数字温度计的计划 单片机课程计划
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标题:基于单片机的数字温度计课程设计一、概述在现代电子科技飞速发展的今天,单片机技术已经渗透到各行各业。
而在电子课程设计中,基于单片机的数字温度计课程设计是一项常见而且具有挑战性的任务。
本文将探讨基于单片机的数字温度计课程设计的相关内容。
二、课程设计目标1、理解单片机的工作原理和基本架构;2、掌握温度传感器的工作原理和应用;3、设计并实现一个数字温度计系统;4、对系统进行实验验证并调试。
三、课程设计内容1、单片机基础知识的学习通过学习单片机的基本原理、指令系统、编程语言等内容,理解单片机的工作方式及其在数字温度计设计中的应用。
2、温度传感器的选型和原理学习选择并了解适合数字温度计设计的温度传感器,掌握其工作原理和接口特性,为后续的系统设计奠定基础。
3、数字温度计系统设计根据所学知识,设计数字温度计系统的硬件和软件部分。
硬件设计包括电路连接和元器件选取,软件设计包括程序编写和逻辑控制。
4、系统调试和优化对设计好的数字温度计系统进行实验验证,检查并解决可能存在的问题,优化系统的性能和稳定性。
四、课程设计实施步骤1、学习单片机基础知识可以通过课堂教学、实验操作和参考书籍资料等方式进行学习。
要求学生掌握单片机的基本原理和编程方法。
2、温度传感器的选型和原理学习在实验室或者实际应用中选择适合的温度传感器,并深入了解其工作原理和使用要求。
3、数字温度计系统设计学生按照课程要求,独立或者分组设计数字温度计系统的硬件和软件部分,包括原理图设计、程序编写、电路连接等。
4、系统调试和优化学生在实验室进行系统调试,检查系统的功能是否符合设计要求,发现问题并解决。
优化系统的性能和稳定性。
五、课程设计评价1、设计方案的完整性和可行性对学生提交的设计方案进行评价,要求其具有一定的完整性和可行性,考察学生的设计能力和实际应用能力。
2、实验结果的准确性和稳定性对学生进行实验验证,检查实验结果的准确性和系统的稳定性,考察学生的实验操作能力和问题解决能力。
《单片微机原理及应用》课程设计任务书目录1 引言12 开发和仿真软件简介22.1 开发软件Keil C51 uVision222.2 仿真软件Proteus ISIS33 总体设计方案论证53.1 开发方案举例53.1.1 热敏电阻53.1.2 数字温度芯片DS162153.2 数据通信技术64 系统各部分电路的选择和设计74.1 系统的工作原理74.2 AT89C51简介74.2.1 概述74.2.2 AT89C51引脚功能84.2.3 复位电路的设计94.3数字温度传感器104.3.1 DS1621的技术指标104.3.2 DS1621的工作原理114.4 单片机和DS1621接口电路114.5 七段LED数码显示电路125 系统软件设计145.1 编程语言选择145.2 主程序的设计145.3 温度采集模块设计155.4 温度计算模块设计155.5 串行总线编程166 软硬件调试结果分析177 总结18参考文献19附录A 多点温度采集系统电路原理图20附录B C语言源代码211 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。
在信息采集<传感器技术)、信息传输<通信技术)和信息处理<计算机技术)三大信息技术中,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,温度传感器的发展经历了三个发展阶段:①传统的分立式温度传感器,②模拟集成温度传感器,③智能集成温度传感器。
基于单片机的数字温度计的课程设计随着科技发展,单片机技术受到了广泛的应用,并得到了广泛的重视。
本设计以现有单片机ADUC7024系统为基础,设计和实现了一款基于单片机的数字温度计,旨在解决过热或者过冷的问题,通过温度检测器在给定的温度范围内确定温度,并控制过热和过冷的情况。
(一)设计的概述本设计的主要内容是分析ADUC7024硬件,对硬件进行器件选型,完成系统模块的设计,以及ADUC7024以现有程序设计语言完成控制程序设计,最后采用ADUC7024作为控制器,与温度检测器、LED等模块进行硬件联通,完成一个简单的温度检测控制系统。
1、器件选型:本设计采用ADUC7024作为系统的控制器,采取温度传感器采用的是DS18B20温度芯片芯片,显示采用的是LED系列的指示灯,系统开关采用的是两个按键作为上升按钮和下降按钮。
2、硬件模块:本次设计以ADUC7024硬件为主框架,以温度检测器连接ADUC7024控制器,可以实现温度范围内数字检测,LED显示屏以温度为参数,可根据设定的温度范围指示异常温度;系统开关采用按键开关来控制,多出的端口可实现报警功能。
本设计采用ADUC7024系统控制器,设计一款基于单片机的温度检测控制系统的电路,主要包括:外部中断、输入输出口、充电输出和按键检测电路,电路图如下图1所示:1、主程序:本次设计采用C语言编写,主程序负责实现温度检测、控制操作功能。
主程序中采用外部中断和充电输出实现数据的获取和操作的控制,采用按键输入调节温度,并且可以把某一温度范围内的上下限定值写入EEPROM,控制系统会及时获取当前温度,比较当前温度与上下限值,如果出现过热或者过冷,则会发出警报。
2、子程序:本次设计还编写了多个子程序,用于实现数据处理、按键检测等功能,并在主程序中进行调用,使程序更加规范。
基于单片机数字温度计课程设计
基于单片机的数字温度计课程设计是一个非常有趣和实用的项目。
首先,我们需要选择合适的单片机,比如常用的Arduino或者STM32等。
然后,我们需要选择合适的温度传感器,比如LM35或者DS18B20等。
接下来,我们可以按照以下步骤进行课程设计:
1. 硬件设计,首先,我们需要将单片机和温度传感器连接起来,这涉及到电路设计和焊接。
我们需要确保电路连接正确,传感器能
够准确地读取温度,并且单片机能够正确地接收并处理传感器的数据。
2. 软件设计,接下来,我们需要编写单片机的程序,以便能够
读取传感器的数据,并将其转换为数字温度值。
我们可以使用C语
言或者Arduino的编程语言来实现这一步骤。
在程序设计中,需要
考虑到温度的单位转换、数据的精度等问题。
3. 显示设计,我们可以选择合适的显示设备来展示温度数值,
比如数码管、液晶显示屏或者OLED屏幕等。
在设计中,我们需要考
虑到显示的清晰度、易读性以及节能等因素。
4. 功能扩展,除了基本的温度显示功能,我们还可以考虑对数
字温度计进行功能扩展,比如添加报警功能、数据存储功能或者远
程监控功能等,这些功能的添加可以提升数字温度计的实用性和趣
味性。
5. 测试与优化,最后,我们需要对设计的数字温度计进行测试,并不断优化,确保其稳定可靠、准确无误地显示温度。
总的来说,基于单片机的数字温度计课程设计涉及到硬件设计、软件设计、显示设计、功能扩展、测试与优化等多个方面,学生可
以通过这样的课程设计项目,全面提升自己的电子设计和编程能力,同时也能够实现一个实用的数字温度计产品。
单片机课程设计说明书1 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。
2 总体设计方案2.1 方案论证根据系统的设计要求,选择DS18B20作为本系统的温度传感器,选择单片机AT89C51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。
选用数字温度传感器DS18B20,省却了采样/保持电路、运放、数/模转换电路以及进行长距离传输时的串/并转换电路,简化了电路,缩短了系统的工作时间,降低了系统的硬件成本。
该系统的总体设计思路如下:温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C51单片机上,经过51单片机处理,将把温度在显示电路上显示,本系统显示器用4位共阳LED 数码管以动态扫描法实现。
检测范围-55摄氏度到125摄氏度。
按照系统设计功能的要求,确定系统由3个模块组成:主控制器、测温电路和显示电路。
数字温度计总体电路结构框图如图1所示。
图1 数字温度计总体电路结构框图AT89C51 主 控 制 器显示电路温度传感器 DS18B20扫描驱动2.2 系统硬件电路的设计温度计电路设计原理图如图2所示,控制器使用单片机AT89C51,温度传感器使用DS18B20,用4位共阳LED数码管实现温度显示。
图2 数字温度计设计电路原理图2.2.1 主控制器AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
1 课题任务、功能要求说明及总体方案介绍1.1 课题目的随着社会的发展,温度的测量及控制变得越来越重要。
本文采用单片机STC89S52设计了温度实时测量及控制系统。
单片机STC89S52 能够根据温度传感器DS18B20 所采集的温度在数码管上实时显示,通过控制从而把温度控制在设定的范围之内。
所有温度数据均通过4位数码管LED显示出来。
系统可以根据时钟存储相关的数据。
通过该课程的学习使我们对计算机控制系统有一个全面的了解、掌握常规控制算法的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法,进一步锻炼同学们在微型计算机应用方面的实际工作能力。
1.2 功能要求说明设计一个具有特定功能的数字温度计。
该数字温度计上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”,进入准备工作状态。
测量温度范围0℃~99℃,测量精度小数点后两位,可以通过开始和结束键控制数字温度计的工作状态。
1.3 设计课题总体方案介绍及工作原理说明1.3.1设计课题总体方案(1>根据设计要求,选择AT89C52单片机为核心器件。
(2>温度检测器件采用DS18B20数字式温度传感器。
与单片机的接口为P3.6引脚。
(3>键盘采用独立式按键,由三个按键组成,分别是:设置键<SET),加一建<+1),确认键<RET)。
(4>SET键<上下限温度设置键):当该键按下时,进入上下限温度设置功能。
通过P0.1引脚接入。
(5>+1键<加一调整键):在输入上下限温度时,该键按下一次,被调整位加一。
通过P0.2引脚接入。
(6>RET键<确认键):当该键按下时,指向下一个要调整的位。
通过P0.3引脚接入。
1.3.2 工作原理说明本课题以是80S52单片机为核心设计的一种数字温度控制系统,利用温度传感器DS18B20可以直接读取被测温度值,进行转换的特性,模拟温度值经过DS18B20处理后转换为数字值,然后送到单片机中进行数据处理,并与设置的温度报警限比较,超过限度后通过扬声器报警。
单片机智能体温计课程设计一、引言体温是人体健康状况的重要指标之一,准确、便捷地测量体温对于疾病的诊断和预防具有重要意义。
传统的体温计在使用上存在一些不便,如测量时间长、读数不直观等。
随着单片机技术的发展,智能体温计应运而生。
本课程设计旨在利用单片机技术,设计一款功能实用、操作简便的智能体温计。
二、设计要求1、测量范围:350℃ 420℃,精度为 01℃。
2、测量时间短,能够快速显示测量结果。
3、具备存储功能,能够记录多次测量数据。
4、具有温度报警功能,当测量温度超过设定的阈值时发出警报。
5、采用直观的显示方式,如液晶显示屏(LCD)。
三、硬件设计1、温度传感器选择数字式温度传感器,如 DS18B20。
它具有体积小、精度高、接口简单等优点,能够直接将温度转换为数字信号输出,方便与单片机进行通信。
2、单片机选用常见的 51 系列单片机,如 STC89C52。
它具有丰富的资源和成熟的开发环境,能够满足本设计的需求。
3、显示模块采用 1602 液晶显示屏,能够清晰地显示测量的温度值、时间等信息。
4、报警模块由蜂鸣器和发光二极管组成。
当测量温度超过设定的阈值时,蜂鸣器发声,发光二极管闪烁,提醒用户。
5、存储模块选用 EEPROM 芯片,如 AT24C02,用于存储测量数据。
四、软件设计1、主程序流程系统初始化,包括单片机端口设置、传感器初始化、显示初始化等。
读取温度传感器的数据,并进行数据处理和转换。
将测量的温度值显示在液晶显示屏上。
判断温度是否超过阈值,若超过则触发报警。
将测量数据存储到 EEPROM 中。
2、温度传感器驱动程序按照 DS18B20 的通信协议,发送指令读取温度数据。
对读取的数据进行校验和处理,得到准确的温度值。
3、显示程序编写驱动 1602 液晶显示屏的程序,实现字符和数字的显示。
4、报警程序当温度超过阈值时,控制蜂鸣器发声和发光二极管闪烁。
5、存储程序按照 EEPROM 的读写协议,将测量数据写入存储芯片。
单片机数字温度计课程设计报告1.引言2.课程目标3.教学内容4.教学方法5.教学评价6.结论7.参考文献引言:数字温度计是现代生活中常用的一种温度测量工具。
对于学生来说,了解数字温度计的使用原理和正确使用方法是非常必要的。
因此,本课程设计旨在帮助学生掌握数字温度计的基本知识和技能,提高其实际应用能力。
课程目标:1.了解数字温度计的基本原理和结构。
2.掌握数字温度计的使用方法。
3.能够正确进行数字温度计的校准和维护。
4.能够应用数字温度计进行实际温度测量。
教学内容:1.数字温度计的基本原理和结构。
2.数字温度计的使用方法。
3.数字温度计的校准和维护。
4.数字温度计的实际应用。
教学方法:本课程采用讲授、实验和讨论相结合的教学方法。
通过讲解数字温度计的基本原理和结构,让学生了解数字温度计的工作原理;通过实验操作,让学生掌握数字温度计的使用方法和校准方法;通过讨论,让学生了解数字温度计的实际应用场景。
教学评价:本课程的教学评价主要采用考试和实验报告相结合的方式。
考试主要考查学生对数字温度计的理论知识掌握情况;实验报告主要考查学生对数字温度计的实际应用能力和实验操作能力。
结论:通过本课程的研究,学生能够掌握数字温度计的基本知识和技能,提高其实际应用能力,为其未来的研究和工作打下坚实的基础。
参考文献:1.《数字温度计使用手册》2.《数字温度计原理与应用》3.《温度测量技术与应用》1.设计任务1.1 设计目的本设计旨在实现一个温度监测系统,能够实时监测环境温度,并在温度超出预设范围时发出报警信号,同时在液晶显示屏上显示当前温度。
1.2 设计指标本设计的主要指标包括:温度监测精度、报警准确性、系统响应速度、硬件成本、软件复杂度等。
1.3 设计要求本设计要求系统稳定可靠,操作简便,能够满足实际应用需求。
2.设计思路与总体框图本系统采用单片机作为主控芯片,通过温度传感器采集环境温度,并将数据传输到单片机进行处理。
同时,液晶显示屏用于显示当前温度,按键用于对系统进行设置和调整。
单片机课程设计报告-数字温度计单片机是一种集成了微处理器核心、存储器、外围接口和定时器等功能模块的微型计算机。
在现代电子科技领域中,单片机被广泛应用于各种嵌入式系统中。
本课程设计主要针对单片机的应用实践,通过设计一个数字温度计来锻炼学生的单片机编程能力,同时加深对数字温度计的原理及应用的理解。
二、设计目标本课程设计旨在使学生掌握以下内容:1. 掌握单片机的基本原理和编程方法;2. 了解数字温度计的原理和应用;3. 熟悉温度传感器的使用和数据处理方法;4. 能够利用单片机开发出一个简单的数字温度计。
三、设计内容本课程设计主要包括以下内容:1. 单片机原理和编程基础;2. 数字温度计的原理和应用介绍;3. 温度传感器的选型及使用方法;4. 单片机数字温度计的设计和实现。
四、设计步骤1. 单片机原理和编程基础学生首先将学习单片机的基本原理和编程方法,包括单片机的体系结构、存储器组成、I/O口的使用、定时器的应用等内容。
2. 数字温度计的原理和应用介绍学生将了解数字温度计的基本原理和应用场景,包括数字温度计的工作原理、常见的数字温度计种类、数字温度计的应用领域等。
3. 温度传感器的选型及使用方法学生将学习温度传感器的选型原则,了解各种温度传感器的特点及使用方法,包括模拟温度传感器和数字温度传感器。
4. 单片机数字温度计的设计和实现学生将利用所学的单片机编程知识和温度传感器的使用方法,设计并实现一个简单的数字温度计。
学生需要考虑温度测量精度、显示方式、数据处理方法等问题。
五、教学方法本课程设计采用理论教学与实践相结合的教学方式,通过理论课堂讲解和实际操作演示相结合,加深学生对单片机和数字温度计知识的理解和掌握。
同时,鼓励学生合作学习,共同解决实际问题,提高实战能力。
六、教学评估学生将根据设计的数字温度计的实际测量情况、数据处理方法以及最终的效果进行评估,教师将根据学生的设计方案和实际操作情况进行评分。
同时,学生对单片机编程的理解和掌握水平也将作为评估的重要内容。
数字温度计姓名:--------汤彪--------------------- 学号:2010180104专业班级:电信1班指导老师:杨进宝所在学院:工学院2010年6月9日摘要本设计是对一个数字温度计功能的实现,其主要功能是:1)基本范围-50℃~110℃,2)精度误差小于0.5℃,3)LED数码直读显示,4)扩展功能,5)可以任意设定温度的上下限报警功能。
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4位共阴极LED数码管,实现温度显示,能准确达到以上要求。
温度计电路设计控制器采用单片机AT89S51,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。
温度传感器采用DS18B20,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,它能直接读出被测温度,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,仅需要一个端口引脚进行通信,内部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EERAM。
显示电路采用4位共阴极LED数码管,采用LED动态显示方式,从P1口输出段码,P2.0~P2.3作为位选控制端。
目录1 概述 (4)1.1 课程设计的要求 (4)1.2课程设计的目的 (4)1.3 系统组成及工作原理 (4)2 系统总体方案及硬件设计 (5)2.1设计思路及描述 (5)2.2硬件构成 (5)〈1〉主控模块AT89C51单片机 (5)〈2〉DS18B20介绍 (5)2.3显示模块 (9)2.4开关控制电路模块 (10)3 软件设计 (11)3.1主程序 (11)3.2读取温度子程序 (11)3.3温度转换命令子程序 (12)3.4计算温度子程序 (12)3.5温度比较子程序 (13)4 Proteus软件仿真 (14)5 课程设计体会 (17)参考文献 (17)附1:源程序代码 (18)附2:系统原理图 (33)1 概述1.1课程设计的要求1)基本范围-50℃~110℃2)精度误差小于0.5℃3)LED数码直读显示4)扩展功能5)可以任意设定温度的上下限报警功能1.2课程设计的目(1)通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识复习和掌握,对单片机课程的应用进一步的了解。