dispcount=x/100;
TH0=0;
TL0=0;
// TH1=(65536-50000)/256;
// TL1=(65536-50000)%256;
timecount=0;
T0count=0;
TR0=1;
// TR1=1;
y=22.487*(log10 (x))/(log10 (exp(1)))-121.44;
}
}
void timer0() interrupt 1
{
T0count++;
}
void timer1() interrupt 3
{
TH1=(65536-50000)/256;
TL1=(65536-50000)%256;
timecount++;
if(timecount==20)
{
TR0=0;
// TR1=0;
flag=1;
timecount=0;
}
}
void Time_init()
{
TMOD=0x15;
TH0=0;
TL0=0;
TH1=(65536-50000)/256;
TL1=(65536-50000)%256;
ET0=1;
ET1=1;
EA=1;
TR1=1;
TR0=1;
}
uchar Busy_Check(void)
{
uchar LCD_Status;
rs=0; //忙检状态
rw=1; //忙检状态
ep=1;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
LCD_Status=P0&0x80; //最高是0
ep=0;
return LCD_Status;
}
void lcd_wcmd(uchar cmd)
{
while(Busy_Check());
rs=0;
rw=0;
ep=0;
_nop_();
_nop_();
P0=cmd;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
ep=1; //产生一个上升沿交换数据
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
ep=0;
}
void lcd_wdat(uchar dat)
{
while(Busy_Check());
rs=1;
rw=0;
ep=0;
P0=dat;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
ep=1;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
ep=0;
}
void lcd_init(void) //初始化
{
lcd_wcmd(0x38);
delay(1);
lcd_wcmd(0x0c); //光标不闪烁
delay(1);
lcd_wcmd(0x06);//读写后指针加一！！
delay(1);
lcd_wcmd(0x01); //清屏
delay(1);
}
void lcd_string(uchar lin,uchar k[]) //lin是位置，k[]是字符数据
{
char i=0;
lcd_wcmd(lin+0x80);//显示位置
while(k[i])
{
lcd_wdat(k[i++]);//写字符数据
}
}
void LCD_disp()
{
uchar tab1[12]={0};
uchar tab2[12]={0};
if((y<38)&(y>0))
{
sprintf(tab1,"pinlv: %.2fHz",(float) x);//把数据写入某个字符串缓冲区,就是前面的tab1
lcd_string(0x00,tab1);
sprintf(tab2,"wendu: %.2fC ",((float) y));
lcd_string(0x40,tab2);
}
else
{
beep=0;
delay(1);
beep=~beep;
delay(1);
sprintf(tab1,"warning!!!");
lcd_string(0x03,tab1);
delay(10);
lcd_wcmd(0x01); //清屏
delay(1);
}
}
void main (void)
{
lcd_init();
delay(10);
Time_init();
delay(10);
while(1)
{
cmp();
LCD_disp();
}
}
温度传感器实训报告 一、引言 温度传感器是一种广泛应用于工业自动化、家用电器、医疗设备等领域的重要传感器。它能够将物体的温度信息转化为电信号输出，实现温度的检测和控制。本篇实训报告将介绍温度传感器的原理、分类、工作特性以及实际应用。 二、原理 温度传感器根据不同的原理可以分为热电偶、热敏电阻、半导体温度传感器等多种类型。其中，热电偶是利用两种不同金属的热电效应产生电势差来测量温度的传感器；热敏电阻则是利用电阻与温度呈线性关系的特性来测量温度的传感器；而半导体温度传感器则是利用半导体材料的电阻与温度呈非线性关系的特性来测量温度的传感器。 三、分类 根据测量范围的不同，温度传感器可以分为低温传感器、常温传感器和高温传感器。常见的低温传感器有气温传感器、液温传感器等；常见的常温传感器有室温传感器、环境温度传感器等；而高温传感器通常用于测量高温环境下的物体温度，如炉温传感器、高温液体传感器等。 四、工作特性
温度传感器的工作特性主要包括测量范围、精度、响应时间、线性度和稳定性等。测量范围是指传感器可以测量的温度范围，精度是指传感器测量结果与真实值之间的偏差，响应时间是指传感器从接收到温度变化信号到输出结果稳定的时间，线性度是指传感器输出与输入温度之间的线性关系程度，稳定性是指传感器在长时间使用后输出结果的稳定性。 五、实际应用 温度传感器在工业自动化领域的应用非常广泛。例如，在石油化工领域，温度传感器可以用来测量管道中液体的温度，以确保生产过程的安全性和稳定性；在食品加工领域，温度传感器可以用来监测食品的加热过程，保证食品的质量和卫生；在医疗设备领域，温度传感器可以用来测量人体温度，帮助医生判断患者的健康状况。 六、实训过程 在温度传感器的实训过程中，首先需要了解传感器的工作原理和分类，然后根据实际需求选择合适的传感器型号，接着进行电路设计和焊接工作，最后通过测试仪器对传感器的性能进行测试和验证。 七、实训心得 通过本次温度传感器的实训，我深入了解了温度传感器的原理、分类和工作特性，掌握了温度传感器的选型、设计和测试方法。通过实验实践，我提高了动手能力和解决问题的能力，对于温度传感器
居里温度的测定实验报告 一、实验目的 1.了解居里温度的概念和测量方法； 2.掌握居里温度的测量实验方法，学习使用实验仪器测量样品的电容变化值； 3.实验中讲解电容变化与相变的关系，了解传统物理学的局限性。 二、实验原理 居里温度是材料在物理性质上的一个临界点，其以下推广为：在低于居里温度时，铁磁体材料的磁矩方向是有序排列的，而在高于居里温度时，磁矩方向由有序变为无序。因此，可以通过测量样品的电容变化值，得到居里温度。 三、实验步骤 1.实验前清洗所有试验仪器。 2.准备试验样品，将其放置在试验装置中。 3.使用热水槽进行加热，保持温度平稳，直至100°C。 4.使用温度计测量试验样品的温度。 5.使用电容计测量试验样品的电容变化值，记录数据。 6.以5°C为温度间隔进行多次测量，直到样品的磁性变化稳定。 7.记录数据，绘制样品电容与温度变化曲线。 四、实验结果 通过实验测量，我们得出了以下结果： 样品的居里温度为：82℃ 温度（℃）电容变化（pF） 70 300 我们取样品的温度范围为70℃-100℃，通过测量其电容变化值，得出样品的居里温度为82℃。
五、实验分析 通过实验结果，我们可以看到样品的电容变化值随温度的升高而减小，在样品的居里温度范围内发生了明显的变化。其原因在于，磁性相变时，样品不同部分的电容值不同，导致整个样品的电容值随着温度变化而发生了变化。 通过上述分析，我们可以看到居里温度的测量方法非常简单，只需要测量样品在不同温度下的电容变化即可。但是，这种传统的测量方法有其局限性，因为它基于经典物理学的理论，没有考虑到量子效应的影响。 六、思考题 1.量子效应对居里温度有什么影响？ 量子效应对居里温度的影响很大，因为量子效应下，物质的行为与经典物理学预测的不同。例如，当离子化程度高时，电子可能以一种非常奇怪的方式通过晶格进行传递，导致物质在低温下的电阻率异常地高。 2.居里温度与材料的磁矩有什么关系？ 3.磁相变与其他相变有何不同？ 磁相变是材料在物理性质上的相变，与正常的从固体到液体的相变不同，它涉及到物质的电磁性质。在磁相变的过程中，材料的磁性在其临界温度下发生变化，从而影响到材料的其他物理性质。
实验1 铂热电阻温度特性测试 一、实验目的： 了解铂热电阻的特性与应用。 二、实验仪器： 智能调节仪、PT100（2只）、温度源、温度传感器实验模块。 三、实验原理： 利用导体电阻随温度变化的特性，热电阻用于测量时，要求其材料电阻温度系数大，稳定性好，电阻率高，电阻与温度之间最好有线性关系。当温度变化时，感温元件的电阻值随温度而变化，这样就可将变化的电阻值通过测量电路转换电信号，即可得到被测温度。四、实验内容与步骤 1．学会用智能调节仪来控制温度： 1)在控制台上的“智能调节仪”单元中“输入”选择“Pt100”，并按图1-1接线。 将“+24V输出”经智能调节仪“继电器输出”，接加热器风扇电源，打开调节仪电源。 图1-1 智能调节仪温度控制接线图 2)按键，进入智能调节仪设置菜单，仪表靠上的窗口显示“”，靠下窗口显 示待设置的设定值。按“”可改变小数点位置，按或键可修改靠下窗口的设定值。再按回到初始状态。 2．调节智能调节仪，将温度控制在500C，在另一个温度传感器插孔中插入另一只铂热电阻温度传感器PT100。 3．将±15V直流稳压电源接至温度传感器实验模块。温度传感器实验模块的输出Uo2接实验台直流电压表。 4．将温度传感器模块上差动放大器的输入端Ui短接，调节电位器Rw4使直流电压表显示为零。
5按图2-2并将PT100的3根引线插入温度传感器实验模块中Rt 两端（其中颜色相同的两个接线端是短路的）。 图2-2 铂热电阻测试 5．拿掉短路线，将R6两端接到差动放大器的输入Ui ，记下模块输出Uo2的电压值。 6．改变温度源的温度每隔50C 记下Uo2的输出值。直到温度升至1200C 。并将实验结果填入下表。 五、实验数据分析： 表1 铂热电阻的输出电压与温度的关系 9993.02 R 。
温度检测与控制实验报告范文 实验三十二温度传感器温度控制实验 一、实验目的 1.了解温度传感器电路的工作原理 2.了解温度控制的基本原理 3.掌握一线总线接口的使用二、实验说明 这是一个综合硬件实验，分两大功能：温度的测量和温度的控制。 1.DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20简介 Dalla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。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。与前一代产品不同，新的产品支持3V～5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。 DS18B20测量温度范围为-55°C～+125°C，在-10～+85°C范围内,精度为±0.5°C。DS18B20可以程序设定9～12位的分辨率，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。 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、配置寄存器。DS18B20的管脚排列如下: DQ为数字信号输入/输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。
光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=某8+某5+某4+1）。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个 DS18B20的目的。 DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符 号位。 LSByte:Bit72MSByte:Bit15SBit14SBit13SBit12SBit11SBit10263Bit 622Bit521Bit420Bit32-1Bit22-2Bit12-3Bit02-4Bit925Bit824这是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，+25.0625℃的数字输出为0191H，-25.0625℃的数字输出为FF6FH，-55℃的数字输出为FC90H。温度 +125℃+85℃+25.0625℃+10.125℃+0.5℃0℃-0.5℃-10.125℃- 25.0625℃-55℃数据输出（二进制）0000011111010000000001010101000000000001100100010000000010100010 0000000000001000000000000000000011111111111110001111111101011110 11111110011011111111110010010000数据输出（十六进制）
自动检测技术实验报告
AD590温度传感器设计实验 一、实验目的 设计温度检测电路，实现对温度的检测并显示在数码管上。 二、实验器材 AD590 一个 MC14433 一个 MC1403 一个 MC14511 一个 MC1413 一个 LM324 一个 470Ω电阻两个 三、实验原理 AD590是电流型温度传感器，通过对电流的测量可得到所需要的温度值。根据特性分挡，AD590的后缀以I，J，K，L，M表示。 在被测温度一定时，AD590相当于一个恒流源，把它和5～30V的直流电源相连，并在输出端串接一个1kΩ的恒值电阻，那么，此电阻上流过的电流将和被测温度成正比，此时电阻两端将会有1mV／K的电压信号。 数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二级管。按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管，共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND 上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。 首先将AD590的输出电流转换成电压，由于此信号为模拟信号，要进行数码显示，还需将此信号转换成数字信号。通过A／D转换器MC14433将模拟信号转换成数字信号，以控制显示电路。其中MC14511为译码／锁存／驱动电路，它的输入为BCD码，输出为七段译码。LED数码管（共阴极）显示由MC14433的位选信号DS1～DS4通过达林顿阵列MC1413来驱动。 五、实验接线图
六、实验心得 通过本次试验，我们学会如何用AD590传感器测量温度，熟悉了AD590、MC14433 MC1403、MC14511、MC1413、LM324器件的功能及引脚作用。同时，我们也学会了如何设计 一个检测电路。
温度测量实验报告 温度测量实验报告 引言： 温度是我们日常生活中十分重要的物理量之一。无论是烹饪、天气预报还是科学研究，我们都需要准确地测量温度。本实验旨在通过使用不同的温度测量设备，比较它们的准确性和可靠性，探究温度测量的原理和方法。 实验材料和方法： 1. 温度计：我们选用了普通水银温度计、电子温度计和红外线温度计作为实验材料。 2. 校准器：为了确保测量的准确性，我们使用了校准器对温度计进行了校准。 3. 实验环境：为了保证实验的可比性，我们在同一实验室中进行了实验，并控制了室内的温度和湿度。 实验过程： 1. 水银温度计：我们首先使用水银温度计对实验室的温度进行测量。将温度计插入温度计槽中，等待一段时间，直到水银柱稳定在一个温度上。然后，读取温度计上的刻度，记录下来。 2. 电子温度计：接下来，我们使用电子温度计对实验室的温度进行测量。将电子温度计放置在实验室中，等待一段时间，直到显示屏上的温度稳定。然后，记录下电子温度计上显示的温度数值。 3. 红外线温度计：最后，我们使用红外线温度计对实验室的温度进行测量。将红外线温度计对准实验室中的物体，按下测量按钮，等待一段时间，直到红外线温度计显示出稳定的温度数值。然后，记录下该数值。
实验结果： 根据我们的实验数据，我们得到了以下结果： 1. 水银温度计：水银温度计的测量结果相对准确，但需要一段时间来达到稳定 状态。它是一种传统的温度测量设备，可以在各种环境下使用。 2. 电子温度计：电子温度计的测量结果准确且响应速度较快。它可以直接显示 温度数值，非常方便使用。然而，它对环境的湿度和电磁干扰比较敏感，需要 定期校准。 3. 红外线温度计：红外线温度计可以远距离测量物体的温度，非接触式测量使 其在特定场景下非常有用。然而，它对物体表面的反射和发射率有一定的要求，需要注意使用条件。 讨论与结论： 通过本实验，我们发现不同的温度测量设备在准确性、响应速度和使用便捷性 方面存在差异。水银温度计在准确性方面表现良好，但需要较长的时间来达到 稳定状态。电子温度计具有较高的准确性和响应速度，但对环境条件较为敏感。红外线温度计则适用于特定的非接触式测量场景。综合考虑，我们可以根据实 际需要选择合适的温度测量设备。 总之，温度测量是一项重要的物理实验，我们需要选择合适的设备来确保测量 结果的准确性和可靠性。通过本实验，我们对不同温度测量设备的优缺点有了 更深入的了解，为今后的温度测量工作提供了有益的参考和指导。
科信学院 单片机系统设计项目(三级项目) 设计说明书 （2018/2019学年第一学期） 题目： ____ _ 温湿度监测 _____ 专业班级：通信工程16级1班2组 学生姓名：张XX 刘XX 武X 张XX 王XX 学号：XXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXX 指导教师：王付永、贾少锐、付佳 设计周数：2周 2019年1月10日
1.设计目的 （1）熟悉了解温湿度传感器的工作原理。 （2）熟悉温湿度传感器的通信原理。 （3）通过软硬件设计实现利用STM32单片机对周围环境温度信号的采集及显示。 2.设计要求 （1）查阅相关资料，熟悉所选的STM32单片机及温湿度传感器。 （2）能监测环境温度和湿度，温度测量范围为0～50℃的输入温度，湿度测量范围20-90%RH。并能用 LED 或LCD 进行实时显示。 （3）当温度超过或低于设定值时并能进行报警，并能对其进行模拟控制。 3.设计方案 3.1系统总体方案 根据设计要求，本系统须由温湿度传感器、报警器、STM32F103RB 单片机、温度范围按键调控模块和 LED 显示模块组成。系统大致框图如下： 图3.1温控系统原理框图
3.2模块、器件选型（及其相关工作原理） STM32单片机：单片机是整个电路的核心模块，它控制整个系统的运行，利用其各个口分别控制其他模块，使其他模块能够成为一个整体，要实现这些基本功能，STM32较其他的单片机更有优势。其高性能，低成本，低功耗，处理速度更快。 图3.2.1 STM32单片机 温度传感器： DS18B20 其测量范围为 -55 ℃ ~+ 125 ℃ ; 在-10~+ 85°C范围内，精度为± 0.5°C 。 DS18B20内部结构： 主要由4部分组成：64 位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码，每个DS18B20的
单片机测温实训报告 （AT89C51）
姓名：*** 学号：********** 班级：计控1004 目录
一.引言 (3) 二. 总体设计方案 (3) 三.硬件设计 (3) 3.1硬件电路设计方案 (3) 3.2硬件框图 (3) 3.3芯片介绍 (3) 3.4硬件电路图 (4) 3.4.1电路原理图 (5) 3.4.2原理图说明 (5) 四.软件设计 (6) 4.1主流程图 (6) 4.2仿真与测试 (6) 五.总结 (6) 一：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。 本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机AT89S51，测温传感器使用DS18B20，用3位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达
到以上要求。 二：总体设计方案 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。 二：用温度传感器测试温度。在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。 经过讨论，我们决定采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单。 三、硬件电路设计 3.1、硬件电路设计方案 硬件电路的单片机芯片采用AT89C51芯片，进行数据处理。数据采集部分的传感器采用DS18B20芯片数字温度传感器。用四位七段LED数码显示器显示测量的温度值。 3.2硬件框图： 3.3芯片介绍 1、AT89C51芯片 AT89C51是一种带4K字节闪存 可编程可擦除只读存储器（FPEROM —Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低 电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字
实验三十二温度传感器温度控制实验 一、实验目的 1.了解温度传感器电路的工作原理 2.了解温度控制的基本原理 3.掌握一线总线接口的使用 二、实验说明 这是一个综合硬件实验，分两大功能：温度的测量和温度的控制。 1.DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20简介 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。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。与前一代产品不同，新的产品支持3V～5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。 DS18B20测量温度范围为 -55°C～+125°C，在-10～+85°C范围内,精度为±0.5°C。DS18B20可以程序设定9～12位的分辨率，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。 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、配置寄存器。DS18B20的管脚排列如下: DQ为数字信号输入/输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。 光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接 着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验 码（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样 就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。 DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 232221202-12-22-32-4 Bit15 Bit14 Bit13 Bit12 Bit11 Bit10 Bit9 Bit8 S S S S S 262524这是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
数字温度测量原理与焊接实训报告总结通过实训，掌握数字温度测量原理与焊接的应用与实践技能，提高分析问题和解决问题、思考问题的能力，通过电子电路基本工艺操作和基本技能的实践锻炼，使学生能了解电子工程设计、科学实践的基本方法，并结合实践过程，培养学生的动手实践能力，并为后续课程的学习和今后从事的实际工作打下必要的基础。 首先，在设计电路板之前，应先熟悉电路图，了解电路原理，弄清电源部分、各功能电路部分的组成。然后针对所需印制板的面积进行设计，其原则为元件分布均匀合理，按坐标排列，体积较大的元器件及集成电路优先安排，各功能电路相对独立、兼顾统一，避免印制板上的元件疏密不一。另外，较大功率的元器件应在相应的位置上留够空间，以保证电路的可靠性、稳定性。设计完成后，体积较大的元件、集成电路等器件在电路板上的位置就已基本确定，然后按照原有电路的连接顺序将上述元件与其它元件相连接。 通过一个星期的实训，我觉得自己在以下几个方面与有收获: 一、对数字温度测量原理与焊接的理论有了初步的系统了解。我们了解到了焊普通元件与电路元件的技巧、印制电路板图的设计制作与工艺流程、收音机的工作原理与组成元件的作用等。这些知识不仅在课堂上有效，对以后的数字温度测量原理与焊接课的学习有很大的指导意义，在日常生活中更是有着现实意义。
二、对自己的动手能力是个很大的锻炼。实践出真知，纵观古今，所有发明创造无一不是在实践中得到检验的。没有足够的动手能力，就奢谈在未来的科研尤其是实验研究中有所成就。在实训中，我锻炼了自己动手技巧，提高了自己解决问题的能力。比如做收音机组装与调试时，好几个焊盘的间距特别小，稍不留神，就焊在一起了，但是我还是完成了任务。 三、实训课程实训让我们学到了很多课本上没有办法学到的很多实用的东西，通过组装一个光控报警电路让我们将在课本中学习到的一些电路的组成以及一些电路元器件的工作原理以及其正常工作的检测运 用到实践中，并且得到延伸以及拓展。不仅增强了实际动手能力，也同时深化了我们对课本知识的了解，以及运用。真正的做到发现问题，提出问题，解决问题的自主学习，在实践中找寻问题的所在，并运用自己所知道的知识去解释，与同学互帮互助，共同探讨共同进步。 我学会了基本的焊接技术，电路的检测与调试，知道了电子产品的装配过程，我们还学会了电子元器件的识别及质量检验，知道了整机的装配工艺，这些都我们的培养动手能力及严谨的工作作风，也为我们以后的工作打下了良好的基矗而且这在我们以后的计算机专业课学习硬 件中应该也是很有用的 通过了数字温度测量原理与焊接实训，我确实是学到了很多知识，拓展了自己的的视野。通过这一次的电子电工实训，增强了我的动手打
1 设计原理 (2) 1.1 温度计的实现 (2) 温度传感器DS18B20介绍 (2) 显示电路 (5) 2 单片机小系统基本组成 (5) 2.1 AT89S52芯片 (5) 供电电路 (6) 晶振电路 (6) 3 硬件设计 (9) 3.1 DS18B20与单片机的接口电路 (9) 3.2 PROTEUS仿真电路图 (10) 4 软件设计 (10) 4.1 主程序流程图 (10) 4.2 各子程序流程图 (11) 5 调试过程 (14) 调试结果 (14) 调试出现的问题 (14) 6 电路特点及方案优缺点 (14) 7 收获与体会 (14) 8 参考文献 (15)
1 设计原理 1.1 温度计的实现 设计中采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS18B20和AT89S52单片机构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号。实验中采用AT89S52单片机控制，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。该系统利用AT89S52芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度，并可以根据需要设定上下限温度。最后控制LED数码管，显示出所测量到的温度。该测温系统电路简单、精确度较高、实现方便、软件设计也比较简单。系统框图如图1所示。 图1 DS18B20温度测温系统框图 1.2温度传感器DS18B20介绍 DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EPROM 中，掉电后依然保存。 温度传感器DS18B20引脚如图2所示。
温度试验报告 1. 背景 本温度试验报告旨在评估某产品在不同温度下的性能表现。试验过程中，我们参考了相关标准和规范，以确保实验的准确性和可靠性。 2. 试验目的 本试验的主要目的如下： - 评估产品在不同温度条件下的工作性能。 - 确定产品在极端温度环境下的耐受能力。 - 判断产品在温度变化过程中是否存在异常现象。 3. 试验方法 本次试验采用以下步骤和参数：
1. 预热：将产品置于环境温度（25°C）下预热30分钟。 2. 温度变化：将产品置于不同的温度环境中，包括低温（-10°C）和高温（40°C），并保持稳定温度1小时。 3. 性能评估：在不同温度下，通过测量产品的工作参数、观察产品的运行状态以及记录异常现象来评估其性能表现。 4. 结果记录：整理试验结果，并记录测试数据、观察记录和异常情况。 4. 试验结果 根据试验数据和观察记录，我们得出以下结论： - 在正常工作温度范围内（25°C），产品表现稳定，无异常现象。 - 在低温环境（-10°C）下，产品的工作性能有所下降，但仍能正常运行。 - 在高温环境（40°C）下，产品的工作性能有轻微下降，但仍保持在可接受范围内。 - 在整个试验过程中，未观察到任何异常现象或故障情况。
5. 结论 根据本次试验的结果，我们认为该产品在正常工作温度范围内 表现良好，并且具有一定的耐受低温和高温环境的能力。然而，建 议在极端温度环境下，用户需要特别注意产品的工作性能和可靠性。 6. 建议 针对以上试验结果，我们提出以下建议： - 为了保证产品的长期稳定运行，建议在正常工作温度范围内 使用产品。 - 对于低温环境中的使用场景，用户需注意产品的性能下降情况，并酌情采取保护措施。 - 在高温环境中使用产品时，用户应注意产品的工作状态及其 可能的影响，并保持适当的散热和通风条件。 以上是本次温度试验的报告内容，感谢您的阅读。
基于rs485的温湿度检测系统的实训报告 基于RS485的温湿度检测系统的实训报告 一、引言 近年来，随着物联网技术的快速发展，各种智能设备逐渐走进人们的生活，温湿度检测系统也成为了重要的环境监测工具。本实训报告旨在介绍基于RS485通信协议的温湿度检测系统的设计与实现过程。 二、系统设计 1. 硬件设计 温湿度检测系统的硬件设计包括传感器、RS485通信模块和控制单元。传感器负责采集环境温湿度数据，RS485通信模块负责传输数据，控制单元负责数据处理和显示。 2. 软件设计 软件设计是温湿度检测系统的核心部分，包括数据采集、数据处理和数据显示三个模块。数据采集模块通过与传感器通信，实时获取环境温湿度数据；数据处理模块对采集到的数据进行处理，如计算平均值、最大值和最小值等；数据显示模块将处理后的数据通过控制单元显示在显示屏上。 三、系统实现 1. 硬件连接
将传感器与RS485通信模块连接，并将RS485通信模块与控制单元连接，确保各个硬件设备正常工作。 2. 软件编程 使用C语言编写程序，实现数据采集、数据处理和数据显示功能。首先，通过RS485通信协议与传感器进行通信，获取温湿度数据；然后，对获取到的数据进行处理，计算平均值、最大值和最小值等；最后，将处理后的数据通过控制单元显示在显示屏上。 四、实训过程 在实训过程中，首先进行了硬件连接，确保各个设备之间的通信正常。然后，进行了软件编程，根据设计要求实现了数据采集、数据处理和数据显示功能。最后，对系统进行了测试和调试，确保系统能够准确地采集和显示温湿度数据。 五、实训总结 通过本次实训，我对基于RS485通信协议的温湿度检测系统有了更深入的了解。在实际操作中，我掌握了硬件连接和软件编程的基本技巧，并成功实现了系统的功能设计。此外，通过实训过程，我还提高了自己的动手能力和解决问题的能力。 六、展望未来 随着物联网技术的不断发展和应用，温湿度检测系统将在各个领域发挥更大的作用。未来，我将继续深入学习和研究相关技术，不断