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数字温度计的设计一、总体方案的选择1.拟定系统方案框图（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：图1.1 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。
图1.2系统方案框图2. 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。
比较上述两个方案，方案一明显优越于方案二，它用AD590采集温度信号，用ICL7107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；即采用方案一。
二、单元电路的设计通过AD590对温度进行采集，通过温度与电压近乎线性关系，以此来确定输出电压和相应的电流，不同的温度对应不同的电压值，故我们可以通过电压电流值经过放大进入到A/D 转换器和译码器，再由数码管表示出来。
2.1传感电路AD590是半导体结效应式温度传感器，PN 结正向压降的温度系数为-2mV/℃ , 利用硅热敏晶体管PN 结的温度敏感特性测量温度的变化测量温度,其测量温度范围为-50～150。
AD590输出电流值(μA 级)等于绝对温度(开尔文)的度数。
使用时一般需要将电流值转换为电压值, 如图2.1.1图中,Ucc 为激励电压, 取值为4～40 V;输出电流I0以绝对温度零度-273℃为基准, 温度每升高1℃ ,电流值增加1μA。
基于STC89C52的数字温度计目录1、简介....... .......... ..... 3 _ _2、计划选择2.1。
主控片选 (3)2.2.显示模块.............................. (3)2.3、温度检测模块………………………………… .. 43、系统硬件设计3.1。
51单片机最小系统设计………………………… .4 .电源电路设计…………………… .. 5.液晶显示电路设计……………………………… ..63.4.温度检测电路设计………… . . . 74.系统软件设计4.1。
温度传感器数据读取流程图......... .. (9)4.2.系统编程………………… .105. 编程与仿真5.1、Keil编程软件………………… .. .. 115.2.变形杆菌 (11)5.3.模拟界面……………………… ..116.总结........ .......... ........ 12 _ _ _ _ _七、附录附录 1. 原理图........ .......... (12)附录 2. 程序清单…………………………………………………………………… ..131 简介进入信息飞速发展的21世纪，科学技术的发展日新月异。
科学技术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翻天覆地的变化。
我们已经进入高速发展的信息时代，测量技术也成为当今技术的主流，已经渗透到研究和应用工程的各个领域。
温度与人们的生活息息相关，温度的测量变得非常重要。
2.系统方案选择2.1 主控芯片选型方案一：STC89C52RCSTC89C52RC是8051内核的ISP在线可编程芯片，最高工作时钟频率为80MHz，芯片内含8KB Flash ROM，可反复擦写1000次。
该器件兼容MCS-51指令系统和8051引脚结构。
该芯片集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，具有在线可编程特性，在PC端有控制程序，用户程序代码可下载到单片机部门，无需购买通用编程器，速度更快。
51单片机数字温度计设计与实现温度计是一种常见的电子测量设备，用于测量环境或物体的温度。
而数字温度计基于单片机的设计与实现，能够更准确地测量温度并提供数字化的显示，具备更多功能。
一、设计原理数字温度计的设计原理基于温度传感器和单片机。
温度传感器用于感测温度，而单片机负责将传感器读取的模拟信号转化为数字信号，并进行温度计算及显示。
二、所需材料1. 51单片机2. 温度传感器（例如DS18B20）3. 数码管或液晶显示屏4. 连接线5. 电源电路电容、电阻等元件三、设计步骤1. 连接电路：按照电路原理图将51单片机、温度传感器和显示器等元件进行连接。
注意正确连接引脚，以及电源电路的设计和连接。
2. 编写程序：利用汇编语言或C语言编写51单片机的程序，实现温度读取、计算和显示功能。
3. 温度传感器设置：根据温度传感器的型号和数据手册，配置单片机相应的输入输出口、温度转换方式等参数。
4. 读取温度：通过单片机对温度传感器进行读取，获取传感器采集的温度数据。
5. 温度计算：根据传感器输出的数据和转换方法，进行温度计算，得到更准确的温度数值。
6. 数字显示：将计算得到的温度数值通过数码管或液晶显示屏进行数字显示。
可以选择合适的显示格式和单位。
7. 添加附加功能：可以根据实际需求，增加其他功能，如报警功能、数据记录、温度曲线显示等。
8. 系统测试与优化：将设计的数字温度计进行系统测试，确保其正常运行和准确显示温度。
根据测试结果进行可能的优化或改进。
四、注意事项1. 连接线应牢固可靠，避免出现松动或接触不良的情况。
2. 选择合适的温度传感器，并正确设置传感器的相关参数。
3. 程序设计时应注意算法的准确性和优化性，以确保测量的准确性和实时性。
4. 温度传感器的安装和环境选择也会影响温度计的准确性，应避免与外部环境干扰和热源过近的情况。
五、应用领域1. 家庭和工业温度监测：数字温度计可以广泛应用于室内、室外温度监测，工业生产中的温度控制等。
仿真实验——温度计的设计(1)仿真实验——温度计的设计温度计是一种常见的仪器，在实际工作中有着重要的应用。
本文将介绍如何运用仿真实验的方法来设计一个简单的温度计。
一、概述温度计设计的核心是温度的检测和测量，该过程可以通过一个基于热敏电阻的电路来实现。
还需一个放大器来放大电压信号，以便数字化后传送给高速计数器，进行温度计数值的显示。
二、电路设计1. 热敏电阻热敏电阻是一种温度敏感的电阻，在温度变化的作用下，电阻值会发生变化。
热敏电阻的电阻值变化是一个连续的变化，与温度呈现反比例关系。
在设计中需要根据所需要的温度范围选择相应的热敏电阻。
2. 放大器热敏电阻变化的电压信号很小，需要经过一个放大器进行放大。
在本设计中可以选择非反相放大电路。
非反相放大电路的放大倍数是：放大倍数 = 1 + R2/R1其中R1是非反相输入端与接地之间的电阻，R2是反相输入端与输出端之间的电阻。
3. 高速计数器放大后的电压信号还需要数字化后传输给高速计数器，进行温度计数值的显示。
数字化可以通过采用 ADC 转换器实现。
转换后的数字信号输入到高速计数器中，可以进行显示和记录。
三、仿真过程1. 在 Multisim 中加入热敏电阻、非反相放大电路、 ADC 转换器和高速计数器。
2. 幅度控制快: 输入一个参考电压，在非反相输入端与反相输入端之间加上一个位置，将位置的电压设为参考电压。
3. 采集控制快: 输入电流为 1mA 的交流信号，通过热敏电阻，即通过 R1 来接收模拟信号。
计算交流信号的峰-峰值，得到交流信号峰-峰值的电压信号后，就可以在非反相放大电路中进行放大。
4. 安全出口: 将放大后的电压信号输入到 ADC 转换器，然后将转换后的数字信号输入到高速计数器，并记录温度计数值的变化。
4. 结论本文通过仿真实验的方法，介绍了温度计的设计过程。
该方法可以应用于实际中，具有简便、直观、快速、准确等优点。
同时，还可以通过不断优化电路参数，提高温度计的性能和稳定性，更好地满足实际应用需求。
基于单片机的数字温度计设计1引言随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现．能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。
传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。
热敏电阻的成本低，但需后续信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。
与传统的温度计相比，这里设计的数字温度计具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。
选用AT89C51型单片机作为主控制器件，DSl8B20作为测温传感器通过4位共阳极LED数码管串口传送数据，实现温度显示。
通过DSl8B20直接读取被测温度值，进行数据转换，该器件的物理化学性能稳定，线性度较好，在0℃~100℃最大线性偏差小于0.1℃。
该器件可直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。
另外，该温度计还能直接采用测温器件测量温度，从而简化数据传输与处理过程。
2 系统硬件设计方案根据系统功能要求，构造图1所示的系统原理结构框图。
图1 系统原理结构框图2.1单片机的选择AT89C51作为温度测试系统设计的核心器件。
该器件是INTEL公司生产的MCS一5l系列单片机中的基础产品，采用了可靠的CMOS工艺制造技术，具有高性能的8位单片机，属于标准的MCS—51的CMOS产品。
不仅结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS 的低功耗特征，而且继承和扩展了MCS —48单片机的体系结构和指令系统。
单片机小系统的电路图如图2所示。
图2 单片机小系统电路AT89C51单片机的主要特性：(1)与MCS-51 兼容，4K 字节可编程闪烁存储器；(2)灵活的在线系统编程，掉电标识和快速编程特性；(3)寿命为1000次写/擦周期，数据保留时间可10年以上；(4)全静态工作模式：0Hz-33Hz ；(5)三级程序存储器锁定；(6)128*8位内部RAM ，32可编程I/O 线；(7)两个16位定时器/计数器，6个中断源；(8)全双工串行UART 通道，低功耗的闲置和掉电模式；(9)看门狗（WDT ）及双数据指针；(9)片内振荡器和时钟电路；2.2 温度传感器介绍DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C 。
51单片机数字温度计的设计与实现温度计是一种广泛使用的电子测量仪器，它能够通过感知温度的变化来提供精准的温度数值。
本文将介绍如何使用51单片机设计并实现一款数字温度计。
一、硬件设计1. 采集温度传感器温度传感器是用来感知环境温度的关键器件。
常见的温度传感器有DS18B20、LM35等。
在本次设计中，我们选择DS18B20温度传感器。
通过电路连接将温度传感器与51单片机相连，使51单片机能够读取温度传感器的数值。
2. 单片机选型与连接选择适合的51单片机型号，并根据其引脚功能图对单片机进行合理的引脚连接。
确保温度传感器与单片机之间的数据传输通畅，同时保证电源和地线的正确连接。
3. 显示模块选型与连接选择合适的数字显示模块，如数码管、液晶显示屏等。
将显示模块与51单片机相连，使温度数值能够通过显示模块展示出来。
4. 电源供应为电路提供稳定的电源，保证整个系统的正常运行。
选择合适的电源模块，并根据其规格连接电路。
二、软件设计1. 温度传感器读取程序编写程序代码，使用单片机GPIO口将温度传感器与单片机连接，并通过相应的通信协议读取温度数值。
例如，DS18B20采用一线制通信协议，需要使用单总线协议来读取温度数值。
2. 数字显示模块驱动程序编写程序代码，通过单片机的GPIO口控制数字显示模块的数码管或液晶显示屏进行温度数值显示。
根据显示模块的规格，编写合适的驱动程序。
3. 温度转换算法将温度传感器读取到的模拟数值转换为实际温度数值。
以DS18B20为例，它输出的温度数值是一个16位带符号的数，需要进行相应的转换操作才能得到实际的温度数值。
4. 系统控制程序整合以上各部分代码，编写系统控制程序。
该程序通过循环读取温度数值并进行数据处理，然后将处理后的数据送到数字显示模块进行实时显示。
三、实现步骤1. 硬件连接按照前文所述的硬件设计，将温度传感器、51单片机和数字显示模块进行正确的连接。
确保连接无误，并进行必要的电源接入。
数字温度计设计方案数字温度计是一种利用数字显示温度值的仪器，目前已广泛应用于家庭、实验室、医疗等领域。
为了设计一个稳定、可靠的数字温度计，以下是一个初步设计方案。
1. 传感器选择温度传感器是数字温度计的核心部件，常用的有热敏电阻、热电偶、半导体传感器等。
在设计中，我们可以选择适用范围广、精度高的数字温度传感器，如DS18B20。
该传感器具有数字接口、高精度、高稳定性等特点。
2. 微控制器选择微控制器是数字温度计的处理器，负责监测温度传感器的数据，并将其转化为数字信号。
在设计中，我们可以选择具有足够计算能力、低功耗的微控制器，如STM32系列中的STM32F103C8T6。
该微控制器具有高性能、低功耗、丰富的外设等特点，适合用于数字温度计的设计。
3. 电路设计在电路设计中，可以采用数字传感器和微控制器之间的串行通信方式，使用一对引脚（数据引脚和电源引脚）实现数据的传输和供电。
同时，需要添加稳压电路和滤波电路，保证电路的稳定性和抗干扰能力。
4. 数字显示模块选择数字显示模块是数字温度计的输出设备，负责将测得的温度值以数字形式显示出来。
在设计中，可以选择7段LED数码管，该数码管具有明亮的显示效果、低功耗、容易驱动等优点。
5. 电源选择数字温度计需要稳定的电源供电，可选择直流电源供电，电压范围5V。
在设计中，可以添加电源管理电路，包括稳压电路、过压保护、短路保护等，以增加设备的安全性和稳定性。
6. 程序设计程序设计是数字温度计的重要环节，需要编写相应的程序实现温度的测量、显示、存储等功能。
在程序设计中，可以使用C 语言或者嵌入式开发平台进行编程，实现温度测量值的读取、温度值的转换、温度值的显示等功能。
总之，以上是一个基本的数字温度计的初步设计方案，通过选择合适的传感器、微控制器、显示模块，并进行稳压电路和滤波电路的设计，再加上适当的程序编写，可以设计出一个稳定、可靠的数字温度计。
当然，具体的设计方案还需要参照实际需求进行调整和优化。
数字温度计的设计与制作实验报告数字温度计的设计与制作实验报告一、实验目的本实验旨在通过设计与制作数字温度计，深入理解温度测量原理及实现方式，锻炼电路设计与验证实验能力。
二、实验原理数字温度计是通过测量热敏电阻（PTC或NTC）的电阻值来计算温度的。
当温度升高时，热敏电阻的电阻值也会升高，反之亦然。
该实验利用了热敏电阻的这一特性，通过将热敏电阻串联到一定电路中，便可测量到其电阻值的变化，从而得到温度值。
此外，数字显示器可以根据电路中的控制信号对电阻值进行计算和显示，以数字形式直观显示温度。
三、实验器材与耗材器材：热敏电阻、AD转换芯片、单片机、数字显示器、蜂鸣器、键盘、面包板、杜邦线等。
耗材：焊锡、铜线、电池、电阻等。
四、实验步骤1.接线。
将热敏电阻串联到一个电路中，连接到AD转换芯片的AIN0输入端，并将AIN1连接到参考电压源。
2.编写单片机程序。
通过查询AD转换器的输出值，计算出热敏电阻的电阻值，并转换为温度值。
然后将温度值显示在数字显示器上，并输出报警信号到蜂鸣器。
3.测试验证。
使用温度计紧贴测试物体表面，观察数字显示器和蜂鸣器的反应，逐步校准温度计并记录数据。
五、实验结果实验结果表明，数字温度计的设计与制作成功，能够准确地测量环境温度，并可进行实时数字化显示和警报功能。
六、实验心得在本次实验中，我们对数字温度计的设计及制作有了更加深入的理解和认识。
了解电路原理、编写单片机程序、进行电路调试与验证等一系列实验操作，培养了我们的理论知识和实践能力，加强了我们对电路与信号处理的认识和理解。
通过实验，我们认识到数字温度计在生产生活中的重要性，为未来的实际工作奠定了扎实的基础。
基于AT89C52的数字温度计设计与仿真谭亚平（吉首大学物理科学与信息工程学院，湖南吉首416000 ）摘要温度采集显示及报警系统是一个应用于需要对温度进行精准控制报警的系统，实现了对温度进行精准采集显示和越限声光报警的功能。
以方便系统使用者能够更好的了解当前温度安全状况，使相应地区场所的安全得到保证。
本系统以AT89C52单片机为微控制器，采用数字温度传感器DS18B20作为测温元件，温度传感器DS18B20采集温度信号送给单片机处理，单片机再把处理后的温度数据送到LED上显示出来。
能够实现快速、准确的测温功能和越限声光报警功能。
本论文完成了系统硬件电路的设计，给出了软件流程框图，编写了相关的软件程序，并记录了仿真与实现的过程。
关键词：温度报警；单片机（AT89C52）；数字温度传感器（DS18B20）；Keil C51Digital Thermometer Design and Simulation Based onAT89C52Ta nYaPi ng（College of Physics Science and In formatio n Engin eeri ngJishou Uni versityJishou, Hunan416000）AbstractThe temperature acquisition display and alarm system is used a need for precise temperature con trol of the alarm system to achieve accurate temperature acquisition of the more limited display and sound and light alarm function. With convenient system users to better un dersta nd the curre nt temperature security situati on ,it make corresp onding regi onal sites safety guara nteed.The system uses AT89C52-SCM as Microprogrammed Control Unit and adopts digital temperature sen sor DS18B20 as the temperature comp onent. The temperature sen sor DS18B20 collects temperature sig nals and sends them to SCM for deali ng with, the n SCM tran sfers the processed temperature data to LED for dispal ying which can realize the fast and accurate temperature measureme nt fun cti on and.学习帮手.completed the design of the system hardware, prodded the software flow diagram,compiled the related software program,a nd recorded the simulatio n and realizati on process.Keywords : Temperature Alarm; Single-Chip microcomputer (AT89C52) ;digital temperature sensors applications DS18B20; Keil C51.目录第一章绪论............................................ 错误!..未定义书签1.1研究背景 ...................................... 错误!••未定义书签1.2本课题的研究内容 .............................. 错误！未定义书签第二章系统硬件设计........................................ .错误!..未定义书签2.1总体设计 ...................................... 错误...未定义书签2.2 AT89C52简介................................. .错误!.未定义书签2.2.1主要性能........................... 错误!.未定义书签2.2.2引脚介绍 ............................... 错误！.未定义书签2.3 DS18B20介绍................................ 错误！.未定义书签2.3.1 DS18B20性能特点...................... 错误！未定义书签2.3.2 DS18B20内部结构及功能................. 错误！未定义书签2.3.3 DS18B20的通信协议.................... 错.误！未定义书签2.4复位电路设计 .................................. 错误!..未定义书签2.5时钟电路设计 .................................. 错误!..未定义书签2.6 DS18B20与单片机接口电路设计................ 错误！未定义书签第三章系统软件设计........................................ 错误!..未定义书签3.1软件设计总体思路及主程序流程图 ............... 错误！未定义书签3.2底层基本操作 .................................. 错误!..未定义书签3.3指令操作 ...................................... 错误...未定义书签3.4仿真结果 ...................................... 错误...未定义书签总结..................................................... 错误！..未定义书签参考文献................................................. 错误!..未定义书签附件..................................................... 错误！..未定义书签附件1源程序 1.6 ...........附件2元器件清单.............................................................................................. 22 ...........第一章绪论1.1研究背景现代信息技术的三大基础是信息采集（即传感器技术）、信息传输（通信技术）和信息处理（计算机技术）。
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。
单片机原理与应用设计课程综述设计项目数字温度计任课教师班级姓名学号日期基于AT89C51的数字温度计设计与仿真摘要：随着科学技术的不断发展，温度的检测、控制应用于许多行业，数字温度计就是其中一例，它的反应速度快、操作简单，对环境要求不高，因此得到广泛的应用。
传统的温度测量大多使用热敏电阻，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路将模拟信号转换成数字信号才能由单片机进行处理。
本课题采用单片机作为主控芯片，利用DS18B20来实现测温，用LCD液晶显示器来实现温度显示。
温度测量范围为0～119℃，精确度0.1℃。
可以手动设置温度上下限报警值，当温度超出所设报警值时将发出报警鸣叫声，并显示温度值，该温度计适用于人们的日常生活和工、农业生产领域。
关键词：数字温度计；DS18B20；AT89C51； LCD1602一、绪论1.1 前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，但人们对它的要求也越来越高，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。
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,单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用。
1.2 课题的目的及意义数字温度计与传统温度计相比，具有结构简单、可靠性高、成本低、测量范围广、体积小、功耗低、显示直观等特点。
该设计使用AT89C51，DS18B20以及通用液晶显示屏1602LCD等。
通过本次设计能够更加了解数字温度计工作原理和熟悉单片机的发展与应用，巩固所学的知识，为以后工作与学习打下坚实的基础。
数字温度计主要运用在工业生产和实验研究中，如电力、化工、机械制造、粮食存储等领域。
温度是表征其对象和过程状态的重要参数之一。
比如：发电厂锅炉温度必须控制在一定的范围之内，许多化学反应必须在适当的温度下才能进行。
没有合适的温度环境，许多电子设备就不能正常工作。
因此，温度的测量和控制是非常重要的。
1.3 该论文研究的内容通过对目前各种温度传感器的分析与研究，对温度传感器做出合理选择，并根据实际需要选择合适的主芯片和显示器，达到优化整体结构，提高温度检测精度，同时使系统具有测温范围广、体积小、功耗低、精度高、显示直观等优点，并保证系统结构简洁。
本课题的研究重点将放在元器件介绍、硬件电路和程序设计这三个方面。
总之，本课题研究出一套简洁实用、精确稳定、使用直观的便携式数字温度计。
二、设计方案2.1 方案1：使用电阻元件由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件，利用其感温效应将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。
2.2 方案2：使用数字温度传感器在单片机电路设计中，大多都是使用传感器[3]，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。
方案二，电路比较实用，软件设计也比较简单，故采用了方案二。
2.3 方案2的总体设计框图温度计电路设计总体方框图如图2.1所示，控制器采用单片机AT89C51，温度传感器采用DS18B20，用LCD液晶显示屏以串口传送数据实现温度显示[8]。
图2.1 总体设计框图2.3.1 温度传感器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，是一线式数字式温度计芯片，体积更小、适用电压更宽、更经济。
它具有结构简单，不需外接元件等特点。
与传统的热敏电阻测温元件相比，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，使系统设计更灵活、方便。
1. DS18B20的性能特点如下[6]●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；●多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；●无须外部器件；●可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5V；●零待机功耗；●温度用9或12位数字；●用户可定义报警设置；●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；●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。
2. DS18B20的外形和内部结构DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。
DS18B20的管脚排列如图2.2所示。
图2.2 DS18B20外形图引脚定义：(1) DQ为数字信号输入/输出端；(2) GND为电源地；(3) VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。
其内部结构框图如图2.3所示：图2.3 DS18B20内部结构64位ROM 的结构开始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[11]，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。
温度报警触发器TH 和TL ，可通过软件写入用户报警上下限。
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电擦除的EERAM 。
高速暂存RAM 的结构为8字节的存储器，结构如图2.3所示。
头2个字节包含测得的温度信息，第3和第4字节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工作时寄存器中的分辨率转换为相应精度的温度数值。
该字节各位的定义如图2.4所示。
低5位一直为1，TM 是工作模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式，DS18B20出厂时该位被设置为0，用户要去改动，R1和R0决定温度转换的精度位数，来设置分辨率。
图2.4 DS18B20字节定义DS18B20温度转换的时间比较长，而且分辨率越高，所需要的温度数据转换时间越长。
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字节保留未用，表现为全逻辑1。
第9字节读出前面TM R11R01111....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接收到温度转换命令后，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该数据，读数据时低位在先，高位在后，数据格式以0.0625℃／LSB形式表示[5]。
当符号位S＝0时，表示测得的温度值为正值，可以直接将二进制位转换为十进制；当符号位S＝1时，表示测得的温度值为负值，要先将补码变成原码，再计算十进制数值。
表2.1是一部分温度值对应的二进制温度数据。
DS18B20的测温原理是这这样的,器件中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1；高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入。
器件中还有一个计数门，当计数门打开时，DS18B20就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。
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计数到0时，停止温度寄存器的累加，此时温度寄存器中的数值就是所测温度值。
其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数器门仍未关闭就重复上述过程，直到温度寄存器值大致被测温度值。
另外，由于DS18B20单线通信功能是分时完成的，它有严格的时隙概念，因此读写时序很重要。
系统对DS18B20的各种操作按协议进行。
操作协议为：初使化DS18B20（发复位脉冲）→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据表2.1 一部分温度对应值表0000+10.125 0000 0000 1010000100A2H+0.5 0000 0000 000000100008H0 0000 0000 000010000000H2.3.2 1602LCD模块显示特性[4]●单5V电源电压，低功耗、长寿命、高可靠性●内置192种字符（160个5×7点阵字符和32个5×10点阵字符）●具有64个字节的自定义字符RAM，可定义8个5×8点阵字符或四个5×11点阵字符●显示方式：STN、半透、正显●驱动方式：1/16DUTY，1/5BIAS●视角方向：6点●背光方式：底部LED●通讯方式：4位或8位并口可选●标准的接口特性，适配MC51和M6800系列MPU的操作时序1. 1602LCD模块接口定义图2.5 1602LCD引脚外形图1602LCD采用标准的14脚（无背光）接口，各引脚接口说明如表2.2所示。
表2.2 1602LCD接口定义表管脚定义符号功能1 Vss 电源地（GND）2.1602LCD液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表2.3所示。
表2.3 控制命令表1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。
（说明:1为高电平、0为低电平）三、硬件电路设计3.1 电路原理图本温度计大体分三个工作过程。
首先，由DS18B20温度传感器芯片测量当前温度，并将结果送入单片机。
然后，通过AT89C51单片机芯片对送入的测量温度读数进行计算和转换，并将此结果送入液晶显示模块。
最后，LCD 1602模块将送来的值显示于显示屏上。
从图中可以看到，本电路主要由DS18B20温度传感器芯片、通用LCD 1602 液晶显示模块和AT89C51单片机芯片组成。
其中，DS18B20温度传感器芯片采用“一线制”与单片机相连[9]，它独立地完成温度测量并将结果送到单片机进行处理。
本系统测温范围为0～119℃，精度达0.1 ℃。
3.2 LCD1602显示器与单片机的接口电路由于液晶显示数字温度使用方便、功耗低、显示直观、寿命长且便于实现小型化设计，另外该模块显示字符数量比以前的七段数码管LED（Light Emitting Diode）显示器要多得多。
因此选用通用1602LCD显示模块[10]。
图3.2 LCD1602与单片机接口电路3.3 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路本设计中DS18B20温度传感器与单片机接口电路采用外接电源供电方式，此时DS18B20的1脚接地，2脚作为信号线，3脚接电源。
如图3.3所示。
