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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。
单片机课程设计报告基于单片机的数字温度计设计1 绪论 2 方案设计 3 系统的硬件设计3.1 主控制器 3.2 显示电路3.3 温度传感器工作原理 3.4 温度传感器接口电路 4 系统的软件设计4.1 主程序4.2 温度测量4.2.1 初始化DS18B20 4.2.2 等待应答信号 4.2.3 DS18B20读字节 4.2.4 DS18B20写字节 4.2.5 启动温度测量 4.2.6 读取测量结果 4.2.7各算法流程图 4.3 数码管显示 5 系统的测试与总结 参考文献 附录1 原理图附录2 源程序清单源程序清单1 绪 论随着人们生活水平的不断提高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，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单片机技术入手，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，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。
制方向发展。
现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。
在三大信息信息采集在三大信息信息采集((即传感器技术即传感器技术))、信息传输信息传输((通信技术通信技术))和信息处理(计算机技术计算机技术))中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感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，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，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，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因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
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。
数字温度计设计报告湖南理工学院姓名：赵灿灿班级： 1202班院别：物电专业：电子科学与技术学号：14122502307 指导老师：梅孝安目录一、引言 (2)二、设计任务与要求 (3)三、设计方案 (3)1、设计方案选择 (3)2、温度传感器DS18B20介绍及其测温原理 (4)四、系统硬件电路的设计 (6)1、主控制器 (6)2、显示电路 (7)3、DS18B20与单片机的接口电路 (8)五、系统的软件设计 (9)1、主程序 (9)2、读出温度子程序 (9)3、温度转换命令子程序 (10)4、计算温度子程序 (11)六、测试与仿真 (11)七、心得体会 (12)参考文献 (13)附录： (14)一、引言在日常生活及工农业生产中，经常要用到温度检测及控制，传统的测温元件有热电偶和热电阻，而热电偶和热电阻输出的一般都是电压，需要信号调理电路、A/D转换及相应的接口电路，才能把电压信号转换成数字信号送到计算机去处理，硬件电路复杂，制作成本高。
数字温度计的出现，使得这些问题迎刃而解，它不仅拓宽了温度计的应用范围，而且具有实时性、准确性、高效性等特点。
本次设计采用美国DALLAS半导体公司生产的DS18B20作为检测元件，可以直接读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。
二、设计任务与要求应用所学知识设计一个数字温度计，要求：1、测温范围在-55 ~ +125℃；2、误差在±0.5℃以内；3、采用液晶屏显示测量温度值；三、设计方案1、设计方案选择本次设计采用美国DALLAS 半导体公司生产的DS18B20作为检测元件，测量范围为-55 ~ +125℃，最高分辨率可达0.0625℃。
DS18B20可以直接读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。
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。
河南理工大学《单片机应用与仿真训练》设计报告基于单片机得数字温度计设计姓名：学号:专业班级：指导老师：所在学院：电气工程与自动化系2011年6月26日基于单片机得数字温度计设计摘要随着现代信息技术得飞速发展与传统工业改造得逐步实现.能够独立工作得温度检测与显示系统应用于诸多领域。
传统得温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。
热敏电阻得成本低,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，检测系统也有一定得误差。
与传统得温度计相比,这里设计得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AT89Ｓ52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,该器件得物理化学性能稳定，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。
目录1 概述 (4)1、1课题名称 (4)1、2课题要求 (4)1、3设计得目得意义 (4)２系统总体方案及硬件设计 (5)2、1单片机得选择 (5)2、2温度传感器得介绍 (6)2、3温度传感器与单片机得连接 (8)２、4复位信号及外部复位电路 (8)2、５单片机与报警电路 (9)2、6显示电路 (9)3 软件设计………………………………………………………………………１04 Proteus软件仿真 (12)4、1 仿真图 (12)4、2仿真结果分析 (1)３5 总结体会.................................................................................１4 参考文献 (15)附录１程序源代码 (15)附录 2 系统原理图 (23)1概述1、1课题名称基于单片机得数字温度计得设计1、2课题要求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）可以设定温度得上下限报警功能１、3设计目得与意义温度数我们日常生产与生活中实时在接触到得物理量,但就是它就是瞧不到得，仅凭感觉只能感觉到大概得温度值，传统得指针式得温度计虽然能指示温度,但就是精度低，使用不够方便，显示不够直观,数字温度计得出现可以让人们直观得了解自己想知道得温度到底就是多少度。
1 基于单片机的数字温度计设计1引言 设计一个数字温度计，以单片机为控制核心，运用集成度较高的温度传感器和显示器能够较为准确测量并显示出温度结果，且测温范围较广，可根据实际需要通过软件设置高低温报警，并在仿真的基础上制作出设计产品，通过对具体问题的提出，对问题的分析和解决，加强了理论运用于实际的能力，最终该产品要能够运用于实际，如冷冻库，粮仓，储罐，电讯机房，电力机房，电缆线槽等测温和控制领域，主要用于测量室温。
2设计方案及原理2.1总体设计方案根据电子元件的发展要求，要在可实现的前提下，选择硬件简单、集成度高、可靠性强的设计方案；软件与硬件呈现互补关系，当硬件较为简单时，需要软件控制实现其功能，因此选择集成度高，控制方法清晰、实际运用广泛的硬件。
总体设计要求：（1）温度测量范围为传感器的理论值（-55℃—125℃）（2）通过软件分别实现高温和低温报警（预设35℃和-20℃）（3）使用LCD1602显示所测温度（4）温度测量精度为0.5℃总体设计方框图如图1 所示：2 2.2系统组成原理温度测量模块选用集成芯片DS18B20作为温度的测量和变送，输出信号为数字信号。
DS18B20采用单总线的数据传送，可以直接通过一个I/O 口向单片机接收设置信号和向单片机发送温度的测量值。
控制模块采用STC89C52单片机。
功能强大STC89C52单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。
输出模块采用液晶显示LCD1602，总共可以显示两行共32个字符，设计中显示器的第一行使用软件预设想要显示的字符，温度值则放在第二行中显示。
本次设计采用红色LED 作为高温报警指示灯，黄色作为低温报警指示灯。
另外在高低温报警的同时有蜂鸣器发出报警的蜂鸣声。
设计总电路图原理如图2所示：图2 总体设计电路图3软件设计本次设计采用c 语言编程，程序主要由传感器复位，温度转换，温度显示三个子程序和一个主程序组成，主程序首先执行传感器的温度转换子程序将实际温度转换成数字量并存储在传感器内部的存储器中，再将测量温度的数字量读到单片机中，判断正负温度和是否达到报警要求，如果达到报警要求，执行报警模块，最后将温度值的每一位转换成对应的ASCII 码值，由主程序调用温度显示子程序将测量的温度值显示出来。
课程设计报告书---数字温度计一、选题背景本实验课题是基于AT89C51单片机设计一个温度范围为-20-80℃，分辨率<±0.5℃的数字温度计。
设计实验中，考虑到A/D转换以及放大电路等各种因素，我组采用DS18B20温度传感器，在数码管显示方面，我们采用了LCD1602数码管。
DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s减为750ms。
DS18B20测温原理如图1所示。
图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。
高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。
LCD1602的8根数据线和3根控制线E，RS和R/W与单片机相连后即可正常工作。
一般应用中只须往LCD1602中写入命令和数据，因此，可将LCD1602的R/W读/写选择控制端直接接地，这样可节省1根数据线。
VO引脚是液晶对比度调试端，通常连接一个10kΩ的电位器即可实现对比度的调整；也可采用将一个适当大小的电阻从该引脚接地的方法进行调整，不过电阻的大小应通过调试决定.LCD1602的引脚图见下图2.图1.DS18B20原理图图2.LCD1602引脚图二、方案论证(设计理念)DS18B20温度传感器具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点，同时，它也具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样的特点。
实验要求用到A/D转换，DS18B20正好对应的就是数字信号输出。
因为我们需要显示的内容并不是很多，所以我们决定使用LCD1602显示屏，它是2行每16字符/行的显示屏，规划第一行显示温度，第二行显示温度是否超过阈值。
LCD1602的使用也非常简单方便。
整体来说该实验并不是很复杂，所以我们用到的程序以及设备也不会很麻烦，构思起来也比较清晰。
三、过程论述我们首先着力的是Keil程序编写，主要程序见图3。
目录1、绪论1.1 实验内容1.2实验目的1.3 实验原理2、系统硬件组成及基本原理2.1STC89C52单片机介绍2.2 花样流水灯的设计2.3 LED动态扫描显示2.4 定时计数器2.5 4*4独立键盘的设2.6 串口通信的设计2.7 数字温度计的设计3、单片机焊接与系统调试4、总结附录一整体原理图1、绪论1.1 实验内容本学期单片机实验包括六个，分别是花样流水灯实验、LED动态扫描显示实验、定时计数器实验、4*4键盘输入实验、单片机与PC机串口通信以及基于单片机的数字温度计的设计。
1.2 实验目的花样流水灯实验：熟悉LED的显示特点，了解单片机系统实现花样流水灯实验的硬件电路和软件编程技巧；LED动态扫描显示实验：掌握LED动态扫描显示原理，掌握LED动态扫描显示程序设计方法，熟悉LED动态扫描显示硬件设计方法；定时计数器实验：学习单片机内部计数器的使用和编程方法，进一步掌握中断处理程序的编程方法；4*4键盘输入实验：掌握键盘扫描的原理以及十/十六进制的转换，了解单片机输入和输出的过程,以及如何对数据进行采集的；单片机与PC机串口通信：掌握串行口工作方式的程序设计，掌握单片机通讯的编程，了解实现串行口通讯的硬环境，数据格式的协议，数据交换的协议，了解PC机通讯的基本要求；基于单片机的数字温度计的设计：通过对做的设计任务的实现，起到串起所学的数模技术、传感器技术、单片机技术及智能仪器等知识，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标定等这一完整的实验过程，培养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。
1.3 实验原理LED动态扫描显示实验：为了节省输出端口数，数码LED显示一班采用动态扫描的方法，将所有数码LED的共阴极接在一个位型输出口上，将所有数码管的相同段接在一起作为字型口，软件控制每个数码LED轮流显示，任一时刻只有一个数码亮，但扫描速度足够快时，视觉效果是8个数码LED同时亮；定时计数器实验：定时和计数的本质是相同的，它们都是对一个输入脉冲进行计数，如果输入脉冲的频率一定，则记录一定个数的脉冲，其所需的时间是一定的，对CLK信号进行“减1计数”。
基于单片机控制的数字温度计课程设计单片机原理与应用技术课程设计报告（论文）基于单片机控制的数字温度计专业班级：应教121姓名：董镇玉时间： 2014.1.9指导教师 : 宋长源李晓娟2015年 01 月 0 9 日单片机课程设计项目系列：基于单片机控制的数字温度计一．设计要求（一）基本功能1.测温范围-50℃—110℃2.精度误差不大于0.1℃3.LED数码直读显示（二）扩展功能1．实现语音报数2．可以任意设定温度的上下限报警功能二．计划完成时间三周1．第一周完成软件和硬件的整体设计，同时按要求上交设计报告一份。
2．第二周完成软件的具体设计和硬件的制作。
3．第三周完成软件和硬件的联合调试。
基于单片机控制的数字温度计应教121 董镇玉摘要：数字温度计在我们的日常生活中非常常见,广泛应用于我们的日常生活和工业生产。
随着科技的发展，电子技术也日新月异，18b20芯片就是其中杰作之一。
本设计是基于单片机控制的数字温度计，用18b20温度传感器来检测温度，用AT89s52单片机来控制，最终通过数码管来显示温度。
关键词：18b20 数码管单总线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。
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位一体共阳极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。
2 总体设计方案2.1 设计思路按照设计要求，要用ＬＥＤ数码管直读显示温度。
可以通过单片机的IO口然后通过编码来实现。
摘要本系统以AT89S52为核心，选用符合测量温度范围要求的DS18B20单总线数字温度传感器，DS1302串行时钟芯片，RT1602液晶显示器实现液晶显示当前日期、时间、星期和温度。
当测量温度超过设定的温度上下限时，启动蜂鸣器和指示灯报警。
温度显示稳定，且温度测量误差≤±1℃，温度值小数部分保留两位有效数字。
增加了摄氏温度与华氏温度转换对比显示功能，设定了整点语音自动播报时间温度，手动实时播报时间温度功能。
AbstractBased on the microintrollers,AT89S52, the system is composed of single bus temperature sensor DS18B20, serial clock chip DS1302 and liquid crystal display rt1602,which can display current date, time, week and temperature. Beep and indicating led are run when the measuring temperature is out of the range of the setting temperature. The system can display temperature stably, and the measuring error is less than and equal to ±1℃. It remains the two Significant digit after the decimal point. The system extends the functions of conversion of Celsius Temperature And Fahrenheit temperature，Announcing on schedule temperature、real time with voice automatically and the Manual Announcing temperature、real time.一、方案选择与论证根据竞赛设计任务的总体要求，本系统可以划分为以下个基本模块，针对各个模块1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。
单片机课程设计报告数字温度计课程设计姓名学号：专业班级：自动化指导老师：所在学院：电气工程学院2010年12 月15日引言单片机的出现是近代计算机技术发展史上的重要里程碑。
单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。
近年来随着电子技术和微型计算机技术的迅速发展，单片机的档次不断提高，其应用领域也在不断扩大，在工业测控、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人通信终端及通信产品中得到了广泛应用，已成为现代电子系统中最重要的智能化核心部件。
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。
本课程设计是在学习了单片机的基本原理的基础上进行的，综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并仿真实现，从而加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验；进一步熟悉和掌握单片机的内部结构和工作原理，了解单片机应用系统设计的基本方法和步骤。
本设计的目标是用单片机和温度传感器及相关部件实现温度的测量和数字显示，测量精度小于0.5℃，可以设置温度测量的上下限，超出测温范围可以由蜂鸣器报警。
本设计首先是确定目标，接下来是各个功能模块的设计和相应程序的编写。
再在proteus软件上进行仿真，若结果满足要求，则可以焊接硬件，若不满足继续修改，最终完成数字温度计的整个设计任务。
经过仿真，本设计达到了预期的目标。
目录1 设计概述 (3)1.1 设计目标和要求 (3)1.2 设计思路 (3)2 系统方案及硬件设计 (4)2.1 设计方案 (4)2.2 方案的硬件总体方框图 (4)2.3 温度传感器DS18B20测温原理 (5)2.4 硬件设计 (9)2.4.1 主控制器ATmega16 (9)2.4.2 复位电路 (9)2.4.3 时钟振荡电路 (9)2.4.4 报警点调节电路 (10)2.4.5显示电路 (10)3 软件设计 (11)3.1系统分析 (11)3.2 各子程序及其流程图设计 (12)3.2.1 初始化子程序 (12)3.2.2 DS1820的读写字节子程序 (13)3.2.3 温度读取及转换子程序 (14)3.2.4计算温度子程序 (15)3.2.5温度显示子程序 (16)3.2.6报警子程序 (17)4 proteus软件仿真 (19)4.1 系统仿真设计 (19)4.2仿真结果分析 (19)5 系统原理图 (20)6 心得体会 (21)1 设计概述1.1 设计目标和要求1.用所学的单片机知识设计制作数字温度计；2.测温范围是-20℃---70℃；3.误差小于0.5℃；4.所测的温度值可以由LCD数码管直接显示；5.可以任意设置上下限温度的报警功能；6.进一步熟悉proteus,protel,word软件的功能和使用方法；1.2 设计思路首先确定我们所设计的是一个数字温度计，由单片机、温度传感器以及其他电路共同实现。
根据所要实现的功能，先在proteus软件上仿真。
根据所选用的硬件可以将整个软件设计分为若干子程序，有初始化、查询时间、发送指令、读取数据、显示温度等构成，可将以上子程序分别设计，实现各自的功能，再在子程序中调用，就可以实现预期的目标。
在proteus软件里画出相应的电路图，将编写好的程序的编译后的文件下载到proteus电路图的单片机里，进行仿真，对温度传感器设置不同的参数，看是否达到了我们设计所要求的目标，如果不符合要求，需要检查程序算法和硬件连接是否有误。
若仿真成功，就按照电路图焊接硬件。
2 系统方案及硬件设计2.1 设计方案采用数字温度芯片DS18B20 测量温度，输出信号全数字化。
采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS18B20和ATmega16单片机构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,也可直接与计算机连接。
采用ATmega16单片机控制，软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。
该系统利用ATmega16芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度，并可以根据需要设定上下限温度。
该系统扩展性非常强。
该测温系统电路简单、精确度较高、实现方便、软件设计也比较简单。
2.2 方案的硬件总体方框图基于增强的AVR RISC结构的低功耗8 位CMOS微控制器ATmega16，温度传感器采用的DS18B20，用四位数码管显示温度。
图12.3 温度传感器DS18B20测温原理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。
DS18B20的性能特点如下：（1）独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
（2）DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网测温；（3）无须外部器件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内；（4）可通过数据线供电，电压范围为3.0-5.5Ｖ；（5）零待机功耗；（6）温度以9或12位数字，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温；（7）用户可定义报警设置；（8）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；（9）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；（10）测量结果直接输出数字温度信号，以"一线总线"串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力DS18B20采用3脚PR35封装或8脚SOIC封装，其引脚排列及内部结构框图如图2及图3以及图4的测温原理图如下所示：图2 引脚排列图3 内部结构框图图4 DS18B20测温原理图预置 斜率累加器 比较 低温度系数振荡计数器1 温度寄存器 Tx 预置 =0高温度系数振荡-0 计数器2T 1加1停止 T 264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，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4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5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，用户不要去改动，R1和R0决定温度转换的精度位数，来设置分辨率。
图5 DS18B20的字节定义DS18B20的分辨率定义如表2-1所示表2-1 分辨率设置表由表1可见，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。
主机控制DS18B20完成温度转换过程是：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位，即将数据总线下拉500us，然后释放，DS18B20收到信号后等待16-60us左右，之后发出60-240us的存在低脉冲，主CPU收到此此信号表示复位成功；复位成功后发送一条ROM指令，然后发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预订的读写操作。
表2-2 ROM指令集表2-3 RAM指令集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。
计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将最低温所对应的一个基数分别置入减法计数器1、温度寄存器中，计数器1和温度寄存器被预置在最低温所对应的一个基数值。
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。
2.4 硬件设计2.4.1 主控制器ATmega16ATmega16是基于增强的A VR RISC结构的低功耗8 位CMOS微控制器。
由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmega16 的数据吞吐率高达1 MIPS/MHz，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。
ATmega16 A VR 内核具有丰富的指令集和32 个通用工作寄存器。
所有的寄存器都直接与算逻单元(ALU) 相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。
这种结构大大提高了代码效率，并且具有比普通的CISC 微控制器最高至10 倍的数据吞吐率。
2.4.22.4.2 复位电路在这里采用的是按钮加上电复位，系统每次上电和每次按下复位按钮，系统就会复位。
2.4.3 时钟振荡电路采用的是1MHZ的晶振频率，它与单片机的硬件连接电路如图7所示图7 晶振电路2.4.4报警点调节电路可以通过微动开关，任意调节报警点的上下限，电路如图8所示图8 报警点调节电路2.4.5显示电路显示电路采用集成的四位一体的数码管，为共阴极结构，通过设置不同的段码可以显示温度。
图9显示电路3 软件设计3.1系统分析系统程序主要包括DS1820初始化程序，向DS1820读字节程序，向DS1820写字节程序，读取温度及转换程序，温度显示程序，报警程序。
初始化向ds1820读一字节向ds1820写一字节读取温度及转换显示温度图10主程序流程图3.2 各子程序及其流程图设计3.2.1 初始化子程序令P2.7为高电平，延迟一段时间后令P2.7为低电平触发DS1820的初始化，低电平持续一段时间，然后读取P2.7的状态，直到P2.7的状态回到高电平时说明初始化完成。
