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数字温度计的设计_毕业设计(论文)

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智能温度传感器——能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。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)。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)；并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。
数字温度计的设计
摘要
本文简要介绍了铂电阻PT100的测温方法及它的特性，并运用这个原理阐述了基于PT100的温度测量系统的设计。在这次设计中，是以铂电阻PT100作为温度传感器，通过单片机进行控制，使用放大器对调理电路的微弱电压差进行放大、再用A/D转换器进行温度信号的采集,从而实现温度系统的微机数字化控制。这次设计的整个系统，在硬件结构上采用了大量的集成电路模块，大大简化了硬件电路，提高了系统的可靠性和稳定性，使整个系统的性能得到提升。
本设计系统主要包括温度传感器，信号放大电路，A/D转换模块，键盘输入模块，数据处理与控制模块，温度显示模块六个部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度测量与显示，完成了课题所有要求。
1.1 课题背景
在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎%80的工业部门都不得不考虑着温度的因素。温度对于工业如此重要，由此推进了温度传感
ABSTRACT
This article briefly describes the characteristics of PT100 platinum resistance and temperature measurement method，And using this principle described the design of temperature measurement system based on PT100.In this design, it used a PT100 platinum resistance as temperature sensor and controled by single-chip,Amplifying the faint difference voltage of regulate circuit by amplifier, Collecting temperature signal by A/D converter, realizing the temperature system microcomputer digital control.This design of the entire control system, the hardware structure using a large number of IC module greatly simplifies the hardware circuit, improved the system's stability and reliability of the whole system performance is improved.
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。
为了提高对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本文利用单片机结合温度传感器技术而开发设计了这一温度测量系统。本文将传感器理论与单片机实际应用有机结合，详细地讲述了利用热电阻作为温度传感器来测量实时的温度及实现热电转换的原理过程。
本设计应用较强，该系统可以作为温度测量显示系统，如果稍微改装可以做成温度调节控制系统、生产线温度监控系统等等。本课题主要任务是完成环境温度检测并实时显示温度，超过某设定温度时及时报警。设计后的系统具有操作方便，控制灵活移植性强等优点。
传感器主要应用于控制系统和测量，传感器的性能好坏直接影响到系统的性能。因此必须掌握各类传感器的性能指标、原理及其结构，必须懂得传感器经过适当的接口电路调整才能满足信号的控制的要求、显示和处理，且只有通过对传感器应用实例的原理和智能传感器实例进行分析了解，才能将传感器和信息通信与信息处理结合起来，适应传感器的生产、研制、开发和应用。另一方面，传感器的被测信号非常广泛，来自于各个应用领域，每个领域都为了改革生产力、提高工效和时效，各自都在开发研制适合应用的传感器，于是种类繁多的新型传感器及传感器系统也就不断涌现。温度传感器是其中重要的一类传感器。其发展速度非常快，以及其应用非常广，具有有很大潜力[1]。
传感器主要大体经过了三个发展阶段[2]：
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，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，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。
Keywords:51MCU；A/D；PT100；Temperature measurement
目录
第1章概论
随着“信息时代”的到来和科技技术的不断发展，传感器技术得到了明显的提高，其应用领域越来越广泛，对其性能要求也越来越高，需求也越来越迫切。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。

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毕业设计--数字温湿度计的设计(论文)

毕业设计--数字温湿度计的设计(论文)

东莞理工学院本科毕业设计毕业设计题目：温湿度控制器学生姓名：学号：系别：专业班级：指导教师姓名及职称：刘华珠高级工程师起止时间：2011年11月—— 2012年6月摘要本论文介绍了一种以单片机STC12C5A60S2为主要控制器件，以PT100，SHT15分别为温，湿度传感器。

本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。

硬件电路主要包括控制器，测温湿控制电路和显示电路等。

控制器用带有AD转换的单片机，温度传感器PT100，湿度传感器采用SHT15，显示电路采用1个8位共阴极LED数码管，用锁存器是显示效果更好。

测温湿控制电路由温湿度传感器和预置温湿度值比较报警电路组成，当实际测量温湿度值大于预置温湿度值时，发出报警信号（发光二极管点亮）而且使外电路驱动（继电器动作）。

软件部分主要包括主程序，测温湿度子程序，显示子程序和按键子程序等。

本次设计采用的SHT15湿度传感器包括一个电容式聚合体测湿元件和一个能隙式测温元件，并与一个14位的A/D器以及串行接口电路在同一芯片上实现无缝链接，从而具有超快响应，抗干扰能力强，性价比高等优点。

而且PT100在要求的范围内线性度很好。

关键词：温度测量, 湿度测量，温度算法，PT100，SHT15ABSTRACTThis paper presents a new design of digital thermometers and hygrometer. It includes a main control device-microcontroller STC12C5A60S2 and a temperature and humidity sensor. This design includes hardware and system software .The hardware design includes a main controller circuit, Temperature and Humidity measurement and control circuits and show circuit. Main controller uses SCM STC12C5A60S2，temperature sensor uses PT100，and humidity sensor uses SHT15，Show circuit is a total of eight circuits using digital LED of the Altogether. Driver show circuit uses atches (74573). Temperature and Humidity control circuit includes the temperature and humidity sensor and preset temperature and humidity values compared alarm circuit. When the actual measurement of temperature or humidity values is greater than the preset temperature or humidity values, the alarm signal (Light emitting diode is lit) is sent. And output circuit will be sent(Relay action) .The major software includes the main routines, temperature and humidity routines, show routines and digital-to-analog routines.The humidity sensor (SHT15) in this design includes a capacitive polymer sensing element for power consumption makes it the ultimate choice for even relative humidity and a band gap temperature sensor. Both the most demanding applications are seamlessly coupled to a 14bit analog to digital converter with a 14 and the A / D, as well as serial interface circuits in the same chip on the realization of a Gap link to a super-fast response, anti-interference capability and cost-effective advantages.And PT100 within the required range linearity is very good.The design of digital thermometers and hygrometer with STC12C5A60S2 and PT100 and SHT15, not only has a simple external circuit, but also has a high-precision measurement.KEY WORDS: temperature measurement, humidity measurements, PT100，SHT15目录前言 (1)一设计任务要求和温湿度计的发展史 (1)1.1 设计任务及要求 (1)1.2 设计温湿度计的依据和意义 (1)1.3 温度计的发展史 (2)1.4 湿度计的由来 (3)1.5 露点意义 (3)二设计任务分析及方案论证 (4)2.1 设计总体方案及方案论证 (4)2.2 元器件的选择 (5)2.2.1 主控制器芯片 (5)2.2.2 温湿度传感器 (7)2.2.3 驱动显示电路 (8)2.3 温湿度测量的方法及分析 (9)三硬件电路的设计 (10)3.1 主控制电路和测温湿控制电路 (10)3.2 驱动显示电路 (12)四软件设计及分析 (13)4.1 SHT15传输时序和指令集]7[与测温模块 (13)4.1.1通讯复位时序 (13)4.1.2启动传输时序 (14)4.1.3 数据传输和指令集 (14)4.1.4湿度的测量时序 (15)4.1.5 输出转换为物理量 (15)4.1.6 SHT15的DC特性 (17)4.2 程序流程图 (19)4.3 程序的设计 (20)4.3.1 SHT15的初始化程序 (20)4.3.2 毕业设计.c是主函数，做了温度的算法 (26)4.3.3 AD转换子程序 (35)4.3.4 LED显示子程序 (36)4.3.5 软件在硬件上的调试分析 (45)结论 (46)参考文献 (47)致谢 (48)附录 (48)引言温度与湿度与人们的生活息息相关。

(毕业设计)DS18B20数字温度计论文

(毕业设计)DS18B20数字温度计论文

DS18B20数字温度计的设计摘要温度是一种最基本的环境参数，人们生活与环境温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在工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控制具有重要的意义。

本论文介绍了一种以单片机为主要控制器件，以DS18B20为温度传感器的新型数字温度计。

主要包括硬件电路的设计和系统程序的设计。

硬件电路主要包括主控制器，测温控制电路和显示电路等，主控制器采用单片机AT8 9C52，温度传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的DS18B20，显示电路采用8位共阴极LED数码管，ULN2803A为驱动的动态扫描直读显示。

测温控制电路由温度传感器和预置温度值比较报警电路组成，当实际测量温度值大于预置温度值时，发出报警信号，即发光二极管亮。

系统程序主要包括主程序，测温子程序和显示子程序等。

DS18B20新型单总线数字温度传感器是DALLAS 公司生产的单线数字温度传感器, 集温度测量和 A /D转换于一体,直接输出数字量,具有接口简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠等特点。

由于采用了改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，与传统的温度计相比,本数字温度计减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。

DS18B20温度计还可以在高温报警、远距离多点测温控制等方面进行应用开发，具有很好的发展前景。

此外，还介绍了系统的调试和性能分析。

关键词：显示电路,单片机，AT89C52，温度传感器，DS18B20 ,单总线IThe Design of DS18B20 Digit ThermometerABSTRACTTemperature is a basic parameters of the environment, people's lives a nd the environment are closely related to temperature. in the course of ind ustrial production immediate need for temperature measurement in industrial production has to do with temperature measurement, The study o f the temperature measurement and control is of great significance.The paper introduced one kind new digital thermo meter that take the Micro Controller Unit as the primary control component and take DS18B20 as the temperature sensor. Mainly included the design of the hardware electric circuit and the design of the system program .The hardware electric circuit mainly included the master controller, the temperature measured electric circuit and the display circuit and so on, the master contro ller used Micro Controller Unit AT89C52, the temperature sensor used DS18B20 which the American DALLAS semiconductor company produces, the disp lay circuit used 8 altogether anodes LED numerical code tube by the dynamic scanning method straight to read the demo nstration.ULN2803A-driven dynamic scan showed straight time. Temperature control circuit fro m temperature sensors and preset temperature value compared alarm circuit components, When measured temperature greater than preset temperature value, issued warning signal that the bright light emitting diodes. The system program mainly included the master routine, the temperature subroutine, the data renovates subroutine and so on. DS18B20 is a digital temperature sensor of single bus .It is producted by DALLAS cooperation . DS18B20 assemb les temperature measure and A /D converter, exports digital signal directly, operation easily, better precise, protecting disturb, running steably and so on.IIBecause used the advanced version intelligence temperature sensor DS18B20 as the examine part, compared with the traditio nal thermo meter, this d igital thermo meter reduced the exterior hardware electric circuit, has characteristic that the low cost and was easy to use. The DS18B20 therm ometer also may used to the high temperature warning, the long-distance ran ge multi- spots temperature measured aspect and so on temperature contro l carries on the applicatio n development, has the very good prospects for development. In addition, introduced the system debugging and the perform ance analysis.KEY WORDS:Disp lay Circuit, Microcontroller Unit , AT89C52,Temperature Sensor, DS18B20，1-WireIII目录前言 (1)第1章设计任务及方案分析 (2)§1.1 设计任务及要求 (2)§1.2 设计总体方案及方案论证 (2)§1.3 温度测量的方案与分析 (2)§1.3.1 芯片选择 (2)§1.3.2 实现方法简介 (3)§1.3.3 测温流程图 (3)第2章芯片功能简介 (4)§2.1 A T89C52的功能简介 (4)§2.1.1 A T89C52芯片简介 (4)§2.1.2 引脚功能说明 (4)§2.2 DS18B20的功能简介 (7)§2.2.1 芯片简介 (7)§2.2.2 DS18B20外形和内部结构 (8)§2.2.3 DS18B20的工作时序 (11)§2.2.4 DS18B20与单片机的典型接口设计 (12)§2.2.5 DS18B20的各个ROM命令 (13)第3章系统硬件电路的设计 (15)§3.1 主控制电路和测温控制电路原理图 (15)§3.2 驱动电路模块原理图 (16)§3.3 显示模块原理图 (17)第4章软件编程调试及性能分析 (18)§4.1 主程序流程图 (18)§4.2 主程序 (19)§4.3 温度子程序 (21)§4.3.1 DS18B20复位子程序 (22)IV§4.3.2 读DS18B20子程序 (23)§4.3.3 写DS18B20子程序 (25)§4.3.4 比较报警子程序 (26)§4.3.5 按键子程序 (27)§4.4 显示子程序 (27)§4.5 调试性能分析和注意事项 (29)§4.5.1 调试性能分析 (29)§4.5.2 DS18B20使用中的注意事项 (30)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录 (34)V前言日常生活及工农业生产中经常要用到温度的检测及控制，在冶金、食品加工、化工等工业生产过程中，广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，都要求对温度进行严格控制。

基于单片机的数字温度计的设计与实现毕业设计论文

基于单片机的数字温度计的设计与实现毕业设计论文

基于单片机的数字温度计的设计与实现摘要采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便，简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。

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。

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。

温度范围为-55~125 ºC,最高分辨率可达0.0625 ºC。

DS18B20可以直接读出温度值，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。

本文介绍一种基于AT89C51单片机的一种温度测量及报警电路,该电路采用DS18B20作为温度监测元件，测量范围0℃-～+100℃，使用七级数码管LED模块显示，能设置温度报警上下限。

正文着重给出了软硬件系统的各部分电路，介绍了集成温度传感器DS18B20的原理，AT89C51单片机功能和应用，该电路设计新颖、功能强大、结构简单。

关键词：温度测量;DS18B20 ; AT89C51Design of Digital Thermomer Based on SCMABSTRACTControlled by single-chip microcomputer to control not only to them, advantages of simplicity and flexibility, and can significantly increase the temperature specifications, which can significantly increase the quality and quantity of the products. In the process of production, in order to efficiently produce, it must be the main parameters, such as temperature, pressure, flow, and other effective control. Traditional temperature measuring component thermocouple and resistance. Are generally voltage of thermocouple and thermal resistance measured, then converted to the corresponding temperature, these methods are relatively complex and requires more external hardware support. We are in a relatively simple way to measure.-55~125 ºc temperature range, maximum resolution up to 0.0625 ºc. DS18B20 can read temperature value, and wire connected to the microcontroller, reduced external hardware circuits, low cost and ease of use features.The introduction of a cost-based AT89C51 MCU a temperatur measurement circuits, the circuits used DS18B20 high-precision temperatur sensor, measuring scope 0℃-～+100℃,can set the warning limitation, the use of Seven digital tube seven segments LED that can be display the current temperature. The paper focuses on providing a software and hardware system components circuit, introduced the theory of DS18B20, the founctions and applications of AT89C51 .This circuit design innovative, powerful, can be expansionary strong.Keywords：Temperature measurement ；DS18B20 ；AT89C51目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.1.1 国内外现状 (1)1.1.2 课题背景及研究意义 (2)1.2 设计内容及性能指标 (2)1.3 系统概述 (3)1.3.1 系统方案论证与比较 (3)1.3.2 系统设计原理与组成 (5)第二章开发工具Proteus与Keil (6)2.1 Proteus软件 (6)2.1.1 Proteus简介 (6)2.1.2 4大功能模块 (6)2.1.3 Proteus简单应用 (8)2.2 Keil软件 (8)2.2.1 Keil软件简介 (8)2.2.2 Keil软件调试功能 (9)第三章系统硬件设计 (10)3.1 单片机的选择 (10)3.1.1 AT89C51单片机的介绍 (10)3.1.2 AT89C51单片机主要特性 (11)3.2 温度传感器的选择 (13)3.3 硬件电路设计 (17)第四章系统软件设计 (20)4.1 各模块的程序设计 (20)4.2 Protues测温仿真 (25)4.3 系统调试 (28)4.4 结果分析 (30)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录1 全部程序清单 (34)附录2 系统总体设计图 (41)第一章绪论1.1引言1.1.1 国内外现状温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。

基于单片机的数字温度计的设计实验报告毕业设计(论文)

基于单片机的数字温度计的设计实验报告毕业设计(论文)

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”。