第1章设计目的
设计一个简易数字温度计，装置由温度传感器、信号处理电路、数字电压表构成、LED显示器组成。
第2章设计要求
(1) 选用温度传感器AD590测量温度，通过信号处理电路将温度引起的电流变化转化为电压变化，然后经过双积分AD转换器转换为数字信号，通过共阳极数码管显示数值。
(2) 进行系统总体设计，并画出总设计框图。
(3) 设计完成相应的测温电路，导出电路输出电压与温度之间的函数表达式。
第3章总体设计
此设计方案采用AD590温度传感器对温度进行感应，并用滑动变阻器改变阻值将输出电压进行变换，然后两个输出电压构成反向差动电路，再经过此放大电路将信号放大，然后经过3.5位A/D转换器TC7107转换成数字信号，在进行模拟/数字信号转换的同时, 直接驱动三个LED显示器,将温度显示出来。系统结构方框图如图3-1所示：
图3-1 系统结构方框图
第4章硬件电路的设计
通过AD590对温度进行采集，因为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，因此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。
4.1 传感器电路
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4-1图中,Ucc为激励电压, 取值为4V～40V;输出电流Io以绝对温度零度-273℃为基准, 温度每升高1℃ ,电流值增加1μA。
图4-1 AD590基本原理图
温度t对应输出电流Io 为:
Io(t)=273μA + t×1μA/℃（ 4-1）
式中: 273μA为摄氏零度时输出的电流值；t为测得的摄氏温度。
在室温25℃时,输出电流：
Io(25)=(273+25)=298 μA （4-2）
4.2 电压输出电路
AD590构成的电压输出电路如图4-2所示。
图4-2 AD590构成的电压输出电路图
电路具有偏置和增益调节装置功能，为了改善输出电压的性能, 电路中采用了电压跟随器。由于AD590输出的是绝对温度, 而实际显示的是摄氏温度, 设计差动放大电路(U1,U2为输入),调整电位器使U1=2.73 V,则输出电压值Uo 与温度传感器测得的摄氏温度呈线性关系, 计算公式为:
V t
U U k k U o 10
)(1010012=-ΩΩ=
（4-3）
对于25℃的室温,Uo=2.5V 。 电压输出电路中R1的阻值的得出是:
当AD590温度传感器处在温度为0℃时调节电位器，使输出电压U1=2.73V ，根据公式
V t
U U k k U o 10
)(1010012=-ΩΩ=
，并且假设室温25℃时，Uo=2.5V 。可以计算出U2=2.98V,
并且Io(t)=273μA + t ×1μA/℃ ，电流I=298μA ，所以根据欧姆定律可得出R1=10K 。
4.3 A/D 转换电路
TC7107是一种高性能、低功耗的三位半A/D 转换器，同时包含有七段译码器、
显示驱动器、参考源和时钟系统。TC7107可直接驱动共阳极LED 数码管。TC7107将高精度、通用性和真正的低成本很好的结合在一起，它有低于10uV 的自动校零功能，
零漂小于1uV/℃，低于10pV的输入电流，极性转换误差小于一个字。真正的差动输入和差动参考源在各种系统中都很有用。在于测量负载单元、压力规管和其它桥式传感器时会有突出的特点.
TC7107A/D转换器的管脚排列及其各管脚功能如图4-3所示。
图4-3 TC7107引脚图
TC7107的引脚功能：
V+和V-分别为电源的正极和负极
Au-gu，at-gt，ah-gh：分别为个位和十位、百位笔画的驱动信号，依次接个位、十位、百位LED显示器的相应笔画电极。
Bck：千位笔画驱动信号。接千位LED显示器的相应笔画的电极。
Pm：液晶显示器背面公共点击的驱动端，简称为背电极。
Oscl-Osc3：始终振荡器的引出端，外接阻容或石英晶体组成的振荡器。第38脚至第40脚电容量的选择是根据下列公式来决定的：Fos1=0.45/RC COM：模拟信号公共端，简称“模拟地”，使用时一般与输入信号的负端以及基准电压的负极相连。
TEST：测试端，该段经过500欧姆电阻接至逻辑电路的公共地。
VREF+VREF-：基准电压正负端。
CREF：外接基准电容端。
INT：27是一个积分电容器，必须选择温度系数小不致使积分器的输入电压产生漂移现象的元件。
IN+IN-：模拟量输入端，分别接输入信号的正端负端。
AZ：积分器和比较器的反向输入端接自动调零电容CAz.如果应用在200毫伏满刻度的场合使用0.47uF,而2V满刻度是0.047uF。
TC7107外接器件参数如表4-1所示。
表4-1 TC7107外接器件参数表
器件参数器件参数
C IN0.1 uF C AZ0.22 uF
R IN500K R BUF47K
C OSC100 uF C INT0.47 uF
R OSC100 K C REF0.1 uF
TC7107的工作原理：
双积分型A/D转换TC7107是一种间接A/D转换器。它通过对输入模拟电压和参考电压分别进行两次积分，将输入电压平均值变换成与之成正比的时间间隔，然后利用脉冲时间间隔，进而得出相应的数字性输出。
4.4 数码管显示电路
数码管可以分为共阳极与共阴极两种，共阳极是把所有LED的阳极连接到共同接点COM，而每一LED的阴极分别为a,b,c,d,e,f,g及sp（小数点），在本次设计当中，由于TC7107的特点，它只能驱动共阳极数码管，故选用共阳极七段数码管。在连接数码管时，要注意数码管各个管脚所对应的字母，不能接错或接漏，而且在管脚之前要接上电阻，以免烧坏芯片和数码管。
TC7107与数码管的连接如图4-6所示。
图4-6TC7107与数码管连接
4.5 总电路图
总电路是由传感电路、信号采集处理放大电路、A/D转换电路、七段数码显示电路以及外接电源连接而成。温度传感器A/D590用开关来代替，滑动变阻器的阻值改变会引起输出电压的U1的改变，由于没有A/D590温度传感器所以输出电压U2为固定值，经过电压跟随器与输出电压U1够成差动放大电路，是输出电压的到放大，放大的电压接到TC7107A/D转换器上，把模拟量转化为数字量，然后在经过三段共阳极的数码管显示出来得到一个温度值。总电路图如图4-7所示：
第5章 设计总结
通过这次实验设计电路原理，对软件protues 软件有了初步的了解，同时在设计
电路图过程中也了解到了各芯片和元器件在电路中的功能，这个设计通过温度传感器AD590采集到温度信号，经过放大电路送A/D 转换器，然后直接驱动数码管显示温度。在设计信号采集电路的时候对于电路中的参数进行了计算，避免输出误差比较大，不利于测量；在设计A/D 转换的时候，经过多次查询，开始的时候选用的是ICL7107，但是找了仿真软件中没有找到，然后经过上网查阅资料发现TC7107有相同功能，能够直接驱动数码管直接显示，所以最终选择了TC7107这个模数转换器。在接线过程中遇到许多问题，比如不知道引脚怎么进行连接，与引脚项连的各个电容电阻有何作用，如何选取电源以及个参数的大小，然后能够及时查询解决。而且在指导老师的帮助下更加了解传感器的功能，以及模拟电路的用途，帮以后的毕业设计打下基础。
图4-7 总电路图
参考文献
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[3] 冯寿鹏，张大鹏.基于嵌入式系统的LED信息显示技术研究[J].现代电子技术,2006年23期
基于单片机的温度传感器 的设计 目录 第一章绪论-------------------------------------------------------- ---2 1.1 课题简介 ----------------------------------------------------------------- 2 1.2 设计目的 ----------------------------------------------------------------- 3 1.3 设计任务 ----------------------------------------------------------------- 3 第二章设计容与所用器件 --------------------------------------------- 4第三章硬件系统设计 -------------------------------------------------- 4 3.1单片机的选择------------------------------------------------------------- 4 3.2温度传感器介绍 ---------------------------------------------------------- 5 3.3温度传感器与单片机的连接---------------------------------------------- 8 3.4单片机与报警电路-------------------------------------------------------- 9 3.5电源电路----------------------------------------------------------------- 10 3.6显示电路----------------------------------------------------------------- 10 3.7复位电路----------------------------------------------------------------- 11 第四章软件设计 ----------------------------------------------------- 12 4.1 读取数据流程图--------------------------------------------------------- 12 4.2 温度数据处理程序的流程图 -------------------------------------------- 13 4.3程序源代码 -------------------------------------------------------------- 14
智能温度传感器DS18B20及其应用 作者：张军， ZHANG Jun 作者单位：山西冶金技师学院,山西太原,030003 刊名： 仪表技术 英文刊名：INSTRUMENTATION TECHNOLOGY 年，卷(期)：2010(4) 被引用次数：8次 参考文献(4条) 1.马家成;孙玉德;张颖MCS-51单片机原理与接口技术 1998 2.张萍基于数字温度计DS18B20的温度测量仪的开发[期刊论文]-自动化仪表 2007(06) 3.金伟正单线数字温度传感器的原理与应用[期刊论文]-电子技术应用 2000(06) 4.赵海兰;赵祥伟智能温度传感器DS18B20的原理及应用[期刊论文]-现代电子技术 2003(14) 本文读者也读过(2条) 1.韩志军.刘新民.HAN Zhi-jun.LIU Xin-min数字温度传感器DS18B20及其应用[期刊论文]-南京工程学院学报（自然科学版）2003,1(1) 2.刘华东.LIU Hua-dong串行温度传感器DS18B20的应用[期刊论文]-湖北职业技术学院学报2010,13(4) 引证文献(15条) 1.李建海.刘迪.王冬梅电池温度智能监测系统设计[期刊论文]-现代电子技术 2011(16) 2.张嘉斌.毕艳梅MDX61B驱动变频器在核电站燃料转运装置中的应用[期刊论文]-电脑知识与技术 2012(22) 3.孙云翔.刘永刚浅谈变电站热点温度监测预警工作的信息化建设[期刊论文]-企业技术开发（学术版） 2012(7) 4.林峰宝浅析智能压力变送器[期刊论文]-才智 2012(3) 5.王毅.万英.陈承格数字式温度测量系统的设计[期刊论文]-福建师范大学学报（自然科学版） 2012(1) 6.沈燕.高晓蓉.李金龙超声车距预警系统设计[期刊论文]-现代电子技术 2012(13) 7.张准.陈良旭.韦中超基于单片机与计算机串口的温度实时监控系统设计[期刊论文]-现代电子技术 2012(16) 8.刘玉洁DS18B20温度测量电路的设计与仿真[期刊论文]-数字技术与应用 2011(4) 9.马将.邓学勇.邓毅.杨威变电站重点部位温度监测系统设计[期刊论文]-宜宾学院学报 2011(12) 10.李战胜.李智.秦岭基于SPCE061A的矿山锅炉水温监测系统设计[期刊论文]-工矿自动化 2010(9) 11.管晓博基于SPCE061A单片机的超声波测距系统的设计[期刊论文]-计算机与现代化 2012(7) 12.张婧婧.达新民.郭斌基于TMS320VC5402的温控系统的设计[期刊论文]-计算机与现代化 2011(3) 13.金晓龙.郭斌.孟小艳基于SPCE061A温室温湿度监测系统的设计及实现[期刊论文]-计算机与现代化 2012(9) 14.钟珊.尹斌基矛Proteus的温度测控系统仿真研究[期刊论文]-电子设计工程 2011(24) 15.张江印基于单片机的多点测温系统[期刊论文]-实验室研究与探索 2012(10) 本文链接：https://www.doczj.com/doc/3c13121361.html,/Periodical_ybjs201004023.aspx
《温度传感器实训报告》 实 训 报 告 课程：信号检测与技术 专业：应用电子技术 班级：应电1131班 小组成员：欧阳主、王雅志、朱知荣、周玙旋、周合昱 指导老师：宋晓虹老师 2013年4月23日 一、实训目的 了解18b20温度传感器的基本原理与应用 2、实训过程
+ c o m 1 2 3 4 5 6 7 8 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 9 10 11 A B C D E F G D P P 1 P 2 P 3 3 2 1 10 9 7 g c o m d p 8 3 2 1 V C C I /O G N D P 3.7 12M R1 GND 21 b 23 d 4 e 56 1、电路实现功能： 由电脑 USB 接口供电，也可外接 6V —16V 的直流电源。通过温度传感器 18B20 作为温度传感器件，测出改实际温度，再由芯片为ＤＩＰ封装 AT89C2051 单片机进行数据处理，通过数码管显示温度值。 温度显示（和控制）的范围为：-55oC 到 125oC 之间，精度为 1oC，也就是 显示整数。如果你设定报警的温度为 20oC，则当环境温度达到 21oC 时，报警 发光二极管发光，同时继电器动作。如果你不需要对温度控制（报警），可以 将报警温度值设置高些。如果控制的是某局部的温度，可将 18B20 用引线引出， 但距离不宜过大，注意其引脚绝缘。 ２.电路的构成 该电路有电源、按键控制模块、信号处理、驱动模块、显示模块、检测。 ３.电路原理图 AN1 vcc J3 C1 AN2 AN3 C5 104 + C4 470UF 1 2 3 4 USB J1 30P JZ C2 30P JDQ V1 1N4148 P1 P2 P3 10K 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C3 10UF I C1 RST P3.0(RXD) P3.1(TXD) XTAL2 XTAL1 P3.2(INT0) P3.3(INT1) P3.4(T0) P3.5(T1) GND AT89C2051 VCC 20 P1.7 19 P1.6 18 P1.5 17 P1.4 16 P1.3 15 P1.2 14 P1.1 13 P1.0 12 P3.7 11 VCC R7 R8 R9 R10 R11 R12 R13 220*7 P3.7 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 LED2 LED -3 8.8.8. I C3 L7805 OUT 3 IN 8. LED1 a 1 c f J2 2 1 Q1 8550 LED3 R5 2K I C2 DS18B20 R14 470 Q2 Q3 Q4 VCC R6 4.7K P1 P2 R2 4.7K R3 8550 8550 8550 P3 4.7K R4 4.7K VCC
STM32F103 内部温度传感器用串口传递到PC上显示 程序如下： #include "stm32f10x.h" #include "stm32_eval.h" #include "stm32f10x_conf.h" #include
USART_https://www.doczj.com/doc/3c13121361.html,ART_StopBits = USART_StopBits_1; USART_https://www.doczj.com/doc/3c13121361.html,ART_Parity = USART_Parity_No; USART_https://www.doczj.com/doc/3c13121361.html,ART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; USART_https://www.doczj.com/doc/3c13121361.html,ART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; STM_EV AL_COMInit(COM1, &USART_InitStructure); /* Enable DMA1 clock */ RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); DMA_DeInit(DMA1_Channel1); //开启DMA1的第一通道DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = DR_ADDRESS; DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr=(uint32_t)&ADCConve rtedValue; DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //DMA的转换模式为SRC模式，由外设搬移到内存 DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1; //DMA缓存大小，1个DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //接收一次数据后，设备地址禁止后移DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable; //关闭接收一次数据后，目标内存地址后移 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; //定义外设数据宽度为16位
实验二（2）温度传感器实验 实验时间 实验编号 无 同组同学 邓奡 一、实验目的 1、了解各种温度传感器（热电偶、铂热电阻、PN 结温敏二极管、半导体热敏电阻、集成温度传感器）的测温原理； 2、掌握热电偶的冷端补偿原理； 3、掌握热电偶的标定过程； 4、了解各种温度传感器的性能特点并比较上述几种传感器的性能。 二、实验原理 1、热电偶测温原理 由两根不同质的导体熔接而成的，其形成的闭合回路叫做热电回路，当两端处于不同温度时回路产生一定的电流，这表明电路中有电势产生，此电势即为热电势。 试验中使用两种热电偶：镍铬—镍硅（K 分度）、镍铬—铜镍（E 分度）。图所示为热电偶的工作原理，图中：T 为热端，0T 为冷端，热电势为 )()(0T E T E E AB AB t -=。
热电偶冷端温度不为0℃时（下式中的1T ），需对所测热电势进行修正，修正公式为：),(),(),(0110T T E T T E T T E +=,即： 实际电动势+测量所得电动势+温度修正电势 对热电偶进行标定时，以K 分度热电偶作为标准热电偶来校准E 分度热电偶。 2、铂热电阻 铂热电阻的阻值与温度的关系近似线性，当温度在C 650T C 0?≤≤?时， )1(20BT AT R R T ++=, 式中：T R ——铂热电阻在T ℃时的电阻值 0R ——铂热电阻在0℃时的电阻值 A ——系数（=C ??/103.96847-31） B ——系数（=C ??/105.847--71） 3、PN 结温敏二极管
半导体PN 结具有良好的温度线性，PN 结特性表达公式为： γln be e kT U = ?， 式中，γ为与PN 结结构相关的常数； k 为波尔兹曼常数，K J /1038.1k 23-?=； e 为电子电荷量，C 1910602.1e -?=； T 为被测物体的热力学温度（K ）。 当一个PN 结制成后，当其正向电流保持不变时，PN 结正向压降随温度的变化近似于线性，大约以2mV/℃的斜率随温度下降，利用PN 结的这一特性可以进行温度的测量。 4、热敏电阻 热敏电阻是利用半导体的电阻值随温度升高而急剧下降这一特性制成的热敏元件，灵敏度高，可以测量小于℃的温差变化。 热敏电阻分为正温度系数热敏电阻PTC 、负温度系数热敏电阻NTC 和在某一特定温度下电阻值发生突然变化的临界温度电阻器CTR 。 实验中使用NTC ，热敏电阻的阻值与温度的关系近似符合指数规律，为： )11(00 e T T B t R R -=。式中： T 为被测温度（K)，16.273t +=T 0T 为参考温度（K),16.27300+=t T T R 为温度T 时热敏电阻的阻值 0R 为温度0T 时热敏电阻的阻值
传感器课程设计 设计题目：热电偶温度传感器 2010年12月30日 目录 1、序言 (3) 2、方案设计及论证 (4)
3、设计图纸 (9) 4、设计心得和体会 (10) 5、主要参考文献 (11) 一、序言 随着信息时代的到来，传感器技术已经成为国内外优先发展的科技领域之一。测控系统的设计通常是从对象信息的有效获取开始的不同种
类的物理量不仅需要不同种类的传感器进行采集，而且因信号性质的不同，还需要采用不同的测量电路对信号进行调理以满足测量的要去。因此，触感其与检测技术在现代测量与控制系统中具有非常重要的地位。 而在所有的传感器中，热电偶具有构造简单、适用温度范围广、使用方便、承受热、机械冲击能力强以及响应速度快等特点，常用于高温区域、振动冲击大等恶劣环境以及适合于微小结构测温场合。 因此，我们想设计一种热电偶传感器能够在低温下使用，可以适用于试验和科研中，测量为温度范围：-200 ℃ ~500 ℃，电路不太复杂的简易的热电偶温度传感器，考虑到制作材料相对便宜，我们选择了铜-铜镍（康铜）。在选择测量电路时，我们从简单，符合测量范围要求及热电偶的技术特性，我们采用了AD592对T型热电偶进行冷结点的补偿电路。这种型号的电路允许的误差（0.5 ℃或0.004x|t|）相对于其他类型的热电偶具有测量温度精度高，稳定好，低温时灵敏度高，价格低廉。能较好的满足测量范围。 热电偶同其它种温度计相比具有如下特点： a、优点 ·热电偶可将温度量转换成电量进行检测，对于温度的测量、控制，以及对温度信号的放大、变换等都很方便， ·结构简单，制造容易， ·价格便宜， ·惰性小，
第14课电子温度计——温度传感器 【教材分析】 本课的教学内容主要分为两大部分：首先是温度传感器及其应用，以多功能电子钟还能显示温度为切入点，进而认识温度传感器及其典型应用。其次简单介绍湿度传感器及相对湿度数据，了解日常生活中各类环境适宜的相对湿度数据范围。本课的重点是温度传感器及其应用。 【学情分析】 学生对温度的认识具有一定的生活经验，对冰箱、电子体温计等装有温度传感器的产品有所体验，但对温度传感器本身比较陌生。 【教学目标与要求】 1. 知识与技能 （1）了解温度的概念及温度计的原理，认识温度传感器，了解其应用； （2）设计制作温度测量表格； （3）动手搭建创作出外形新颖、方便实用的温度计。 2. 过程与方法 （1）通过教师提出的问题，理解温度计的原理，了解温度传感器及其应用； （2）连接电子模块，完成温度计的制作，设计制作温度测量表格； （3）应用比特造型模块，创意设计出造型各异的温度计外形； （4）围绕作品的创意，用途等方面进行说明和展示（5W+1H）。 3. 情感、态度与价值观 （1）温度计外形的设计，培养发散思维，提高创新能力，审美能力； （2）通过模块的组建、拼装，培养动手能力； （3）小组为单位的学习过程，提高团队意识，培养人际交往和沟通能力； （4）作品的描述展示，设计理念和功能说明，培养演讲演示能力，提高自信心。 4. 行为与创新 勇于反思、敢于突破，在实验中打破常规。 【教学重点与难点】 重点：发挥想象力和创造力，团队合作，设计温度计外形，组建模块，完成
温度计的制作。 难点：设计制作漂亮且实用的作品。 【教学方法与手段】 分析法：学生通过观察、思考和交流分析来解惑、释疑。 验证法：在验证对比中发现问题并寻找背后原因。 【课时安排】 安排1课时。 【教学准备】 PPT课件，图片，比特造型模块，比特电子模块。 【教学过程】 一、话题导入，响指一声，顺利揭题 师：老师想知道教室现在的温度，你们有没有办法？ 生答：可以使用温度计。 师：老师这里正好有一个温度计，请同学来帮我读一读。你能说完整吗？（学生纠正其温度完整性：一定要读成多少摄氏度） 师：谢谢你，帮助顾老师解决了一个问题，那么你刚才读出的温度能代表我们江阴的气温吗？可以代表今天一天的气温吗？ 生答。 师：是啊，一般情况下，我们都是使用这样的温度计来测量温度的。而温度计从古到今也经历了不同的发展历程（屏显各个不同时期的温度计）。如今有越来越高级的温度计出现在我们的生活中。看！现在我请一位同学来给我们做个实验。（拍手或打个响指）看，有没有奇迹发生了？那么这个数据代表了什么？ 生答。 师：我们只要一拍手、一打响指就可以显示教室内的温度，你们说它听话吗？ 师：（揭题）今天就来学习制作听话的数字温度计（板书）。 【设计意图】开门见山地引入气温的话题，让同学们看温度计上的读数来温故有关温度的科学知识。响指一声，引出今天所要学习的知识：听话的数字温度计。其中我强调了温度表述的完整性，这种科学性的表述是一贯而之的。在揭题之前，渲染了“见证奇迹”氛围，激起了学生的学习兴趣。
S T M制作D S B温度传 感器 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
折腾了一晚上，才把DS18B20的驱动移植到STM32上来。以前在51上使用过单个和多个连接的DS18B20，有现成的程序了，以为很快就能弄好，结果还是被卡住了，下面说下几个关键点吧： 首先是延时的问题，STM32上若用软件延时的话不太好算时间，所以要么用定时器要么用SysTick这个定时器来完成延时的计算。相比之下用SysTick来的简单方便点。 接着是STM32 IO脚的配置问题，因为51是双向的IO，所以作为输入输出都比较方便。STM32的IO是准双向的IO，网上查了下资料，说将STM32的IO配置成开漏输出，然后外接上拉即可实现双向IO。于是我也按规定做了，但调了老半天都不成功，是因为 DS18B20没有响应的信号。在烦躁之际只有试下将接DQ的IO分别拉低和拉高看能不能读入正确的信号。结果果然是读入数据不对，原来我将IO配成开漏输出后相当然的以为读数据是用GPIO_ReadOutputDataBit()，这正是问题所在，后来将读入的函数改为 GPIO_ReadInputDataBit()就OK了。现在温度是现实出来了，但跟我家里那台德胜收音机上显示的温度相差2度，都不知道是哪个准了，改天再找个温度计验证下。 下面引用一段DS18B20的时序描述，写的很详细: DS18B20的控制流程 根据DS18B20的通信协议，DS18B20只能作为从机，而单片机系统作为主机，单片机控制DS18B20完成一次温度转换必须经过3个步骤：复位、发送ROM指令、发送RAM指令。每次对DS18B20的操作都要进行以上三个步骤。
一、温度传感器热电阻的应用原理 温度传感器热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。 1．温度传感器热电阻测温原理及材料 温度传感器热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。温度传感器热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造温度传感器热电阻。 2．温度传感器热电阻的结构
（1）精通型温度传感器热电阻工业常用温度传感器热电阻感温元件（电阻体）的结构及特点见表2-1-11。从温度传感器热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过温度传感器热电阻阻值的变化来测量的，因此，温度传感器热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制，有关具体内容参见本篇第三章第一节. （2）铠装温度传感器热电阻铠装温度传感器热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，如图2-1-7所示，它的外径一般为φ2~φ8mm，最小可达φmm。 与普通型温度传感器热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小；②机械性能好、耐振，抗冲击；③能弯曲，便于安装④使用寿命长。
（3）端面温度传感器热电阻端面温度传感器热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面，其结构如图2-1-8所示。它与一般轴向温度传感器热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。 （4）隔爆型温度传感器热电阻隔爆型温度传感器热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引超爆炸。隔爆型温度传感器热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。 3．温度传感器热电阻测温系统的组成 温度传感器热电阻测温系统一般由温度传感器热电阻、连接导线和显示仪表等组成。必须注意以下两点： ①温度传感器热电阻和显示仪表的分度号必须一致
。 目录 摘要 (1) 1单片机简介 (1) 2基于单片机和温度传感器设计数字温度计的发展现状 (1) 3基于单片机的温度传感器设计数字温度计的技术现状 (2) 4选择的意义 (3) 第一部分 单片机的温度计设计制作准备 | 1电路介绍 (4) 2制作所需电子元件及其功能介绍 (4) 3制作焊接要求及注意事项 (5) 4安装完成调试说明及其使用说明 (7) 第二部分 单片机的温度计设计各个部分工作及其相关性能介绍 1 温度计的总体设计 (8) 总体论述 (8) 、 设计思路 (9) 2 硬件说明 (10) 测量输入模块 (10) 传感器选择 (10) DS18B20的介绍 (11) 键盘输入模块 (12) 显示模块 (13) 报警模块 (13) # 低功耗设计 (16) 设计思
路 (16) 20C51的低功耗措施 (17) 3软件和功能说明 (18) 数据的读取 (19) DS18B20的软件设计 (19) 第三部分 设计制作心得体会 (21) … 参考文献 (22) 附表 附表1---电路图 附表2---单片机控制程序 摘要 单片机简介 ， 单片机全称为单片微型计算机。单片机发展始于70年代，经过30多年的发展，由于其具有高集成度、低功耗、工作电压范围宽、价格便宜、使用方便等诸多优点而在广泛使用。到目前为止将单片机发展阶段分为三个阶段，分别为初级阶段、高性能阶段、以及高位单片机的推出。通常单片机内部含有中央处理部件（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM、EPROM、Flash ROM）、定时器、计数器和各种输入输出接口等。目前8位单片机是目前品种最丰富、应用最广泛的单片机。今天我所使用的就其中比较典型的一种8位单片机AT89C51。
常用温度传感器的对比分析及选择 大致的要点： 1．温度传感器概述：应用领域，重要性； 2．四种主要的温度传感器类型的横向比较 3．热电偶传感器 4．热电阻传感器 5．热敏电阻传感器 6．集成电路温度传感器以及典型产品举例 7．温度传感器的正确选择及应用 在各种各样的测量技术中，温度的测量可能是最为常见的一种，因为任何的应用领域，掌握温度的确切数值，了解温度与实际状态之间的差异等，都具有极为重要的意义。就以测量为例，在力的测量，压力，流量，位置及电平高低等测量的过程中，为了提高测量精度，通常都会要求对温度进行监视，如压力或力的测量，往往是使用惠斯登电阻电桥，但组成电桥的电阻随温度变化引起的误差，往往会大大超过待测力引起的电阻值变化，如不对温度进行监控并据此校正测量结果，则测量完全不可能进行或者毫无效果。其他参数测量也有类似问题，可以说，各种的物理量都是温度的函数，要得到精确的测定结果，必须针对温度的变化，作出精确的校正。本文就是帮助读者针对特定的用途，选择最为合适的温度传感器，并进行精确的温度测量。 工业上常用的温度传感器有四类：即热电偶、热电阻RTD、热敏电阻及集成电路温度传感器；每一类温度传感器有自己独特的温度测量范围，有自己适用的温度环境；没有一种温度传感器可以通用于所有的用途：热电偶的可测温度范围最宽，而热电阻的测量线性度最优，热敏电阻的测量精度最高。表1是四类传感器的各自独特的性能特性及相互比较。表2是四类传感器的典型应用领域。
热电偶--通用而经济 热电偶由二根不同的金属线材，将它们一端焊接在一起构成，如图1所示；参考端温度（也称冷补偿端）用来消除铁-铜相联及康铜-铜联接端所贡献的误差；而两种不同金属的焊接端放置于需要测量温度的目标上。 两种材料这样联接后会在未焊接的一端产生一个电压，电压数值是所有联接端温度的函数，热电偶无需电压或电流激励。实际应用时，如果试图提供电压或电流激励反而会将误差引进系统。 鉴于热电偶的电压产生于两种不同线材的开路端，其与外界的接口似乎可通过直接测量两导线之间的电压实现；如果热电偶的的两端头不是联接至另外金属，通常是铜，那末事情真会简单至此。 但热电偶需与另外一种金属联接这一事实，实际上又建立了新的一对热电偶，在系统中引入了极大的误差，消除此误差的唯一办法是检测参考端的温度（参见图1），以硬件或硬件-软件相结合的方式将这一联接所贡献的误差减掉，纯硬件消除技术由于线性化校正的因素，比软件-硬件相结合技术受限制更大。一般情况下，参考端温度的精确检测用热电阻RTD，热敏电阻或是集成电路温度传感器进行。原则上说，热电偶可由任意的两种不同金属构建而成，但在实践中，构成热电偶的两种金属组合已经标准化，因为标准组合的线性度及所产生的电压与温度的关系更趋理想。 表3与图2是常用的热电偶E,J,T,K,N,S,B R的特性。
温度传感器是指能感受温度并能转换成可用输出信号的传感器。温度是和人类生活环境有着密切关系的一个物理量，是工业过程三大参量（流量、压力、温度）之一，也是国际单位制（SI）中七个基本物理量之一。温度测量是一个经典而又古老的话题，很久以来，这方面己有多种测温元件和传感器得到普及，但是直到今天，为了适应各工业部门、科学研究、医疗、家用电器等方面的广泛要求，仍在不断研发新型测温元件和传感器、新的测温方法、新的测温材料、新的市场应用。要准确地测量温度也非易事，如测温元件选择不当、测量方法不宜，均不能得到满意结果。 据有关部门统计，2009年我国传感器的销售额为327亿元人民币，其中温度传感器占整个传感器市场的14％，主要应用于通信电子产品、家用电器、楼宇自动化、医疗设备、仪器仪表、汽车电子等领域。 温度传感器的特点 作为一个理想的温度传感器，应该具备以下要求：测量围广、精度高、可靠性好、时漂小、重量轻、响应快、价格低、能批量生产等。但同时满足上述条件的温度传感器是不存在的，应根据应用现场灵活使用各种温度传感器。这是因为不同的温度传感器具有不同的特点。 ● 不同的温度传感器测量围和特点是不同的。 几种重要类型的温度传感器的温度测量围和特点，如表1所示。 ● 测温的准确度与测量方法有关。 根据温度传感器的使用方法，通常分为接触测量和非接触测量两类，两种测量方法的特点如 ● 不同的测温元件应采用不同的测量电路。 通常采用的测量电路有三种。“电阻式测温元件测量电路”，该测量电路要考虑消除非线性误差和热电阻导线对测量准确度的影响。“电势型测温元件测量电路”，该电路需考虑线性化和冷端补偿，信号处理电路较热电阻的复杂。“电流型测温元件测量电路”，半导体集成温度传感器是最典型的电流型温度测量元件，当电源电压变化、外接导线变化时，该电路输出电流基本不受影响，非常适合远距离测温。 温度测量的最新进展 ● 研制适应各种工业应用的测温元件和温度传感器。 铂薄膜温度传感器膜厚1μm，可置于极小的测量空间，作温度场分布测量，响应时间不超过1ms，偶丝最小直径25μm，热偶体积小于1×10-4mm3，质量小于1μg。 多色比色温度传感器能实时求出被测物体发射率的近似值，提高辐射测温的精
电子系统综合设计报告姓名： 学号： 专业： 日期：2011-4-13 南京理工大学紫金学院电光系
摘要 本次课程设计目的是设计一个简易温度控制仪，可以在四联数码管上显示测得的温度。主要分四部份电路：OP07放大电路，AD转换电路，单片机部分电路，数码管显示电路。设计文氏电桥电路，得到温度与电压的关系，通过控制电阻值改变温度。利用单片机将现在温度与预设温度进行比较，将比较结果在LED数码管上显示，同时实现现在温度与预设温度之间的切换。 关键词放大电路转换电路控制电路显示 目录 1 引言 (3) 1．1 系统设计 (3) 1.1.1 设计思路 (3) 1.1.2 总体方案设计 (3) 2 单元模块设计 (4) 2.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (4) 2.1.1 温度传感器电路的设计 (4) 2.1.2 信号调理电路的设计 (4) 2.1.3 A/D采集电路的设计 (4) 2.1.4 单片机电路 (4) 2.1.5 键盘及显示电路的设计 (4) 2.1.6 输出控制电路的设计 (5) 2.2元器件的选择 (5) 2.3特殊器件的介绍 (5) 2.3.1 OP07A (5) 2.3.2 ADC0809 (6) 2.3.3 ULN2003 (7) 2.3.4 四联数码管（共阴） (7) 2.4各单元模块的联接 (8) 3.1开发工具及设计平台 (9) 3.1.1 Proteus特点 (9) 3.1.2 Keil特点 (9) 3.1.3 部分按键 (10) 4 系统测试 (14) 5 小结和体会 (16) 6 参考文献 (17)
1 引言 电子系统设计要求注重可行性、性能、可靠性、成本、功耗、使用方便和易维护性等。总体方案的设计与选择：由技术指标将系统功能分解为:若干子系统，形成若干单元功能模块。单元电路的设计与选择：尽量采用熟悉的电路，注重开发利用新电路、新器件。要求电路简单，工作可靠，经济实用。 1．1 系统设计 1.1.1 设计思路 本次实验基于P89L51RD2FN的温控仪设计采用Pt100温度传感器。 1.1.2 总体方案设计 设计要求 1.采用Pt100温度传感器，测温范围 -20℃ --100℃； 2.系统可设定温度值； 3.设定温度值与测量温度值可实时显示； 4.控温精度：±0.5℃。
实验五温度传感器特性试验 5.1、 Cu50温度传感器的温度特性实验 一、实验目的：了解Cu50温度传感器的特性与应用。 二、基本原理：在一些测量精度要求不高且温度较低的场合，一般采用铜电阻，可用来测量-50oC~+150oC的温度。铜电阻有下列优点： 2在上述温度范围内，铜的电阻与温度呈线性关系 R t = R (1+at) 4电阻温度系数高，a = 4.25~4.28×10-3/oC 6容易提纯，价格便宜 三、需用器件与单元：K型热电偶、Cu50热电阻、YL系列温度测量控制仪、直流电源±15V、温度传感器实验模块、数显单元（主控台电压表）、万用表。 四、实验步骤： 1、差动电路调零 将温度测量控制仪上的220V电源线插入主控箱两侧配备的220V控制电源插座上。首先对温度传感器实验模块的三运放测量电路和后续的反相放大电路调 零。具体方法是把R 5和R 6 的两个输入点短接并接地，然后调节Rw 2 使V 01 的输出电压 为零，再调节Rw 3，使V 02 的输出电压为零，此后Rw 2 和Rw 3 不再调节。 2、温控仪表的使用 注意：首先根据温控仪表型号，仔细阅读“温控仪表操作说明”，（见附录一）学会基本参数设定（出厂时已设定完毕）。 3、热电偶的安装 选择控制方式为内控方式，将K型热电偶温度感应探头插入“YL系列温度测量控制仪”的上方两个传感器放置孔中的一个。将K型热电偶自由端引线插入“YL 系列温度测量控制仪”正前方面板的的“传感器”插孔中，红线为正极。 4、热电阻的安装及室温调零 将Cu50热电阻传感器探头插入加热源的另一个插孔中，尾部红色线为正端，插入实验模块的a端，其它两端相连插入b端，见图11-1，a端接电源+2V，b端与差动运算放大器的一端相接，桥路的R W1 另一端和差动运算放大器的另一端相接 （R2=50欧姆）。模块的输出V 02 与主控台数显表相连，连接好电源及地线，合上 主控台电源，调节Rw 1 ，使数显表显示为零（此时温度测量控制仪电源关闭）。
FPGA课程设计论文 学生姓名周悦 学号20091321018 院系电子与信息工程学院 专业电子科学与技术 指导教师李敏 二Ｏ一二年5月28 日
基于FPGA的温度传感器系统设计 １引言 温度是一种最基本的环境参数,人们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: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。目前,国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式,从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展。本文将介绍采用智能集成温度传感器DS18B20,并以FPGA为控制器的温度测量装置的硬件组成和软件设计，用液晶来实现温度显示。 ２电路分析 系统框图如下： 第一部分：DS18B20温度传感器 美国 Dallas 半导体公司的数字化温度传感器 DS1820 是世界上第一片支持 "一线总线"接口的温度传感器，在其内部使用了在板（ON-B0ARD）专利技术。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。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。现在，新一代的 DS18B20 体积更小、更经济、更灵活。使你可以充分发挥“一线总线”的优点。 DS18B20 的主要特性：（1）适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电（2）独特的单线接口方式，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（3）DS18B20 支持多点组网功能，多个DS18B20 可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测（4）DS18B20 在使用中不需要任何外
基于单片机的温度传感器课程设计报告 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，其中温度传感器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。 本设计所介绍的温度传感器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，该设计控制器使用单片机STC89S52，测温传感器使用DS18B20，用LCD实现温度显示,能准确达到以上要求。 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,本文将介绍一种基于单片机控制的温度传感器。 关键词：单片机，数字控制，温度传感器 1. 温度传感器设计内容 1.1传感器三个发展阶段 一是模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等特点，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，且外围电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。 二是模拟集成温度控制器。模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器，典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要区别。 三是智能温度传感器。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器
温度传感器实验报告文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
温度传感器实验报告 一、 实验目的： 1、了解各种电阻的特性与应用 2、了解温度传感器的基本原理与应用 二、 实验器材 传感器特性综合实验仪 温度控制单元 温度模块 万用表 导线等 三、 实验步骤 1、AD590温度特性 （1）、将主控箱上总电源关闭，把主控箱中温度检测与控制单元中的恒流加热电源输出与温度模块中的恒流输入连接起来。 （2）、将温度模块中的温控Pt100与主控箱的Pt100输入连接起来。 （3）、将温度模块中左上角的AD590接到传感器特性综合实验仪电路模块的a 、b 上（正端接a ，负端接b ），再将b 、d 连接起来，接成分压测量形式。 （4）、将主控箱的+5V 电源接入a 和地之间。 （5）、将d 和地与主控箱的电压表输入端相连（即测量1K 电阻两端的电压）。 （6）、开启主电源，改变温度控制器的SV 窗口的温度设置，以后每隔C 0 10设定一次，即Δt=C 0 10，读取数显表值，将结果填入下表： 由于我们使用的是AD590温度集成模块，里面已经设置有如下关系：273+t=I (t 为AD590设定温度)，因此可得测量温度与设定温度对照表如下：
通过上表可清楚地看出之间的误差。 四、实验中应注意的事项 1、加热器温度不能太高，控制在120℃以下，否则将可能损坏加热器。 2、采用放大电路测量时注意要调零。 3、在测量AD590时，不要将AD590的+、-端接反，因为反向电压输出数值是错误的，而且可能击穿AD590。 五、实验总结 从这个实验中使我充分认识了AD590、PTC、NTC和PT100的温度特性和应用原理，学会了如何制作简单的温度计，也意识到了这些电阻由于会随温度而改变可以利用这一点来制作温度开关，通过温度的变化而使开关自动化，或通过改变温度而控制开关的通断。传感器这一门很新奇，我渴望学会更多的知识，看到更多稀奇的东西，学好传感器这一门学科，与其他学科知识相结合，提升自己的能力，希望有一天我能亲自开发出更有用、更先进的传感器。
温度传感器报告
温度传感器是指能感受温度并能转换成可用输出信号的传感器。温度是和人类生活环境有着密切关系的一个物理量，是工业过程三大参量（流量、压力、温度）之一，也是国际单位制（SI）中七个基本物理量之一。温度测量是一个经典而又古老的话题，很久以来，这方面己有多种测温元件和传感器得到普及，但是直到今天，为了适应各工业部门、科学研究、医疗、家用电器等方面的广泛要求，仍在不断研发新型测温元件和传感器、新的测温方法、新的测温材料、新的市场应用。要准确地测量温度也非易事，如测温元件选择不当、测量方法不宜，均不能得到满意结果。 据有关部门统计，2009年我国传感器的销售额为327亿元人民币，其中温度传感器占整个传感器市场的14％，主要应用于通信电子产品、家用电器、楼宇自动化、医疗设备、仪器仪表、汽车电子等领域。 温度传感器的特点 作为一个理想的温度传感器，应该具备以下要求：测量范围广、精度高、可靠性好、时漂小、重量轻、响应快、价格低、能批量生产等。但同时满足上述条件的温度传感器是不存在的，应根据应用现场灵活使用各种温度传感器。这是因为不同的温度传感器具有不同的特点。 ● 不同的温度传感器测量范围和特点是不同的。 几种重要类型的温度传感器的温度测量范围和特点，如表1所示。 ● 测温的准确度与测量方法有关。 根据温度传感器的使用方法，通常分为接触测量和非接触测量两类，两种测量方法的特点如 ● 不同的测温元件应采用不同的测量电路。 通常采用的测量电路有三种。“电阻式测温元件测量电路”，该测量电路要考虑消除非线性误差和热电阻导线对测量准确度的影响。“电势型测温元件测量电路”，该电路需考虑线性化和冷端补偿，信号处理电路较热电阻的复杂。“电流型测温元件测量电路”，半导体集成温度传感器是最典型的电流型温度测量元件，当电源电压变化、外接导线变化时，该电路输出电流基本不受影响，非常适合远距离测温。 温度测量的最新进展 ● 研制适应各种工业应用的测温元件和温度传感器。 铂薄膜温度传感器膜厚1μm，可置于极小的测量空间，作温度场分布测量，响应时间不超过1ms，偶丝最小直径25μm，热偶体积小于1×10-4mm3，质量小于1μg。 多色比色温度传感器能实时求出被测物体发射率的近似值，提高辐射测温的精