19 数字温度计设计李明2

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【新教材】粤教版科学三年级上册第19课《测量温度》教案教学设计

粤教版科学三年级上册第19课《测量温度》教学设计《科学》三年级上册第19课《测量温度》教学设计一、教材分析《测量温度》是《科学》（粤教科技版）三年级上册《热与温度》单元的第2课。

本课活动突出对科学探究技能的训练，让学生在认识温度计的基础上，通过测量冰融化成水的温度变化，掌握使用温度计测量温度的使用技能。

本课共由3个活动、1个实践活动和1个科学阅读组成。

活动1“认识温度计”，主要是指导学生认识生活中常见的不同种类的温度计，并观察常用的温度计有什么特点。

活动2“温度计的使用”是以测量水温为例，学习温度计的读数方法和使用方法。

活动3“测量冰融化成水的温度变化”是使用水温计进行操作训练，测量冰融化成水的温度变化。

实践活动“用电子温度计测量温度”是在条件允许的情况下，使用电子温度计进行测量水从室温加热到沸腾的温度变化。

科学阅读的主题是“体温计”，介绍了体温计的各种类型以及使用方法。

二、学情分析经过第1课《感受冷和热》后，学生已经知道可以通过观察大致知道物体是冷还是热，但是不能凭观察到的现象就能准确判断物体的冷热程度。

因此了解到想要准确了解物体的冷热程度则需要科学的测量工具。

学生在日常生活中对温度计有一定的认识，接触过的温度计可能常常是体温计、气温计等，这些温度计有可能是刻度型的，也有可能是显示数字型的。

同时学生也对温度计的单位也有一定的认识，知道读作摄氏度，但怎么记作就可能不清晰。

其实学生对温度计的认识还是停留在表面上，比较粗糙的认识，而且学生对实验用温度计还是接触比较少，也可能没有正式使用温度计测量过温度的变化。

在读数时，如果是整数的结果，学生会比较容易读出来，由于学生没有学过小数，因此对不是整数的读取还是比较模糊。

三、教学策略根据“任务驱动”和“科学与探究”之间的关系，以及学生的实际情况，可将教法和学法确定如下：1.从教的方面来说，主要采取任务驱动教学法。

具体过程分为两个部分：①通过任务驱动情境，提出问题，给出观察任务，激发学生对温度计有什么特点以及怎么测量温度产生兴趣。

简易数字温度计的方案设计书

目录引言 (3)1功能要求 (4)2系统方案论证与比较 (4)2.1数字温度计设计方案论证 (4)2.1.1方案一 (4)2.1.2方案二 (6)2.2方案二的总体设计框图 (7)3系统主要元器件的选择及介绍 (8)3.1 单片机的选用及功能介绍 (8)3.1.1单片机简介 (8)3.1.2单片机的产生与发展 (9)3.1.3单片机的应用 (10)3.1.4MCS-51单片机引脚及功能介绍 (11)3.2 温度传感器的选择 (13)3.2.1DS18B20 简单介绍 (14)3.2.2DS18B20 的性能特点和使用中的注意事项 (14)3.2.3DS18B20的引脚及内部结构 (16)3.2.4 DS18B20 的工作原理 (25)3.2.5DS18B20的单线协议和命令 (26)3.2.6温度数据的计算处理方法 (29)4系统硬件电路的设计 (32)4.1主板电路 (32)4.2显示电路 (32)4.3DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (33)5系统软件算法分析 (34)5.1主程序 (34)5.2读出温度子程序 (35)5.3温度转换命令子程序 (36)5.4计算温度子程序 (37)5.5显示数据刷新子程序 (38)6调试及性能分析 (39)结论 (40)致谢 (41)参考文献 (42)附录 (43)附录一原理图 (44)附录二控制源程序清单 (48)基于单片机的数字温度计的设计指导教师：宗文军2006级机电专业学号 20060279 姓名胡雄飞摘要随着时代的进步和发展，人类不断的需求，科技不断的进步。

温度计所给人类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。

由于老式温度计的精确度低，测量范围小，无法满足现代化生活:工业、教案、科研、旅游等等各个领域的需求。

随着集成电路技术的发展，单片微型计算机的功能也不断增强，由于单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，它属于多功能温度计。

数字温度计

课程设计报告数字温度计专业班级姓名时间指导教师20013 年 12 月 29 日1 设计要求■基本范围-50℃-110℃■精度误差小于0.5℃■LED数码直读显示2 扩展功能■实现语音报数■可以任意设定温度的上下限报警功能数字温度计应教022 李世朋摘要：温度计是工农业生产及科学研究中最常用的测量仪表。

随着时代的进步和发展，数字温度计得到了迅速的发展。

数字温度计的优点是准确度高，不易误读，分辨率高，特别是在测量小的温度变化时比较准确。

数字温度计已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。

本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。

关键词：数字控制，温度计， DS18B20，A T89S511 引言随着人们生活水平的不断提高,数字化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。

2 总体设计方案2.1数字温度计设计方案论证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。

2.2方案二的总体设计框图温度计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器采用单片机AT89S51，温度传感器采用DS18B20，用3位LED 数码管以串口传送数据实现温度显示。

图1 总体设计方框图2.2.1 A/D 转换器ICL7107是一块应用非常广泛的集成电路。

它包含3 1/2位数字A/D 转换器，可直接驱动LED 数码管，内部设有参考电压、独立模拟开关、逻辑控制、显示驱动、自动调零功能等。

2024年神奇的温度计教案及反思

2024年神奇的温度计教案及反思一、教学内容本节课选自《物理》八年级下册第三章“温度与热量”的第一节“温度的测量”。

详细内容包括温度计的原理、使用方法、温度单位的换算以及温度在日常生活中的应用。

二、教学目标1. 知道温度计的原理，掌握温度计的使用方法。

2. 学会摄氏度与华氏度的换算，能正确读取温度计的数值。

3. 了解温度在生活中的应用，提高学生的实践操作能力。

三、教学难点与重点难点：温度单位的换算，温度计的正确使用。

重点：温度计的原理，温度的读取与换算。

四、教具与学具准备教具：温度计、热水、冰水、实验器材。

学具：练习本、笔、计算器。

五、教学过程1. 实践情景引入让学生观察教室内的温度计，提问：“大家知道温度计的原理吗？它是如何测量温度的？”2. 知识讲解（1）温度计的原理（2）温度计的使用方法（3）摄氏度与华氏度的换算3. 例题讲解（1）如何读取温度计的数值？（2）将20℃换算为华氏度。

（3）分析温度在生活中的应用。

4. 随堂练习（1）让学生动手操作，测量热水和冰水的温度。

（2）换算摄氏度与华氏度。

（3）讨论温度在日常生活中的应用。

5. 课堂小结六、板书设计1. 温度的测量1.1 温度计的原理1.2 温度计的使用方法1.3 温度单位换算七、作业设计1. 作业题目（1）简述温度计的原理。

（2）将25℃换算为华氏度。

（3）列举三个温度在生活中的应用。

2. 答案（1）温度计的原理：利用液体的膨胀性质来测量温度。

（2）25℃换算为华氏度：77℉。

（3）温度在生活中的应用：气象预报、体温测量、烹饪等。

八、课后反思及拓展延伸1. 反思本节课学生对温度计的原理和使用方法掌握较好，但在温度单位换算方面存在一定难度。

在今后的教学中，应加强这方面的练习。

2. 拓展延伸（1）了解其他类型的温度计，如红外线温度计、热电偶温度计等。

（2）探讨温度对生物的影响，如气温对农作物生长的影响。

重点和难点解析1. 温度计的正确使用方法。

简易数字温度计设计

综上所述，选择方案二。
3 系统理论分析与计算 3.1 DS18B20 的理论分析与计算
DS18B20 通过编程，可以实现最高 12 位的温度存储值，在寄存器中，以补码的格式存储，如图 1 所示。
2
图 1 DS18B20 温度数据格式寄存器一共 2 个字节，LSB 是低字节，MSB 是高字节，其中 MSb 是字节的高位，LSb 是字节的低位。大家可以看出来，二进制数字，每一位代表的温度的含义，都表示出来了。其中 S 表示的是符号位，低 11 位都是 2 的幂，用来表示最终的温度。DS18B20 的温度测量范围是从-55 度到+125 度，而温度数据的表现形式，有正负温度，寄存器中每个数字如同卡尺的刻度一样分布，如图 2 所示。
void ConfigTimer0(unsigned int ms); unsigned char IntToString(unsigned char *str, int dat); extern bit Start18B20(); extern bit Get18B20Temp(int *temp); extern void InitLcd1602(); extern void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str); extern void LcdWriteCmd(unsigned char cmd);
6 总结
本系统以单片机 STC89C52 芯片为核心部件，利用 LCD1602、独立按键、蜂鸣器、DS18B20 并配合 C 语言算法实现了简易数字温度计设计，完成此次设计题目中的全部基本功能和部分拓展功能。在系统设计过程中，力求硬件线路简单，充分发挥软件编程方便灵活的特点，来满足系统设计要求。

数字温度计的设计和制作实验报告

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作R − （θ 以℃为单位）图并进行线性拟合得如下结果：
��
1
相关系数�� 2 = 0.99849；斜率k1 = (1.040 ± 0.013) × 106 Ω℃；截距b1 = (−105.5 ± 3.6) × 102 Ω； ∴ R = (1.040 ± 0.013) × 106 �� + (−105.5 ± 3.6) × 102 ；
图 6：R − 关系图
�� 1 1
作R − �� （T 以 K 为单位）图并进行线性拟合得如下结果：相关系数�� 2 = 0.99703；斜率��2 = (7.15 ± 0.13) × 107 �� ∙ Ω; 截距��2 = (−2.13 ± 0.04) × 105 Ω; ∴ R = (7.15 ± 0.13) × 107 1 ��
一、引言
利用温度传感器将对温度的测量转换为对电学量的测量是精确测温的常用方法。热敏电阻通常用半导体材料制成，分为负温度系数（NTC）热敏电阻和正温度系数（PTC）热敏电阻两种。NTC 热敏电阻体积小，且其阻值随温度变化十分灵敏，因此被广泛应用于温度测量、温度控制等。本实验对 NTC 热敏电阻的温度特性进行了测量，并以 NTC 热敏电阻为测温元件，采用串联电路和非平衡电桥两种方法制作并校准数字体温计，实现了一定温度范围内对温度的精确测量。
数字温度计的设计和制作
摘要：本文对负温度系数（NTC）热敏电阻的温度特性进行了研究，并以 NTC 热敏电阻为测温元件，采用串联电路和非平衡电桥两种方案制作量程为35℃~42℃的数字体温计，并对其进行校准，将温度转化为可测电学量。制作的数字体温计电路简明，精度较高（误差不超过0.1℃），达到了设计要求。关键词：数字温度计、NTC 热敏电阻、温度特性

2012届毕业设计任务书(数字温度计)

2012届毕业设计任务书(数字温度计)附件8：HCIT-QF-JW054淮安信息职业技术学院2009 级学生毕业设计（论文）材料袋学生姓名：刘辉玲学号：71096003院（系）名称：电子工程学院专业：电子信息工程技术专业基于单片机的数字温度计的设计毕业设计（论文）题目：指导教师：冯成龙副教授（姓名、专业技术职务）材料目录序号名称数量备注1 选题、审题表 12 任务书 13 中期检查表 14 毕业设计（论文） 15 成绩评定表 16年月日附件1：HCIT-QF-JW050淮安信息职业技术学院2009 级学生毕业设计（论文）选题、审题表院（系）电子工程学院选题教师姓名冯成龙专业电子信息工程技术专业技术职务高级中级初级√申报课题名称基于单片机的数字温度计的设计课题类别设计论文其它课题来源生产实践科研实验室建设自拟√√√课题简介本课题以单片机为核心，结合电子技术、计算机技术、传感器及显示技术等技术，实现温度测量，并将测量结果通过显示器显示出来。

设计（论文）要求（包括应具备的条件）1．熟练掌握单片机软、硬件设计；2．掌握温度传感器相关知识；3．能实时显示温度；4．温度计采用电池或市电供电；5．测温范围：-20～100℃；6.具有团队合作精神。

课题预计工作量大小大适中小课题预计难易程度难一般易是否是新拟课题是否所在专业审定意见负责人（签名）：年月日注：1、该表作为学生毕业设计（论文）课题申报时专用,由选题教师填写,经所在专业有关人员讨论,负责人签名后生效;2、该表的填写针对1名学生毕业设计（论文）时选择使用,如同一课题由2名及2名以上同学选择,应在申报课题的名称上加以区别(加副标题),并且在"设计(论文)要求"一栏中加以体现;3.课题简介一栏主要指研究设计该课题的背景介绍及目的、主要内容、意义;4.“设计（论文）要求（包括应具备的条件）”一栏：主要指本课题技术方面的要求，而“条件”指从事该课题必须具备的基本条件（如仪器设备、场地、文献资料等）;5.课题一旦被学生选定，此表须放在学生“毕业设计（论文）材料袋”中存档。

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。

2019版教科小学科学三下《3.1.温度和温度计》教案(4)

温度和温度计【教学目标】科学概念：1.温度表示物体的冷热程度，物体的温度可以用温度计测量。

2.常用液体温度计是利用玻璃管内的液注随温度变化而上升和下降来测量温度的。

过程与方法：1.观察和研究作为测量工具的常用液体温度计的主要构造。

2.识读温度计（模型）刻度上的数字，并把刻度上的数字与更热或更冷的温度联系起来。

情感、态度、价值观：理解测量工具使用规定的意义，并愿意遵守这些规定。

【教学重点】摄氏温度的读与写。

【教学难点】识读零下温度。

【教学准备】小组：体温计（1）、气温计（1）、水温计（刻度范围-20℃——110℃）（2）全班：自制温度计模型（刻度范围在-20℃——110℃）【教学过程】一、比较水的温度1.引入：同学们，在生活中用手触摸过冷水和热水吗？有什么感觉？2.出示冷热不同的两杯水，请学生用手触摸感知哪一杯温度高，哪一杯温度低，回答后指导：温度是感知物体的冷热程度的。

板书：温度讲述：温度的单位通常用摄氏度（℃）来表示，我们可以通过皮肤等触觉器官感知、比较物体的冷热情况。

3.师：我们再来感知一下，每个小组的桌上有四杯水（1号杯内装的是凉水，2号、3号杯内装的是温水，4号杯内装的是热水）。

大家一起安静的来完成下列活动：先把左手手指、右手手指同时分别插入1号杯和4号杯，比较它们的冷热，然后马上将左手手指、右手手指同时分别插入2号杯和3号杯，比较它们的冷热。

4.汇报。

（预设：4号杯的水热，1号杯的水冷；3号杯的水比2号杯的水冷。

）5.师：我们再来一次，这次的要求是先把左手手指、右手手指同时分别插入2号杯和3号杯，比较它们的冷热，然后马上将左手手指、右手手指同时分别插入1号杯和4号杯，比较他们的冷热。

（预设：2号和3号杯的水温度差不多，1号杯的水冷，4号杯的水热）6.师：同样的四杯水，由于实验顺序不同，手指获得的感觉是不同的，那有什么办法可以准确地知道物体的冷热程度呢？板书：温度计二、观察温度计1.出示温度计，我们要正确使用温度计，首先必须要认识这个温度计，了解它有哪几个部分组成？2.分发温度计，提示：先想一想你准备怎么观察温度计，然后仔细观察。

数字温度计课程设计

重庆三峡学院课程设计（论文）题目数字温度计.院系机械工程学院专业机械电子工程（数控加工）年级 201X级学生姓名范俊学生学号 *************指导教师 XXX 职称教授（完成设计（论文）时间 2014 年 12 月目录)摘要 (1)关键词 (1)1课题调查 (2)本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势 (2)本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法 (3)本课题拟采用的研究手段（途径）和可行性分析 (3)DS18B20的主要特性 (4)2方案设计 (4)、总体初步方案 (4)模块方案分析 (5)模块一微处理器模块 (5)模块二复位电路 (7)模块三时钟电路 (8)模块四温度传感器 (9)模块五 LED显示电路 (9)3 整机电路 (10)!4 制作及调试过程 (10)5 结论 (11)附录一：源程序 (12)附录二：原理图 (17)附录三：实物图 (18)参考文献 (19)数字温度计范俊重庆三峡学院机械工程学院机械电子专业XXXX级X班重庆万州 404000摘要在日常生活及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。

其硬件电路和软件调试比较复杂，制作成本较高。

近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正不断走向深入。

所以我们选用单片机作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，用单片机本生的优势节约成本，使电路更简单。

温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用，利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。

在这里介绍了一种基于AT89C52单片机的温度测量及控制系统的硬件结构以及C语言程序设计，该系统设计和布线简单，结构紧凑，体积小，重量轻，抗干扰能力强，性价比高，扩展方便，在大型仓库，工厂，智能化建筑等领域的多点温度检测中有广阔的应用前景。

关键词 DS18B20 AT89C51 温度测量1课题调查本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势温度的测量对人类日常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。

数字温度计开题报告

数字温度计开题报告数字温度计开题报告一、引言温度是物体热量状态的一种度量，对于人类生活和工业生产都具有重要意义。

传统的温度计使用汞柱或酒精柱来测量温度，但这些温度计存在一些问题，如易碎、易污染等。

为了解决这些问题，我们计划开发一种基于数字技术的温度计，即数字温度计。

二、背景数字温度计是一种利用电子技术和传感器来测量温度的设备。

它通过将温度信号转换为数字信号，以便于读取和处理。

数字温度计具有体积小、精度高、易读取等优点，因此在医疗、环境监测、气象等领域得到广泛应用。

三、目标与意义我们的目标是设计和制造一种精度高、可靠性强的数字温度计。

通过使用数字技术，我们可以实现温度的准确测量和显示，提高温度测量的可靠性和便捷性。

数字温度计的应用范围广泛，可以用于家庭、医院、实验室等各种场合，为人们提供准确的温度信息，帮助人们更好地了解和控制温度。

四、设计方案1. 传感器选择：我们计划使用高精度的温度传感器，如热电偶或半导体传感器。

这些传感器具有较高的灵敏度和稳定性，能够准确地测量温度。

2. 数字信号转换：将传感器测得的模拟温度信号转换为数字信号，可以通过模数转换器（ADC）实现。

ADC能够将连续的模拟信号转换为离散的数字信号，以便于处理和显示。

3. 数字信号处理：通过微处理器或微控制器对数字信号进行处理，包括温度单位转换、数据存储、显示等功能。

这样可以实现对温度数据的实时监测和记录。

4. 显示方式：我们计划使用液晶显示屏来显示温度数值。

液晶显示屏具有低功耗、清晰度高等特点，适合用于数字温度计的显示。

五、预期结果我们预期设计和制造出一种精度高、可靠性强的数字温度计。

该温度计能够准确测量温度，并将温度数值以数字形式显示在液晶屏上。

同时，该温度计还具有较好的用户界面和易操作性，能够满足用户的需求。

六、时间计划1. 设计和制造温度传感器模块：预计耗时2周。

2. 设计和制造模数转换器模块：预计耗时1周。

3. 设计和制造数字信号处理模块：预计耗时3周。

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。

电子班—G—穆翠—数字温度计设计与制作

毕业论文封面学号姓名班级电子1001班指导教师论文题目数字温度计设计与制作数字温度计设计与制作摘要本次设计主要介绍一种基于单片机控制的数字温度计，在硬件方面介绍单片机温度控制系统的设计，对硬件原理图做简洁的描述。

系统程序主要包括程序、读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序、显示数据刷新子程序。

软硬件分别调试完成后，将程序下载入单片机中，电路板接上电源，电源指示灯亮，按下开关按钮，数码管显示当前温度。

由于采用了智能温度传感器DS18B20，所以这次设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比的转换速率极快，进行读、写操作非常简便。

它具有数字化输出。

系统具有微型化、微功耗、测量密度高、功能强大等特点，加上DS18B20内部的差错检验，所以它的抗干扰能力强，性能可靠，结构简单。

本次设计产生的结果是能正常显示温度。

充分印证了设计的可靠性、可行性。

关键词：单片机控制 DS18B20 数码管目录第一章单片机的概述............................................................................................................................... - 0 -1.1选题背景 ..................................................................................................................................... - 0 -1.2单片机的简介.............................................................................................................................. - 0 -1.3 温度计的运用.............................................................................................................................. - 0 - 第二章测温仪设计方案........................................................................................................................... - 1 -2.1经过D/A转换后直接显示.......................................................................................................... - 1 -2.2基于单片机和DS18B20的温度测量仪..................................................................................... - 1 -2.3基于FPGA和热敏电阻pt100的温度测温仪 ........................................................................... - 2 - 第三章方案的分析与比较....................................................................................................................... - 3 -3.1温度传感器的比较....................................................................................................................... - 3 -3.2控制器的比较............................................................................................................................... - 3 - 第四章方案的实现 .................................................................................................................................. - 3 -4.1方案实现的原理.......................................................................................................................... - 3 -4.1.1单片机系统...................................................................................................................... - 4 -4.1.2 DS18B20工作原理.......................................................................................................... - 6 -4.1.3数码管工作原理............................................................................................................ - 13 -4.2方案电路原理图........................................................................................................................ - 15 -4.3仿真验证 ................................................................................................................................... - 17 - 心得体会 .................................................................................................................................................. - 20 - 致谢 .......................................................................................................................................................... - 21 - 参考文献 .................................................................................................................................................. - 25 -第一章单片机的概述1.1选题背景随着人们生活水平的不断提高,数字化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。

数字温度计的设计开题报告

数字温度计的设计开题报告数字温度计的设计开题报告一、引言近年来，随着科技的不断发展和人们对健康的关注度日益增加，温度计作为一种常用的医疗设备，也在不断升级和改进。

传统的温度计存在使用不便、易碎、不精确等问题，因此，我们决定设计一种数字温度计，以提高测量温度的准确性和方便性。

二、背景在日常生活中，测量体温是一个常见的行为，特别是在疾病防控、医疗护理等领域。

传统的温度计通常采用玻璃柱或金属杆作为测量元件，通过温度的变化来显示体温。

然而，这种温度计存在易碎、使用不便、不精确等问题，且需要人工观察和读数，不够智能化。

三、目标我们的设计目标是开发一种数字温度计，具有以下特点：1. 高精度：能够准确测量体温，误差小于0.1°C。

2. 易使用：操作简单，无需人工观察和读数。

3. 实时监测：能够实时显示体温，并记录温度变化趋势。

4. 数据传输：能够将测量数据传输至手机或电脑等设备，方便用户查看和管理。

四、设计方案1. 传感器选择：采用高精度的温度传感器，如PT100或NTC热敏电阻，以确保测量的准确性。

2. 显示屏幕：选择高分辨率的液晶显示屏，能够清晰显示体温数据，并具有背光功能，方便夜间使用。

3. 数据处理：采用微控制器进行数据处理和存储，实现实时监测和温度记录功能。

4. 电源供应：使用可充电电池或电池组，以确保设备的长时间使用。

5. 数据传输：通过蓝牙或Wi-Fi等无线通信方式，将测量数据传输至手机或电脑等设备，用户可以随时查看和管理。

五、预期成果1. 设计出一款高精度、易使用的数字温度计原型。

2. 实现实时监测和温度记录功能。

3. 实现数据传输功能，方便用户查看和管理。

六、可行性分析1. 技术可行性：温度传感器、微控制器和无线通信技术等已经相对成熟，我们可以借鉴已有的技术和方案。

2. 经济可行性：数字温度计市场需求量大，且价格相对较高，具有一定的经济潜力。

3. 社会可行性：随着人们对健康的关注度增加，数字温度计作为一种便捷的健康监测工具，具有广阔的市场前景。

三年级科学教案-温度和温度计-“百校联赛”一等奖

《温度和温度计》说课稿各位老师好：今天我说课的课题是“温度和温度计”。

下面我对本课题进行分析：一、教材分析：《温度和温度计》是教科版《科学》教材三年级下册第三单元第一课的教学内容，是整个单元学习的基础。

只有掌握了温度和温度计的相关知识，学会了温度的读写方法及如何使用温度计，学生们才能运用这些知识和技能完成接下来“测量水的温度”、“水结冰了”、“水融化了”等章节的学习。

教材由4个活动构成：活动一：比较冷热程度不同的水（从学生的日常生活中很自然的会知道什么东西是热的什么东西是凉的，所以温度的概念学生不难理解。

通过实验感知要测量温度不可以用触觉来测量需使用测量工具温度计。

）活动二：观察温度计（由于三年级学生的逻辑思维和语言表达能力还不是很高，所以在这部分的教学中，通过学生亲自观察讨论，教师提问总结，由浅入深逐步构建学生对温度计的知识体系。

）活动三：摄氏温度的读写（要正确识读必须先让学生认识零上和零下温度。

）活动四：读出温度计指示的温度。

教学内容的呈现注重了学生认知水平和特点，注重了各部分内在的逻辑联系。

二、学说情：目标我所面对的是三年级的学生，他们对温度和温度计没有很深的了解。

学生可能听说过温度计，也曾用体温计测量过体温，但真正使用温度计测量过其他物体温度的学生估计极少。

因此根据大纲要求和学生的认知水平，我把本课的教学目标制定如下;使学生明白温度表示物体的冷热程度，物体的温度可以用温度计来测量。

能力目标:通过学生参与实验，培养学生的动手和观察能力。

从温度计这种工具的精巧设计体验科学的魅力，理解测量工具使用规定的意义，并愿意遵守这些规定。

三、教学目标：（一）知识与技能目标：温度表示物体的冷热程度，物体的温度可以用温度计测量；常用液体温度计是利用玻璃管内的液柱随温度变化而上升和下降来测量温度的。

（二）过程与方法目标：观察和研究作为测量工具的常用液体温度计的主要构造；识读温度计刻度上的数字，并把刻度上的数字与更热或更冷的温度联系起来。

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郑州交通职业学院毕业设计设计题目：数字温度计的设计所属系别机电工程系专业班级机电一体化技术2班姓名李明明学号 201008030202219指导教师蒋敏撰写日期 2013 年 3 月摘要温度作为一个常用的物理量在我们的气场生活中起着十分重要的作用，所以对温度计的设计也十分必要。

在此介绍一种智能数字温度计，这种温度计有许多优点，并且它的应用范围非常广泛。

它的主要元件是：控制器—AT89C2051、温度传感器—DS18B20、数码管—LED，所以这种温度计不仅设计起来简单并且轻便、便宜，总体来说这种温度计的性价比是很高的。

它的主要原理是利用DS18B20可以很好的转换温度值，并且直接显示温度值，它的性能优于传统的感温元件并且省去了A\D、和模拟开关的设计。

此外AT89C2051体积小并且还可以直接驱动LED，这样大大化简了设计的难度并且降低了成本。

关键词：智能，数字，温度计，温度AbstractThe temperature took a commonly used physical quantity is playing the extremely vital role in ours gas field life, therefore extremely is also essential to the thermometer design.In this introduced one kind of intelligent numeral thermometer, this kind of thermometer has many merits, and its application scope is extremely widespread.Its key element is: Controller - AT89C2051, temperature sensor - DS18B20, nixietube-LED ,not only therefore this kind of thermometer designs simple and is facile, is cheap, generally speaking this kind of thermometer performance-to-price ratio is very high.Its main principle is uses DS18B20 to be possible the very good transformation temperature value, and demonstrates the temperature value directly, and its performance surpassed traditional the bulb to omit A \ D, and the analog switch design.And in addition at89C2051 volume small also may direct drive LED, and simplified the design difficulty to reduce the cost like this greatly.Key word：Intelligence Numeral Thermometer Temperature目录1.引言 (1)2.总体设计方案 (1)3.方案的总体设计框图 (1)3.1主控制器 (2)3.2显示电路 (4)3.3温度传感器 (4)4.系统整体硬件电路 (5)4.1主板电路 (5)4.2显示电路 (5)5统软件算法分析 (5)5.1主程序 (5)5.2读出温度子程序 (6)5.3温度转换命令字程序 (7)5.4计算温度子程序 (7)5.5显示数据刷新子程序 (7)6总结 (7)参考文献 (9)致谢 (10)1.引言单片机自问世以来，性能不断提高和完善，其资源又能满足很多应用场合的需要，加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点，因此，在工业控制、智能仪器仪表、数据采集和处理、通信系统、高级计算器、家用电器等领域的应用日益广泛，并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统。

单片机的潜力越来越被人们所重视。

特别是当前用CMOS工艺制成的各种单片机，由于功耗低，使用的温度范围大，抗干扰能力强，能满足一些特殊要求的应用场合，更加扩大了单片机的应用范围，也进一步促使单片机性能的发展。

而现在的单片机在农业上页有了很多的应用。

温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常用到的一个物理量。

测量温度的基本方法是使用温度计直接读取温度。

最常见到得测量温度的工具是各种各样的温度计，例如：水银玻璃温度计，酒精温度计，热电偶或热电阻温度计等。

它们常常以刻度的形式表示温度的高低，人们必须通过读取刻度值的多少来测量温度。

利用单片机和温度传感器构成的电子式智能温度计就可以直接测量温度，得到温度的数字值，既简单方便，有直观准确。

2.总体设计方案在单片机电路设计中，使用传感器，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。

3.方案的总体设计框图温度计电路设计总体设计方框图如3-1所示，控制器采用单片机AT89C2051，温度传感器采用DS18B20，用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。

主控制器LED 显示温度传感器单片机复位时钟振荡报警点按键调整图3.1总体设计方框图3.1主控制器在第三章中已经提到单片机AT89C2051，在此详细介绍一下各引脚的功能及其有优点。

单片机AT89C2051具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。

AT89C2051 的引脚AT89C2051 采用引脚双列直插式封装，现将各引脚的功过能说明如下。

·Vcc(20)：电源电压端。

·GND（10）：地端。

·RST（1）：复位输入端。

当RST 引脚出现两个机器周期的高电平时，单片机复位。

复位后，AT89C2051 内部专用寄存器及I/O 口的处置与8051的情况一样，而内部的状态保持不变。

·XTAL1(5)：振荡器反相放大器的输入和内部时钟发生器的输入端。

·XTAL1(4)：振荡器反相放大器的输出端。

·P1 口：P1口是一个8位双向I/O 口。

P1.2-P1.3 引脚内部接有上拉电阻。

P1.0 和P1.1 分别作为片内精密模拟比较器的同相输入(AIN0)和反相输入（AIN1）。

P1 口输出缓冲器可吸收20mA 电流并能直接驱动LED 显示。

当P1 口的锁存器写入“1”时，P1 口可作为输入端。

当引脚P1.2--P1.7 用作输入并被外部拉低时，它们将因内部的上拉电阻而流出电流（II1 ）。

P1 口还在闪速编程和程序校验期间接受代码数据。

·P3 口：P3 口的P3.0-P3.5 和P3.7 是带有内部上拉电阻的七个双向I/O 引脚。

P3.6 用于固定输入片内比较器的输入信号并且它作为一通用I/O 引脚而不能访问。

P3 口缓冲器可吸收20mA 电流。

当P3 口锁存器写入“1”时，它们被上拉电阻拉高并可作为输入端。

用作输入时，被外部拉低的P3 口引脚将由于上拉电阻而流出电流（Ii1 ）。

P3 口还接收一些用于闪速存储器编程和程序校验的控制信号。

P3 口还用于实现AT89C2051 的一些特殊功能，这些特殊功能定义如下：口线特殊功能P3.0 RXD(串行口输入端)P3.1 TXD(串行口输出端)P3.2 /INT0(外部中断0)P3.3 /INT1(外部中断1)P3.4 T0(定时器0外部输入)P3.5 T1(定时器1外部输入)下面就目前国内全胜较多的两种单片机，讨论一下2051的性能价格比1、与80C31系统相比较如果需要构成一个80C31的最小系统的话，除了CPU之外，至少需要一片27C64,而系统的有效引脚和89C2051基本相同。

从元器件的成本，电路板的面积和加密性来看，使用89C2051都是合算的。

2、与PIC单片机比较目前，国内小型的单片机全胜较多的有PIC系列，89C2051与PIC相对应芯片比较有如下特点：89C2051的价格高于PIC的OTP型号，但大大低于PIC的EPROM型，89C2 051片内不含Watch Dog，这是89C2051的不足之处，中断系统堆栈结构、串等通讯笔定时器系统都大大强于PIC系统。

由于PIC芯片中无标准串等口，所以在单片机的联网应用上面，PIC不太适合。

与PIC相比2051更适合于较复杂的应用场合，适合一些软件需要多次修改的应用。

3、在应用方面就目前中国市场的情况来看，89C2051有很大的市场。

其原因有下列几点：（1）2051采用的是MCS51的核心，十分容易为广大用户所接受；（2）2051内部基本保持了80C31的硬件I/O功能；（3）2051的Flash存贮器技术，可重复擦/写1000次以上，容易解闷调试手段；（4）更适合小批量系统的应用，容易实现软件的升级。

89C2051适合于家用电器控制，分布式测控网络，I/O量不足不是很大的应用系统。

3.2显示电路显示电路采用3位共阳LED数码管，从P3口RXD,TXD串口输出段码。

3.3温度传感器DS18B20 的测温原理如图4-2 所示. 图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生的信号作为减法计数器1；高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显变，所以产生的信号作为减法计数器 2 的脉冲输入。

图中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20 对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲进行计数，进而完成温度测量。

计数门的开启时间由高温度系数振荡器决定，每次测量前，首先将—55℃所对应的一个基数分别置入减法计数器1、温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置在—55℃所对应的一个基数值。

图3.3.1 DS18B20 测温原理图减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，减法计数器1的预置值将重新被装入，减法计数器 1 重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器2计数到0 时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值就是所测温度值。

图2—8中的斜率累加器用于温度补偿和修正测温过程中的非线形性，其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数门仍未关闭就重复上述过程，直到温度寄存器值达到被测温度值。