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数字温度计DS18B20课程设计报告1. 课程设计背景数字温度计是一款可以测量温度并输出数字信号的电子设备。
它具有高精度、可编程、低功耗等优点，因此在很多领域都有广泛应用，比如环境温度监测、工业控制、食品加工等。
DS18B20是一款数字温度传感器，它以数字方式输出采集到的温度值，精度高达±0.5℃，提供了多种通信协议，应用灵活。
在本次课程设计中，我们将学习如何使用DS18B20来制作一款数字温度计。
2. 课程设计目标在本次课程设计中，我们的目标是：1.学习数字温度计的工作原理和基本构成；2.掌握DS18B20的使用方法和通信原理；3.制作一款数字温度计，并进行温度测量和数据传输。
3. 课程设计内容3.1 数字温度计的工作原理数字温度计的工作原理是利用温度传感器采集温度信息，然后通过模数转换器（ADC）将模拟信号转换成数字信号，并且通过数字信号处理单元进行处理，并显示在屏幕上。
温度传感器一般分为两种类型，即模拟温度传感器和数字温度传感器。
3.2 DS18B20的使用方法和通信原理DS18B20可以通过多种通信协议与主控板进行通信，如1-wire协议、I2C协议等。
1-wire协议是一种仅使用单个总线的串行协议，利用单总线实现数据传输。
3.3 制作数字温度计我们可以通过编程语言来控制DS18B20进行温度采集，并用LCD屏幕显示温度值。
首先要准备所需的材料和工具，包括Arduino开发板、DS18B20传感器、LCD显示屏、杜邦线、面包板等。
具体步骤如下：•连接DS18B20传感器•连接LCD显示屏•编写程序4. 课程设计成果经过学习和实际操作，我们可以掌握数字温度计的工作原理和基本构成，以及DS18B20的使用方法和通信原理。
同时，我们可以独立制作一款数字温度计，在温度测量和数据传输方面有了实际经验。
这些知识和技能对于我们学习和研究电子技术都非常有帮助。
5.通过本次课程设计，我们学习了数字温度计的工作原理和基本构成，以及DS18B20的使用方法和通信原理。
基于DS18B20的温度系统•实验目的•了解DS1820数字温度传感器特性•掌握单片机基本功能的运用、简单接口电路如键盘、LED显示电路或LCD显示电路设计及其相应驱动软件的编制软、硬件系统的调试•实验任务设计一个具有基于DS1820数字温度传感器的温度检测及显示的系统。
要求系统具有以下功能：•两路温度检测；•具有显示功能；•具有用户输入功能；•可通过输入补偿温度设定校准；For personal use only in study and research; not for commercial use•实验原理原理简述：数字温度传感器DS1820把温度信息转换为数字格式；通过“1－线协议”，单片机获取指定传感器的数字温度信息，并显示到显示设备上。
通过键盘，单片机可根据程序指令实现更灵活的功能，如单点检测、轮转检测、越限检测等。
基于DS1820数字温度传感器的温度检测及显示的系统原理图如图1For personal use only in study and research; not for commercial use图 1 基于DS1820的温度检测系统框图•硬件设计For personal use only in study and research; not for commercial use电路设计－－单片机基本系统电路：图 2 单片机基本系统电路原理图电路说明：综合考虑系统使用到的单片机内部存储资源、系统处理信号的种类、处理数据的速度、系统的I/O口开销，以及系统的可扩展性能，本系统选用了ATMEL公司的8位低功耗，高性能CMOS单片机，芯片内集成有通用8位中央处理器（兼容标准MCS -51指令系统及80C51引脚结构）和4K/8K Bytes ISP Flash存储单元（可实现在系统编程）。
复位电路采用上电复位加按键复位的方式。
采用无源晶体提供正弦振荡信号为系统提供时钟，其硬件原理图如图2所示。
目录1 前言 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计目标 (1)1.3 实施计划 (1)2 总体方案设计 (2)2.1 方案比较 (2)2.1.1 方案一基于热敏电阻的温度计设计 (2)2.1.2 方案二基于SHT71的数字温度计设计 (2)2.1.3 方案三基于DS18B20的数字温度计设计 (3)2.2 方案论证 (3)2.3 方案选择 (4)3 硬件设计 (5)3.1 单元模块设计 (5)3.1.1 时钟和复位电路 (5)3.1.2 报警电路 (5)3.1.3 数码显示电路 (6)3.1.4 电源电路 (7)3.1.5 按键电路 (7)3.1.6 串口通信电路 (8)3.2 核心器件介绍 (8)3.2.1 单片机STC89C52介绍 (8)3.2.2 DS18B20介绍 (9)4 软件设计 (11)4.1 温度采集模块 (11)4.2 温度设定模块 (14)4.3 报警模块 (15)5 系统整合调试 (16)5.1 硬件调试 (16)5.2 软件调试 (16)6 系统功能、指标参数 (18)6.1 系统功能 (18)6.2 系统指标参数测试 (18)6.3 系统功能及指标参数分析 (19)7 结论 (20)8 总结与体会 (21)9 参考文献 (22)10 附录一：基于DS18B20数字温度计的设计原理图 (23)11 附录二：基于DS18B20数字温度计的设计PCB图 (24)12 附录三：基于DS18B20数字温度计的设计的实物图 (25)13 附录四：基于DS18B20数字温度计的设计C语言程序 (26)1前言自动控制领域中，温度检测与控制占有很重要的地位。
温度检测在工农业生产、科研和在人们的生活中得到广泛的运用。
目前，温度传感器正从模拟式向数字集成式方向飞速发出，单片机也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，人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化、智能化方向发展。
基于DS18B20的温度测量系统设计概述：DS18B20是一种数字温度传感器，具有精确度高、稳定性好、尺寸小等特点。
本文将基于DS18B20设计一个温度测量系统，主要包括硬件设计和软件设计两部分内容。
硬件设计：1.传感器模块：DS18B20传感器模块包括一个温度传感器和一个数字转换芯片。
传感器模块通过串行总线与主控设备进行通信，并提供温度数据。
2.单片机：选择一种适合的单片机作为主控设备，负责与传感器模块通信，并实现相关功能。
3.显示模块：通过液晶显示屏或数码管等模块，将测量到的温度实时显示出来。
4.电源模块：为系统提供稳定的直流电源，使系统能够正常工作。
软件设计：1.通信协议：将单片机与传感器模块之间的通信协议设置为1-Wire协议，该协议简单易实现，并且可以同时连接多个传感器。
2.初始化：在系统启动时，初始化单片机与传感器模块之间的通信，并对传感器模块进行必要的设置，如分辨率、精确度等。
3.数据读取：通过1-Wire协议，单片机向传感器模块发送读取温度的指令，传感器模块将温度数据以数字形式返回给单片机。
4.数据处理：单片机接收到温度数据后，进行相应的数据处理，可以进行单位转换、滤波处理等。
5.数据显示：将处理后的温度数据通过显示模块实时显示出来。
系统应用：1.工业自动化：用于监测生产设备的温度，实现设备状态监控和预警功能。
2.室内温控：通过与空调系统或暖气系统的连接，实现室内温度的精确控制。
3.热管理：用于监测电子设备或电路板的温度，保证设备运行时的稳定性和散热效果。
总结：基于DS18B20的温度测量系统设计，通过选用合适的硬件模块和软件设计方案，可以实现精确、稳定的温度测量，并通过通信和显示模块实时反馈温度数据。
该系统具有应用广泛、性能可靠等优点，在工业自动化、室内温控、热管理等领域有着重要意义。
通信工程学院课程设计任务书题目DS18B20数字温度计设计课程名称单片机原理及应用B专业班级学生姓名学号设计地点指导教师设计起止时间：年月日至年月日目录一、绪论 (2)1.1 设计目的 (2)1.2设计内容 (2)1.3设计要求 (2)二、基本设计 (3)2.1 基本思路 (3)2.2系统设计原理…………………………………………………………………………….,32.3系统组成 (3)三、系统硬件设计 (6)3.1系统电路接线图 (6)3.2 主系统 (6)3.3 显示电路LM016L (9)3.4 蜂鸣器报警 (10)3.5 DS18B20传感器 (10)四、系统软件设计 (14)4.1具体步骤和设计内容 (14)4.1程序流程图................................................................................................. ..1234.2源程序清单.................................................................................................... 16.五、结果验证5.1测试结果 (23)5.2仿真结果 (23)六、学习小结错误！未定义书签。
、参考文献……………………………………………………………绪论1.1 设计目的1．掌握单总线协议的基本特点及通信过程；2. 掌握数字温度传感器DS18B20的基本特点及单总线控制协议；3. 掌握单片机IO端口模拟单总线时序控制程序的编写方法；4.掌握LCD液晶显示器的显示驱动方法。
1.2设计内容（1）基本内容：在nKDE51单片机实验教学系统上，利用DS18B20数字温度传感器连续测试环境温度，对测试数据进行处理计算，在RT-1602字符点阵LCD上实时显示环境温度值；（2）附加内容：实现环境温度越限告警功能。
摘要在日常生活及工业生产过程中，经常要用到温度的检测及控制，温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。
在生产过程中，为了高效地进行生产，必须对它的主要参数，如温度、压力、流量等进行有效的控制。
温度控制在生产过程中占有相当大的比例。
温度测量是温度控制的基础，技术已经比较成熟。
传统的测温元件有热电偶和二电阻。
而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，这些方法相对比较复杂，需要比较多的外部硬件支持。
我们用一种相对比较简单的方式来测量。
本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，就是用单片机实现温度测量，进而达到数控制的目的。
传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器，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转换成数字信号才能由单片机进行处理。
本次采用DS18B20数字温度传感器来实现基于AT89C51单片机的数字温度计的设计用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，可以用于温度等非电信号的测量，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，能独立工作的单片机温度检测、温度控制系统已经广泛应用很多领域。
关键词温度计；单片机；数字控制；DS18B20ABSTRACTIn daily life and industrial production process, often used in the detection and control of temperature, temperature is the production process and scientific experiments in general and one of the important physical parameter. In the production process, in order to efficiently carry out the production, to be its main parameters, such as temperature, pressure, flow control, etc... Temperature control in the production process of a large proportion. Temperature measurement is the basis of temperature-controlled, more mature technology.Traditional thermocouple and temperature components are the second resistor.The thermocouple and thermal resistance are generally measured voltage, and then replaced by the corresponding temperature, these methods are relatively complex, requiring a relatively large number of external hardware support. We use a relatively simple way to measure.This article will introduce the single-chip microcomputer-based control of a digital thermometer is used to achieve single-chip temperature measurement, the traditional detection of most of the temperature thermistor for temperature sensor, but the poor reliability of thermistors, temperature measurement accuracy of low - , and must go through a special interface circuit to convert the digital signal processed by the single chip. The use of digital temperature sensor DS18B20 to AT89C51 microcontroller-based design of digital thermometer with LED digital control to the serial transmission of data, temperature display, accurate to achieve the above requirements, can be used for temperature measurement and other non-electrical signal, mainly used for more accurate temperature measurement sites, or research laboratory use, can work independently of the single-chip temperature detection, temperature control system has been widely used in many areasKey words Thermometer；Single-chip；Digital Control；DS18B20目录0 引言 (1)1 绪论 (2)2硬件介绍 (3)2.1 AT89C51单片机 (3)2.1.1概述 (3)2.1.2 基本参数 (3)2.1.3 功能特性 (3)2.1.4 引脚说明 (4)2.2 DS18B20 单线数字温度传感器 (5)2.2.1概述 (5)2.2.2 DS1820的应用 (5)2.2.3 DS18B20的结构介绍 (5)2.3 数码管 (6)3 硬件设计 (7)3.1 整体设计 (7)3.2 时钟振荡器 (8)3.3 DS18B20 的供电方式 (8)3.4 数码管的驱动方式 (9)4软件调试 (10)4.1 整体设计 (10)4.2 测温操作 (11)4.3 报警操作 (13)4.4 数码管使用编码 (14)5 设计过程中出现的问题 (16)6 结论 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)附录 A (20)附录B (28)0 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。
基于DS18B20温度传感器的温度计设计摘要：以DS18B20温度传感器，4位7段数码管和AT89C52RC微控制器为主要部分实现数字温度计的设计，利用DS18B20本身具有的模数转换功能和暂时存储功能将模拟量——气温转换为微控制器可处理的数字量，并使用AT89C52RC的输入输出及定时器中断功能通过DS18B20的单线连接结构与DS18B20进行信息传输，读取温度值并用数码管显示出来。
1.设计选题的目的、意义通过数字温度计的设计进一步熟悉单片机微控制器及相关数字/模拟电路的原理和功能，熟悉单片机的程序设计，学会传感器的使用和相关文献的查找及学习。
2.硬件电路设计硬件部分主要包括微控制器、温度传感器模块和数码管显示模块三部分。
2.1 微控制器主要功能电路如下图，包括电源，接地，复位电路，时钟脉冲电路（11.0592MHz）。
2.2 温度传感器模块如下图，使用外部电源，可以减少程序复杂程度。
DS18B20特性：●独特的单线接口仅需一个端口进行通讯●简单的多点分布应用●无需外部器件●可通过数据线供电●零待机功耗●测温范围-55~+125℃●温度以12位数字量读出●温度数字量转换时间750ms（12位）●用户可定义的非易失性温度警报设置●报警搜索命令识别并超过程序限定温度（温度报警条件）的器件●应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计或任何热感测系统2.3 数码管显示模块如上图，由两片SN74HC573N八路透明锁存器分别控制共阳极数码管位和段的锁存，实现只用MCU的一组I/O口分别控制数码管位和段的选通。
3.软件电路设计软件同样包括三个部分：传感器控制，显示控制，主程序。
3.1 温度传感器控制A．DS18B20内部存储读写与控制原理右图是DS18B20内部9字节的暂存器的结构，向其传送读取命令后，暂存器会依次将9个字节的数据通过单线送出，每个字节都是低位在先。
在本课题，只需0字节和1字节，也就是温度LSB（低8位）和温度MSB（高8位）中的数据。
基于DS18B20的数字温度计设计一、课程设计目的1.培养学生文献检索的能力，如何利用Internet检索需要的文献资料。
2.培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
3.培养学生综合运用知识的能力和工程设计的能力。
4.培养学生理论联系实际的能力。
5.提高学生课程设计报告撰写水平。
二、设计内容、技术条件和要求1设计内容数字温度计的设计要能实现温度的实时采集与显示，以AT89S51单片机为核心芯片，使用DS18B20数字温度传感器采集环境温度，并通过一组4位共阴极数码管将温度显示出来，也可用LM1602液晶显示屏。
方案一：使用按钮控制温度的采集与显示。
方案二：使用定时控制温度的采集与显示，时间间隔1S。
2 设计要求•设计单片机最小系统（包括复位按钮、晶振电路等）；•DS18B20应用电路设计。
•按键电路设计。
•可使用实验室的实验箱实物实现，也可使用仿真软件Proteus实现。
•绘制实现本设计内容的硬件电路（原理图），系统的组成框图。
•编写本课程设计内容的软件设计（包含程序流程图和对程序注释）。
三、总体设计思想本设计以检测温度并显示温度提供上下限报警为目的，按照系统设计功能的要求，确定系统由5个模块组成：主控器[4]、测温电路，报警电路，按键电路及显示电路。
系统以DS18B20为传感器用以将温度模拟量转化为电压数字量以总线传入单片机，以AT89S51为主芯片，在主芯片对DS18B20传入的温度值进行处理，由单片机程序控制，将经处理后的温度由LM1602液晶显示屏显示出来。
图3-1 数字温度计设计总体的原理图四、硬件设计1、硬件设计图见附件。
2、单片机复位电路工作原理及设计。
硬件图如下图一原理是通过使复位端经电阻与Vcc电源接通而产生按键复位电平，保证复位信号高电平持续时间大于2个机器周期。
3、单片机晶振电路工作原理及设计硬件图如下图二晶振电路是提供系统时钟信号。
为了各部分的同步应当引入公用的外部脉冲信号作为振荡脉冲。
基于ds18b20的数字温度计设计目录（一)设计内容及要求 (2)（二）系统的硬件选择及设计 (3)2.1核心处理器的设计 (3)1、AT89C51引脚图 (3)2、AT89C51引脚功能介绍 (3)2.2温度采集电路的设计 (5)1、单线技术 (5)2、DS18B20的简介 (6)3、DS18B20内部结构 (8)4、DS18B20测温原理 (11)5、温度采集电路 (12)2.3温度显示电路的设计 (13)1、LED数码管的操作 (13)2、温度显示电路 (13)（三）系统的软件设计 (15)3.1概述 (15)3.2 DS18B20的单线协议和命令 (15)(1)初始化 (15)(2)ROM操作命令 (15)(3)内存操作命令 (16)3.3温度采集程序流程图的设计 (18)3.4温度显示程序流程图的设计 (19)（四) 结论 (19)（五）汇编代码 (20)（六）参考文献 (27)基于DS18B20的数字温度计设计摘要：在本设计中选用AT89C51型单片机作为主控制器件，采用DS18B20数字温度传感器作为测温元件，通过两位共阴极LED数码显示管并行传送数据，实现温度显示。
本设计的内容主要分为两部分，一是对系统硬件部分的设计，包括温度采集电路和显示电路；二是对系统软件部分的设计，应用汇编语言实现温度的采集与显示。
通过DS18B20直接读取被测温度值，送入单片机进行数据处理，之后进行输出显示，最终完成了数字温度计的总体设计。
其系统构成简单，信号采集效果好，数据处理速度快，便于实际检测使用。
关键词：单片机AT89C51；温度传感器DS18B20；LED数码管；数字温度计（一)设计内容及要求本设计主要介绍了用单片机和数字温度传感器DS18B20相结合的方法来实现温度的采集，以单片机AT89C51芯片为核心，辅以温度传感器DS18B20和LED 数码管及必要的外围电路，构成了一个多功能单片机数字温度计。
目录•封面 (1)•内容1.设计题目 (3)2.设计目的 (3)3.设计任务和要求 (3)4.正文 (3)5.设计体会、致谢 (16)6.参考文献 (16)7.附录 (17)1.设计题目《基于DS18B20传感器温度测量》2.课程设计目的通过基于MCS-51系列单片机AT89C51和DS18B20温度传感器检测温度，熟悉芯片的使用，温度传感器的功能，数码显示管的使用，汇编语言的设计；并且把我们这一年所学的数字和模拟电子技术、检测技术、单片机应用等知识，通过理论联系实际，从题目分析、电路设计调试、程序编制调试到传感器的选定等这一完整的实验过程，培养了学生正确的设计思想，使学生充分发挥主观能动性，去独立解决实际问题，以达到提升学生的综合能力、动手能力、文献资料查阅能力的作用，为毕业设计和以后工作打下一个良好的基础。
3.设计任务和要求以MCS-51系列单片机为核心器件，组成一个数字温度计，采用数字温度传感器DS18B20为检测器件，进行单点温度检测，检测精度为 0.5摄氏度。
温度显示采用3位LED数码管显示，两位整数，一位小数。
具有键盘输入上下限功能，超过上下限温度时，进行声音报警。
4.正文一、方案选择与论证根据设计任务的总体要求，本系统可以划分为以下几个基本模块，针对各个模块的功能要求，分别有以下一些不同的设计方案：1、温度传感器模块方案一：采用热敏电阻，热敏电阻精度、重复性、可靠性较差，对于检测1摄氏度的信号是不适用的，也不能满足测量范围。
在温度测量系统中，也常采用单片温度传感器，比如AD590，LM35等。
但这些芯片输出的都是模拟信号，必须经过A/D转换后才能送给计算机，这样就使测温系统的硬件结构较复杂。
另外，这种测温系统难以实现多点测温，也要用到复杂的算法，一定程度上也增加了软件实现的难度。
方案二：采用单总线数字温度传感器DS18B20测量温度，直接输出数字信号。
便于单片机处理及控制，节省硬件电路。
广西工学院单片机课程设计报告基于数字温度传感器的数字温度计姓名：谭婕王菲汪玲玲学号：200800304007200800304005 200800304001专业班级：测控技术与仪器081班指导老师：罗功坤潘绍明系别：电子信息与控制工程系2011年6月25日摘要随着时代的进步和发展，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, 本文主要介绍了一个基于STC89C52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下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，特别是数字温度传感器DS18B20的数据采集过程。
对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。
DS18B20与STC89C52结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。
关键词：单片机 DS18B20 温度传感器数字温度计 STC89C52目录摘要 (1)一引言 (4)二任务与要求 (4)三方案设计及论证 (4)3.1 温度检测模块的设计及论证 (4)方案一 (4)方案二 (4)3.2显示模块的设计及论证 (5)方案一 (5)方案二 (5)方案三 (5)3.3控制器模块的设计及论证 (5)方案一 (5)方案二 (6)3.4 数字温度计总体设计 (6)四硬件设计 (7)4.1主控制器模块电路 (7)4.1.1 STC89C52主要功能及引脚介绍 (7)4.1.2 STC89C52最小系统的基本电路 (8)4.1.3 STC89C52与各部分功能块电路的连接 (10)4.2 显示电路模块 (11)4.2.1 12864的功能和引脚介绍 (11)4.2.2 12864与单片机的连接电路 (12)4.3 DS18B20温度显示模块 (12)4.3.1 DS18B20的功能和引脚介绍 (12)4.3.2 DS18B20的测温原理 (13)4.3.3 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (13)4.5 按键以及报警电路 (14)4.6 总的硬件设计图 (15)五软件设计 (16)5.1主程序流程图 (16)5.2读出温度子流程图 (16)5.3 温度转换命令子流程图 (17)5.4 温度计算子流程图 (18)5.5 12864 液晶显示流程图 (18)六系统调试与结果 (19)6.1 调试 (19)6.2 结果 (19)七总结与体会 (20)八参考文献 (20)附一源程序 (21)一引言在日常生活及工农业生产中经常要涉及到温度的检测及控制，传统的测温元件有热点偶，热敏电阻还有一些输出模拟信号得温度传感器，而这些测温元件一般都需要比较多的外部硬件支持。
其硬件电路复杂，软件调试繁琐，制作成本高，阻碍了其使用性。
因此美国DALLAS 半导体公司又推出了一款改进型智能温度传感器——DS18B20。
本设计就是用DS18B20数字温度传感器作为测温元件来设计数字温度计。
本设计所介绍的数字温度计与传统温度计相比，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，主要用于测温比较准确得场所，或科研实验室使用。
该设计控制器使用单片机STC89C51，测温传感器使用DS18B20,显示器使用液晶显示。
二任务与要求1．测量范围-50~110°C，精确到0.5°C；2．利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号；3．所测得温度采用数字显示，计算后在液晶显示器上显示相应得温度值；4. 设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。
三方案设计及论证3.1 温度检测模块的设计及论证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，其中还涉及到电阻与温度的对应值的计算，感温电路比较麻烦。
而且在对采集的信号进行放大时容易受温度的影响出现较大的偏差。
方案二进而考虑到用温度传感器，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，电路简单，精度高，软硬件都以实现，而且使用单片机的接口便于系统的再扩展，满足设计要求。
从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，费用较低，可靠性高，软件设计也比较简单，故采用了方案二。
3.2显示模块的设计及论证方案一用三极管驱动的数码管显示，这样的显示模块只能是显示数字，不能显示英文与汉字；而且硬件电路也比较复杂，会增加布线的难度。
优点是价格比较便宜，质量轻。
方案二用1602液晶显示屏显示，可以显示英文与数字，可以给人比较直观的感觉，而且硬件电路比较简单，质量也比较轻，使用效果比数码管好，在显示要求不高的情况下，但也不能太差的情况下使用。
方案三采用12864液晶显示屏来显示，12864液晶显示比较清新，视觉效果比较好，可以显示画面，英文，汉字以及数字，但是质量比较大，价格比较高。
综上所述，考虑到我们组显示要求较高以及其他因素，我们选用了方案三。
3.3控制器模块的设计及论证单片机是指一个集成在一块电路芯片上的完整计算机系统。
尽管他的大部分功能集成在一块CPU、存储器小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：中央处理单元()()RAM ROM和各种/I O接口，目前大部分还会具有外部存储扩展。
它使用简洁方便，体积/小，结构最为简单，成本低廉，很容易嵌入到各种应用系统中。
单片机的选择方案可以有以下两种：方案一采用STC89C52单片机。
它是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8的微处理器。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器技术制造，与工业标准MCS-指令集和输出管脚相兼容。
属于51单片机系列，是C51单片机向下完全兼容51全51部系列产品。
该款单片机片内含8k Bytes ISP(I-system programmable)可反复擦写1000次的Flash 只读存储器，可以通过串口进行程序的烧写，内带2k Bytes EEPROM 存储空间，4个8位的可编程并行I/O 口（P0口，P1口，P2口，P3口），一个全双工串口，5个中断源，2级中断优先权，3个16位的定时器/计数器），具有四种工作方式以及特殊功能寄存器（SFR ）等。
方案二采用AT89S52单片机，AT89S52同样也是一个低功耗，高性能的8位单片机，也具有8k Bytes ISP(I-system programmable)可反复擦写1000次的Flash 只读存储器，但是它没有内带EEPROM 存储空间，且AT89S52的ISP 一般要使用专门的下载器才能跟烧写程序。
综合比较方案一与方案二，方案一更优与方案二，因为STC89C52的指令完全兼容AT89S52,程序的烧写方便，STC89C52的其它指令执行周期也比AT89S52的速度快，内部资源和I/O 口的设置上比AT89S52更优越,而且STC89C52的价格相对AT89S52的低，故该设计的单片机选择STC89C52。
3.4 数字温度计总体设计温度计电路设计总体设计方框图如下图所示，控制器采用单片机STC89C52，温度传感器采用DS18B20，用12864液晶以并口传送数据实现温度显示。
图3-1 总体设计方框图STC89C5212864液晶显示显示DS18B20 温 度 传 感 器单片机复位时钟振荡报警温度调整键蜂鸣器，指示灯四 硬件设计4.1主控制器模块电路4.1.1 STC89C52主要功能及引脚介绍单片机STC89C52具有低电压供电高性能COMS8位单片机，片内含有8K bytes 的可反复擦写的Flash 只读程序存储器和256bytes 的随机存取数据存储器，在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在线系统可编程Flash ，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
STC89C52具有以下标准功能： 8k 字节Flash ，256字节RAM ， 32位I/O 口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
另外，STC89C52可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM 、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
8位微控制器8K 字节在系统可编程 Flash 。
图4-1为STC89C52的引脚图：EA /VPP 31X119X218RESET 9RD /P3717WR/P3616P32/INT012P33/INT113P34/T014P35/T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSE N29AL E/PRD G30P31/TXD 11P30/RXD 10V C C40G N D20U1AT 89C52X1X2RSTP00P01P02P03P04P05P06P07GN DRS RW EN CS1RETP10P11P12P13P14P36P37P15P16P17VCC图4-1 STC89C52引脚图其各引脚介绍如下：P0 口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O 口。
作为输出口，每位能驱动8个TTL 逻辑电平。
对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。
当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。
在这种模式下， P0具有内部上拉电阻。
在flash 编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。
程序校验时，需要外部上拉电阻。
P1 口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动4 个 TTL逻辑电平。
对P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。
