简易数字温度计设计汇总

单片机原理及应用课程设计题目简易数字温度计单片机原理及应用课程设计任务书一、设计题目、内容及要求设计题目：简易数字温度计设计内容：1．可以测量-50到110摄氏度内的温度。

2．在液晶上显示当前温度，分别为百位、十位、个位和小数点后一位。

3．测量精度误差在±0.5摄氏度以内。

设计要求：1．进行系统总体设计。

2．完成系统硬件电路设计。

3．完成系统软件设计及仿真。

4．撰写设计说明书。

二、设计原始资料Proteus 及KEIL仿真软件，实验箱。

三、要求的设计成果（课程设计说明书、设计实物、图纸等）设计结果能正确仿真演示设计说明书一份（要求有硬件设计原理图，仿真结果图，源程序代码）四、进程安排周一：查找资料，进行方案论证和系统硬件设计；周二：系统软件设计和编程实现；周三：利用程序调试；周四：仿真实现，检查设计结果；周五：撰写设计说明书、答辩。

五、主要参考资料[1] 彭为等.单片机典型系统设计实例精讲[M].北京:电子工业出版社,2006[2] 李群芳.单片机原理、接口及应用[M].北京:清华大学出版社,2005指导教师（签名）：张国旭教研室主任（签名）：课程设计成绩评定表出勤情况出勤天数缺勤天数成绩评定出勤情况及设计过程表现（20分）课设答辩（20分）设计成果（60分）总成绩（100分）提问（答辩）问题情况1.测量的精度怎么样确定？2.所用显示器的工作原理？3.18B20与单片机如何通信？综合评定指导教师签名：年月日3.1设计任务 (1)3.2设计要求 (2)4.1系统设计步骤 (3)4.2 PLC的I\O分配表 (4)4.3控制面板 (5)5.1控制程序设计思路 (6)5.2程序流程图 (6)5.3程序说明 (7)5.4梯形图 (7)5.5系统调试及结果分析 (13)6.1仿真及调试 (13)PLC= Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

目录引言 ------------------------------------------------------------------------------------ 1 设计目的-------------------------------------------------------------------------- 1 设计背景-------------------------------------------------------------------------- 1 1设计方案----------------------------------------------------------------------------- 21.1度计软件设计流程图 -------------------------------------------------------- 21.2元器件的选取：-------------------------------------------------------------- 21.3系统仿真图------------------------------------------------------------------- 2 2设计框图----------------------------------------------------------------------------- 32.1硬件电路框图：-------------------------------------------------------------- 32.2硬件电路概述：-------------------------------------------------------------- 32.3显示电路---------------------------------------------------------------------- 32.4温度传感器DS18B20 -------------------------------------------------------- 4 3软件设计----------------------------------------------------------------------------- 83.1主程序 ------------------------------------------------------------------------ 83.2读出温度子程序-------------------------------------------------------------- 93.3计算温度子程序 ------------------------------------------------------------ 103.4显示数据刷新子程序------------------------------------------------------- 103.51602的液晶显示程序设计 ------------------------------------------------- 103.6P ROTEUS程序设计 ---------------------------------------------------------- 11 4总结与体会 ------------------------------------------------------------------------- 12 参考文献------------------------------------------------------------------------------ 13 附录1 --------------------------------------------------------------------------------- 14 附录2 --------------------------------------------------------------------------------- 15 附录3 --------------------------------------------------------------------------------- 16引言设计目的本文主要介绍了一个基于AT89C51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喜爱的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也进行一一介绍，该系统可以方便的是实现温度采集和显示。

数字温度计设计 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】电子技术课程设计报告（数字温度计）姓名：学号：专业年级：电信111指导教师：设计时间：2013/06/17-2013/06/27第一章引言科技的高速发展，科技产品在不断的的更新。

传统的温度计已经不能满足人们对温度准确度和精确度的要求。

这些参数的获取都需要有高科技做保证，在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器技术，在我国各领域已经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农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装置具有重要的意义。

测量温度的关键是温度传感器，温度传感器随着温度而引起的物理参数变化有：膨胀，电阻，电容，电动势，磁性能，频率，光学特性及热噪声等等。

温度传感器的发展经历了三个发展阶段：传统的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器、智能集成温度传感器。

当今信息化时代展过程中，各种信息的感知、采集、转换、传输和处理的功能器件已经成为各个应用领域中不可缺少的重要技术工具。

传感器是信息采集系统的首要部件，是实现现代化测量和自动控制的主要环节，是现代信息产业的源头，又是信息社会赖以存在和发展的物质与技术基础。

可见理解和撑握传感器的知识与技术有着其极重要的意义。

对采集的信息都希望用最直接的方式显示出来，但是传感器所采集的信息是模拟的信号，并且信号是非常微小的，需要用放大器进行放大。

模拟信号不能直接用数字仪器直接显示，通过模数转换之后就可以将模拟量转变成数字量，在通过数码管进行显示。

有些可以直接与单片机链接。

数码管有共阳极与共阴极两类，本次设计采用的是共阳极的七段数码管。

第二章设计任务与要求①设计任务：设计一数字温度计，将测量的温度值转换为数字量并显示出来，即将收集的模拟的信号转换成数字信号。

单片机数字温度计课程设计总结一、引言温度是物体分子热运动的表现，对于很多应用场合来说，准确地测量和监控温度是非常重要的。

在本次课程设计中，我们使用单片机设计了一个数字温度计，能够实时测量环境温度并将其显示在数码管上。

本文将对该课程设计进行总结和归纳。

二、设计思路1. 硬件设计：我们使用了传感器、单片机和数码管等硬件元件。

传感器用于感知环境温度，单片机负责数据处理和控制，数码管用于显示温度数值。

2. 软件设计：我们使用C语言编写了相应的程序。

程序的主要逻辑是通过单片机与传感器进行通信，获取温度值并进行转换，然后将转换后的数值通过数码管进行显示。

三、硬件设计1. 传感器选择：在本次设计中，我们选择了NTC热敏电阻作为温度传感器。

它的电阻值随温度的变化而变化，通过测量电阻值的变化即可得到环境温度。

2. 单片机选择：我们选择了常用的STC89C52单片机作为控制核心。

它具有较高的性价比和丰富的资源。

3. 数码管选择：我们选择了常见的共阳极数码管，它能够直观地显示温度数值。

四、软件设计1. 数据采集：首先，我们需要通过AD转换将传感器输出的模拟信号转换为数字信号。

然后，我们将数字信号转换为温度值，根据传感器的特性曲线进行适当的校准。

2. 数据处理：接下来，我们需要对采集到的温度值进行处理，例如进行单位转换或滤波处理，以获得更加准确和稳定的结果。

3. 数据显示：最后，我们将处理后的温度值通过数码管进行显示。

为了方便观察，我们还可以添加一些提示信息，例如温度单位或警告标识。

五、调试和测试在设计完成后，我们需要进行调试和测试，以确保温度计能够正常工作。

首先，我们可以通过改变环境温度来验证温度计的测量准确性。

其次，我们还可以通过与其他温度计进行对比来验证其稳定性和精度。

六、设计优化和改进在实际使用过程中，我们可以根据需求进行进一步的优化和改进。

例如，我们可以添加温度报警功能，当温度超过设定阈值时，温度计能够及时发出警报。

课程设计任务书2015—2016学年第二学期专业：学号姓名：课程设计名称：电子技术课程设计设计题目：简易数字温度计的设计完成期限：自2016年6月13日至2016年6月26日共2周一、设计依据本课题要求利用电子技术相关知识设计出一个能够实现±0.1℃精度的数字温度计。

电路由温度采集电路、数字频率计电路和LED显示电路构成。

通过本课题练习，学生的综合知识应用能力、设计能力将有较大提高，对今后从事电子产品的研制、生产、经营维修等打下基础。

二、主要内容及要求主要内容：1、给出详细的总体设计方案；2、完成各部分具体功能电路设计，主要包括基于热敏电阻的温度信号采集电路、555振荡电路、频率计电路、LED显示电路设计；3、给出正确的电路图，仿真、调试验证各部分设计的正确性；4、整理设计成果，完成课程设计说明书的撰写。

要求所设计数字温度计的输出温度的范围-20～+45℃、误差范围±0.1℃，具体温度显示采用数码管实现。

三、途径和方法利用模拟电子技术和数字电子技术的相关知识设计一个数控温度计，可以先查阅相关资料（网上查找或参考相关书籍手册），明确课题的方向和目的，然后学习完成课题所需的理论知识，了解温度信号采集电路、555振荡电路、频率计电路、LED显示电路设计的工作原理；在理解的基础上确定设计电路方案，完成电路设计，画出原理图及PCB印制版图，通过仿真分析验证设计的正确性，最后提交课程设计说明书一份。

四、时间安排课题讲解：2小时阅读资料：10小时撰写设计说明书：12小时修订设计说明书：6小时五、主要参考资料[1]孙丽霞.数字电子技术[M].北京:高等教育出版社,2006:174-196.[2]杨素行.模拟电子技术基础简明教程[M].北京：高等教育出版社,2007:40-92.[3]高吉祥.全国大学生电子设计竞赛培训系列教程-基本技能训练与单元电路设计[M].北京:电子工业出版社,2007:24-57.[4]黄智伟.全国大学生电子设计竞赛训练教程[M].北京:电子工业出版社,2005.1:43-66.[5]彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京:高等教育出版社,2002.12:37-228.[6]陈永甫.新编555集成电路应用800例[M].北京:电子工业出版,2000:80-130.[7]萧宝瑾.protel99SE操作指导与电路设计实例（第一版）[M].太原：太原理工大学，2004：198-230.[8]张义申，陆坤.电子设计技术[M].西安:电子科技大学出版,1996:48-62.指导教师（签字）：教研室主任（签字）：批准日期：年月日简易数字温度计的设计摘要温度在现实生活中起着相当重要的作用，在电子科技越来越发达的当今时代，工业生产中对温度的测量又有了更精确的要求。

24V交流单相在线式不间断电源摘要：本文设计了一款输出24V交流单相在线式不间断电源。

设计中采用正弦波单相逆变电源控制芯片U3990F6-50作为主控芯片；采用Boost升压电路对输入电压升压，使逆变之前的电压维持在40V以上，使电压和负载调整率大大提高了；采用恒压恒流的形式对蓄电池进行充电；电路具有过流保护，电池欠压报警及保护等功能。

而逆变部分采用驱动芯片IR2110进行全桥逆变，采用U3990F6完成SPWM的调制，后级输出采用电流互感器进行采样反馈，形成双重反馈环节，增加了电源的稳定性。

关键词：单相正弦波逆变DC-DCDC-ACSPWM1.系统方案设计1.1引言在很多领域里需要安全的低压供电电源，可以通过变压器将市电转换成用户所需要的安全电压，但有时会出现市电中断的情况。

为了能不间断提供电能，这种电源是非常必要的。

1.2 总体设计方案1.2.1方案论证与比较(1) DC-DC变换器的方案论证与选择方案一：推挽式DC-DC变换器。

推挽电路由是两不同极性、相同参数的功率BJT 管或MOSFET管组成，以推挽方式存在于电路中。

电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小效率高。

方案二：Boost升压式DC-DC变换器。

开关的开通和关断受外部PWM信号控制，通过改变PWM控制信号的占空比可以相应实现输出电压的变化。

该电路采取直接直流升压，电路结构较为简单，损耗较小，效率较高。

方案比较：方案一和方案二都适用于升压电路，但Boost升压电路结构简单，易于实现，且效率很高。

所以采用方案二。

(2) DC-AC变换器的方案论证与选择方案一：半桥式DC-AC变换器。

半桥电路只在500W或更低输出功率场合下使用，但同时它具有抗不平衡能力而得到广泛应用。

半桥式拓扑结构原理图如图1.2.3所示。

方案二：全桥DC-AC变换器。

全桥电路中互为对角的两个开关同时导通，而同一侧半桥上下两开关交替导通，将直流电压成幅值为V的交流电压，加在变压器一次侧。

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。

河南机电高等专科学校电子技术课程设计报告设计课题：简易数字温度计的设计题目：简易数字温度计的设计一、设计任务与要求设计任务：设计出一个简易的数字温度计，用来测量0-100度之间的温度，使其度数显示在数字显示器上。

设计要求：1、制作出一个数字温度计。

2、画出整体电路图，写出课程设计报告。

3、同组同学的的设计不能雷同。

4、电路图中的图形必须本人亲自绘制。

5、每个同学必须有实物，并基本能工作。

二、方案设计与论证（1）方案一：本方案采用AD590单片集成两段式敢问电流源温度传感器对温度进行采集，采集的电压经过放大电路将信号放大，然后经过3.5位A/D转换器转换成数字信号，在进行模拟/数字信号转换的同时, 还可直接驱动LED显示器,将温度显示出来。

系统方框图如下：系统方案框图（2）方案二：使用数字传感器采集温度信号，然后将被测温度变化的电压或电流采集过来放大适当的倍数，进行A/D转换后，将转换后的数字进行编码，然后再经过译码器通过七段数字显示器将被测温度显示出来。

系统方案框图（3）方案三：使用温度频率转变电路，根据温度与频率的线性关系先将温度转变为频率，将转换的频率输入频率计中，频率计电路中通过放大整形电路、主门电路、计数器、锁存器、七段译码输出，在七段显示器中将频率显示出来，显示的频率即为对应的温度值。

方案的分析和比较方案一中的模数转换器ICL7107集A/D 转换和译码器于一体，可以直接驱动数码管，不仅省去了译码器的接线，使电路精简了不少，而且成本也不是很高。

ICL7107只需要很少的外部元件就可以精确测量0到200mv 电压，AD590可以将温度线性转换成电压输出。

而方案二经过A/D 转换后，需要先经过编码器再经过译码器才能将数字显示出来。

方案三只经过温度频率转换就可把温度用相应的频率显示出来，成本较低，可操作性较强。

比较上述三个方案，方案三明显优越于前两个方案，它用热敏电阻采集温度信号，用NE555将温度转化为频率输入频率计中，用CD40110驱动数码管直接实现数字信号的显示，实现数字温度计的设计；省去了另加编码器和译码器的设计，所以线路更简单、直观； 即采用方案三.三、单元电路设计与参数计算通过热敏电阻对温度进行采集，通过温度与频率近乎线性关系，以此来确定输出频率与其对应的温度，不同的温度对应不同的频率值，故我们可以通过频率值的改变来判断温度值，再由数码管表示出来。

唐山学院单片机原理课程设计题目简易数字温度计系(部) 智能与信息工程学院班级姓名学号指导教师2017 年1 月2 日至1 月6 日共1 周2017年1月4日《单片机原理》课程设计任务书一、设计题目、内容及要求设计题目：简易数字温度计设计内容：所设计数字温度计应具有以下功能：1.可以测量-50到110摄氏度内的温度。

2.在液晶上显示当前温度，分别为百位、十位、个位和小数点后一位。

3.测量精度误差在正负0.5摄氏度以内。

设计要求：1.根据题目要求进行系统总体设计。

2.完成系统硬件电路的设计。

3.系统程序的设计。

（1）程序流程图；（2）完整源程序；（3）正确仿真运行。

4.撰写设计说明书（符合格式要求）。

二、设计原始资料PROTEUS软件，WAVE/KEIL软件，实验箱三、要求的设计成果（课程设计说明书、设计实物、图纸等）设计结果能正确仿真演示课程设计说明书一份（要求有硬件设计原理图，仿真结果图，源程序代码）四、进程安排1.2日-1.3日上午查阅资料，设计电路原理图、编写程序1.4日下午-1.5日中心机房调试程序1.6日课程设计答辩五、主要参考资料[1]肖看.李群芳.单片机原理、接口及应用，清华大学出版社.2010.9[2]楼然苗.单片机课程设计指导.北京:北京航空航天大学出版社.2002.[3]孙育才主编，MCS-51系列单片微型计算机及其应用.东南大学出版社指导教师（签名）：教研室主任（签名）：课程设计成绩评定表出勤情况出勤天数缺勤天数成绩评定出勤情况及设计过程表现（20分）课设答辩（20分）设计成果（60分）总成绩（100分）提问（答辩）问题情况综合评定指导教师签名：年月日目录1.方案论证 (1)2.硬件设计 ............................................................................. 错误！未定义书签。

2.1系统构成 (2)2.2器件选择 (2)2.2.1 AT89C51概述 (2)2.2.2 AT89C51引脚功能 (3)2.2.3复位电路的设计 (4)2.3数字温度传感器 (5)2.3.1 DS1621的技术指标 (5)2.3.2 DS1621的工作原理 (6)2.4 单片机和DS1621接口电路 (7)2.5 七段LED数码显示电路 (7)3.系统软件设计 (9)3.1 编程语言选择 (9)3.2 主程序的设计 (9)3.3 温度采集模块设计 (10)3.4 温度计算模块设计 (10)3.5 串行总线编程 (11)4.软硬件调试结果分析 (12)5.设计总结 (13)6.参考文献 (14)附录A 多点温度采集系统电路原理图 (15)1.方案论证该系统可以使用方案一：热敏电阻；方案二：数字温度芯片DS1621实现。

一、总体设计思想1.基本原理传统的测量方法，大都使用那些利用固、液体的热膨胀原理而制造的传统温度计，它们都具有一定的局限性，特别是在深度和远距离测温场合中，其不足表现的更为突出。

本文所述的电子温度计完全克服了传统温度计的缺点，它是使用温度传感器将温度信号转化为电信号，然后进行温度指示的。

数字温度计一般由温度传感器、放大电路、模数转换、译码显示等几个部分组成。

温度传感器A/D变换器放大电路译码器显示器图1数字温度计(1)温度传感器温度是最普通最基本的物理量，用电测法测量温度时，首先要通过温度传感器将温度转换成电量，温度传感器有热膨胀式（双金属元件和水银柱开关），温差电势效应电压式（热电偶），电阻效应式电阻温度计（有铂、镍及镍铁合金和热敏电阻）。

半导体感受式（测温电阻、二极管和集成电路器件）。

（2）温度检测电路温度检测电路是将温度信号转化为电流信号，再转化为相应的电压信号以便测量。

（3）A/D转换及显示电路A/D转换主要的任务是对模拟电信号进行分析，将其信号转换成数码显示出来，可能的话还可以对信号进行分析预处理。

这里也主要是采用MC14433芯片，采用这个芯片可以大大减少A/D转换及译码电路，因为它本身输出就是BCD码，而且是按十进制位串行输出的，同时它还包含了时序电路即用来串行输出用扫描显示用的电路及超过适用范围时发出提示信号，极大简化了电路，从而提高了电路的稳定性及减少功耗。

(4)温度的数字显示运算放大器输出电压需经A/D变换、译码器送至数码管显示。

应注意显示的温度数值与电压之间的换算关系。

2.系统框图主控制器LE D 显示温度传感器复位电路位时钟振荡报警点按键图2 总体设计方框图二、设计步骤和调试过程1、总体设计电路原理图图5 总体电路2、模块设计和相应模块程序（1）．温度传感器为了提高精度，扩大测量范围，在A/D转换前还要将信号加以放大并进行零点迁移，因而一个高稳定性的、高精度的放大电路是必须的。

下面是我本次课程设计的内容，报告还没有写，暂时上传仿真和程序啦！！简易数字温度计的设计利用数字温度传感器与单片机结合来测量温度。

利用数字温度传感器测量温度信号，计算后在LED数码管上显示相应的温度值。

要求数字温度计所测量的温度采用数字显示，控制器采用单片机，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。

图一仿真时，数码管会出现闪烁，修改程序没有作用。

猜测是软件问题，换用图二数码管，正常程序仿真通过，下面是程序：#include "reg52.h"#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar code tab[]={0x81,0xcf,0x92,0x86,0xcc,0xa4,0xa0,0x8f,0x80,0x84,0xff};//0-9,正值uchar Tem[3]={0}; //存储温度uchar tempL,tempH;uchar Neg; //负值标志sbit DQ = P2^3; //DS18B20数据口unsigned int temp;void Delay_50ms(unsigned int t);void Delay(uint t);void Reset(void);void WriteByte(uchar dat);uint ReadByte(void);uint ReadTemp(void);void Display(void);/********************************************************************延时50ms,精确***********************************************************************/void Delay_50ms(unsigned int t){unsigned int j;for(;t>0;t--)for(j=6245;j>0;j--){;}}/********************************************************************延时函数约位10us***********************************************************************/void Delay(unsigned int i){while(i--);}/********************************************************************定时器初始化***********************************************************************/void timer_init(void){TMOD = 0x01; //定时器0工作在模式1，16Bit定时器模式TH0 = (65536-50000) / 256;TL0 = (65536-50000) % 256;TR0 =1; //开定时器ET0 =1;//开启定时器和中断}/********************************DS18B20复位函数********************************/void Reset(void){DQ=1; //DQ先置高Delay(4); //延时sec=0.00047400DQ=0; //发送复位脉冲 sec=0.00052600Delay(60); //精确延时大于480us sec=0.00052700DQ=1; //拉高数据线 sec=0.00108300Delay(30); //等待（15~60us)这里是等待DS18B20做出回应，如果回应DQ将变低，//MCU是在DQ拉高后开始监视DQ的值的。

新型数字温度计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解新型数字温度计的工作原理与构造，掌握其使用方法。

2. 学生能描述温度的物理意义，并运用温度单位进行换算。

3. 学生了解新型数字温度计与传统温度计的区别及各自的优势。

技能目标：1. 学生能够正确使用新型数字温度计进行温度测量，并准确读取数据。

2. 学生通过实验操作，培养动手能力和观察分析能力。

3. 学生能够运用所学知识解决实际生活中的温度测量问题。

情感态度价值观目标：1. 学生对物理学产生兴趣，认识到物理知识与日常生活的紧密联系。

2. 学生在实验中培养合作意识，学会分享与交流，增强团队协作能力。

3. 学生在探索新型数字温度计的过程中，培养创新意识和科学探究精神。

本课程针对初中生设计，结合学生好奇心强、动手能力逐步提高的特点，注重理论知识与实践操作的相结合。

通过学习新型数字温度计的知识，使学生能够更好地理解物理学科，提高科学素养，同时培养其解决实际问题的能力。

教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动探索，激发学生的学习兴趣和积极性。

课程目标的设定旨在让学生在学习过程中获得具体、可衡量的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 新型数字温度计的原理与构造- 温度测量的基本概念- 数字温度计的工作原理- 新型数字温度计的构造及功能特点2. 温度单位与换算- 摄氏度、华氏度等温度单位- 温度单位之间的换算方法3. 新型数字温度计的使用方法- 新型数字温度计的操作步骤- 正确读取温度数据的方法- 注意事项及安全操作规范4. 实践操作与数据分析- 实验室温度测量实践- 数据记录与处理- 分析新型数字温度计与传统温度计的优缺点5. 温度测量在生活中的应用- 生活中常见的温度测量场景- 新型数字温度计在实际应用中的优势教学内容依据课程目标，紧密结合教材，按照以下进度安排：第一课时：新型数字温度计的原理与构造，温度单位与换算第二课时：新型数字温度计的使用方法，实践操作与数据分析第三课时：温度测量在生活中的应用，总结讨论教学内容注重科学性和系统性，结合实验操作，使学生在实践中掌握新型数字温度计的相关知识，提高学生的实际操作能力。

数字体温计的设计一、实验目的1.研究NTC热敏电阻的电学、热学性质。

2.利用NTC热敏电阻设计一个数字体温计，并评估其精度。

二、实验原理（一）NTC热敏电阻NTC是Negative Temperature Coefficient的缩写，意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件，所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。

它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。

这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。

温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。

NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在102～106欧姆，温度系数-2%～-6.5%。

NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。

部分专业术语：1.（额定）测量功率P m（mW）热敏电阻在规定的环境温度下，阻体受测量电流加热引起的阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计时所消耗的功率。

一般阻值变化不应大于0.1%。

当热敏电阻受测量电流加热引起的阻值变化恰为0.1%时，对应的测量功率P m称为额定测量功率，其数值约在1mW左右，并与环境温度有关。

【根据图1所示的热敏电阻的尺寸、玻璃的热容量及导热系数等参数，可以估算出P m的大致数量级。

】2.零功率电阻值R T（Ω）R T指在温度T时，采用小于额定值的测量功率测得的电阻值。

3.额定零功率电阻值R25（Ω）根据国标规定，额定零功率电阻值是NTC热敏电阻在基准温度25℃时测得的电阻值R25，这个电阻值就是NTC热敏电阻的标称电阻值。

例如，实验室使用的NTC热敏电阻的阻值为10 k ，就是指该NTC热敏电阻的R25 = 10 kΩ。

4.材料常数（热敏指数）B（K）B值的定义式为：B=T1T2T2−T1ln R1R2图1 玻璃封装系列NTC热敏电阻T 1（K ）、T 2（K ）为指定的温度。

数字温度计设计毕业设计（二）引言概述数字温度计是一种用于测量温度的电子设备，它通过传感器将温度转换为数字信号，然后显示在数字屏幕上。

本文将针对数字温度计的设计进行详细讨论，包括硬件设计和软件设计两个主要方面。

硬件设计部分将包括传感器选择、信号调理电路设计和数字显示设计；软件设计部分将包括嵌入式程序设计和用户界面设计。

通过本文的详细介绍，读者将能够了解到数字温度计的设计原理、设计流程和关键技术。

正文内容1. 传感器选择1.1 温度传感器类型1.2 温度传感器比较与选择1.3 温度传感器参数测试与校准2. 信号调理电路设计2.1 信号条件2.2 放大和滤波电路设计2.3 ADC（模数转换器）选型和使用3. 数字显示设计3.1 显示芯片选型和使用3.2 显示屏尺寸和分辨率选择3.3 显示内容设计和显示方式选择4. 嵌入式程序设计4.1 控制器选型和使用4.2 温度数据采集与处理4.3 温度数据存储和传输5. 用户界面设计5.1 按键和控制部分设计5.2 显示界面设计与实现5.3 温度单位与切换设计正文详细阐述1. 传感器选择1.1 温度传感器类型在数字温度计的设计中，可以选择多种温度传感器，包括热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器等。

本文将比较各种传感器的特点和适用范围，从而选择最合适的传感器。

1.2 温度传感器比较与选择通过比较热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器的精度、响应时间和成本等特点，结合设计需求和成本预算，选择最佳的温度传感器。

1.3 温度传感器参数测试与校准为了确保传感器的准确性，需要对其参数进行测试和校准。

本文将介绍传感器参数测试的方法和仪器，以及校准的步骤和标准。

2. 信号调理电路设计2.1 信号条件传感器输出的信号需要进行电平调整和滤波等处理，以便进一步处理和显示。

本文将介绍信号调理的基本原理和设计方法。

2.2 放大和滤波电路设计为了放大和滤波传感器输出的微弱信号，本文将介绍放大和滤波电路的设计原理和实现方法，包括运放、滤波器和滤波器的选型和参数设置。

数字温度计课程设计最新一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

知识目标要求学生掌握数字温度计的工作原理、构造及使用方法。

技能目标要求学生能够运用数字温度计进行温度测量，并能够进行简单的故障排查和维修。

情感态度价值观目标要求学生培养对科学的兴趣和好奇心，提高学生对物理实验的热爱，培养学生团结协作、勇于探索的精神。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括数字温度计的工作原理、构造及使用方法。

首先，介绍数字温度计的工作原理，让学生了解其内部结构和工作机制。

其次，讲解数字温度计的构造，包括各个部分的功能和作用。

最后，教授学生如何使用数字温度计进行温度测量，以及如何进行简单的故障排查和维修。

三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、实验法、讨论法和案例分析法。

首先，通过讲授法向学生传授数字温度计的相关理论知识。

其次，利用实验法让学生亲自动手操作数字温度计，加深对理论知识的理解。

接着，通过讨论法引导学生进行思考和交流，培养学生的创新思维和团队协作能力。

最后，运用案例分析法让学生分析实际问题，提高学生解决问题的能力。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

教材和参考书为学生提供理论知识的学习材料，多媒体资料为学生提供形象的视觉感受，实验设备则是学生进行实践操作的重要工具。

通过丰富多样的教学资源，为学生提供全面、立体的学习体验，提高学生的学习效果。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等。

平时表现主要评估学生的课堂参与度、提问回答和团队协作等情况，占总评的30%。

作业主要包括课后练习和小论文，占总评的20%。

考试包括期中考试和期末考试，占总评的50%。

评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。

六、教学安排本课程的教学安排如下：共16周，每周2课时。

教学进度安排合理、紧凑，确保在有限的时间内完成教学任务。

教学地点选在教室和实验室，方便学生进行理论学习和实践操作。

数字温度计课程设计
一、数字温度计课程设计
1. 数字温度计的原理
数字温度计是一种用于测量温度的仪器，它通过将温度转换成一个数字值来表示温度，这个数字值有可能是摄氏度、华氏度或其他单位的温度计。

数字温度计的原理是改变温度，会改变某种传感器的电阻值，这种电阻值改变可以通过计算机来进行捕捉，然后转换成数字形式，来测量温度。

2. 数字温度计的结构
数字温度计由传感器、显示模块、控制模块和电源模块组成。

传感器：主要用于检测周围环境的温度变化，由于温度的变化会使电阻值发生变化，这种变化可以被传感器捕捉，转换成数字信号。

显示模块：用于将温度信号转换成易于人们阅读的数字值，例如显示温度读数。

控制模块：根据传感器反馈的信号，控制显示模块显示不同的温度值。

电源模块：为数字温度计提供电源，使传感器、显示模块和控制模块能够正常工作。

3. 数字温度计的应用
数字温度计可以用来测量室内、室外的温度，它可以准确的读出温度，而且易于使用。

另外，它也可以用于检测生物体温度，例如，它可以用于检测人体的体温，也可以用于检测样品的温度，如食物、饮料等，以保证样品的品质。

数字温度计还可以用于检测其他环境温度，比如空调房间、汽车内部等等，以确保环境适宜。

目录摘要 (3)第一章绪论.........................................................................................................................................第二章方案设计与论证. (4)2.1总体设计方案 (4)2.2系统主要模块方案论证与比较 (4)2.2.1控制模块的选用 (4)2.2.2温度测量模块选用 (5)第三章硬件设计 (6)3.1单片机主控模块 (6)3.2温度检测模块 (7)3.2.1DS18B20的引脚功能 (7)3.2.2DS18B20硬件电路设计 (8)3.3锁存模块 (8)3.4 显示模块 (9)3.5 指示灯模块 (9)第4章系统软件设计 (10)4.1系统流程图 (10)4.1.1系统主程序设计 (10)4.1.2读出温度子程序 (11)4.1.3延时子程序 (11)4.1.4 显示数据子程序 (12)4.1.5系统初始化程序 (12)4.1.6 温度转换段码子程序 (13)4.1.7计算温度子程序 (14)第五章系统测试 (16)结论及器件总结 (18)摘要本设计以AT89C51单片机为核心，以温度传感器DS18B20、边沿D触发器7474、移位寄存器74LS164和3位共阴极LED数码管为主体设计了一款简易数字式温度计。

它可以通过控制锁存键来锁存当前温度值，具有读数方便的特点。

系统采用LED数码管作为显示器，软件程序采用均采用C语言编写，便于移植与升级。

报告详细介绍了整个系统的硬件组成结构、工作原理和系统的软件程序设计。

关键词温度计；AT89C51；传感器；DS18B20第一章方案设计与论证2.1总体设计方案根据题目设计要求，本设计控制单元采用单片机AT89C51，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。