简易数字温度计课程设计课程设计草稿子图

一．数字温度计的总体方案设计根据系统设计的功能，本时钟温度系统的设计必须采用单片机软件系统实现，用单片机的自动控制能力来测量、显示温度数值。

初步确定设计系统由单片机主控模块、测温模块、显示模块共3个模块组成，电路系统框图如图所示。

图系统基本方框图对于单片机的选择，如果用8051系列，由于它没有内部RAM，系统又需要一定的内存存储数据。

AT89S52是一个低功耗、高性能CMOS 8位的单片机，片内含8k Bytes ISP的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，功能强大的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。

而AT89S52与AT89C51相比，外型管脚完全相同，AT89C51的HEX程序无须任何转换可直接在AT89S52运行，且AT89S52比AT89C51新增了一些功能，相比较后，在本设计中选用AT89S52更能很好的实现温度计控制功能。

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处理。

但是这种感温电路比较复杂，且采用热敏电阻精度低，重复性、可靠性都比较差。

如果采用温度传感器DS18B20可以减少外部硬件电路，而且可以很容易直接读取被测温度值，进而转换，且成本低、易使用，可以很好的满足设计要求。

所以本文采用传感器DS18B20代替传统的测温电路。

温度的显示可以采用LED数码管来显示，LED亮度高、醒目，但是电路复杂，占用资源多且信息量小。

而采用液晶显示器有明显的优点：工作电流比LED小几个数量级，功耗低；尺寸小，厚度约为LED的1/3；字迹清晰、美观、使人舒服；寿命长，使用方便，可得性强。

故本设计采用LCD来显示温度。

二、系统器件的具体选择单片机的选择本次设计采用的是单片机AT89C52。

AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash 存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。

中州大学工程技术学院智能仪器课程设计报告数字温度计专业： 09 电气自动化姓名：陈丹阳学号： 200925030116 指导教师：刘喜峰老师班级：普招一班引言 (2)摘要 (4)概述 (5)第二章硬件电路设计.................................................................................. .6 硬件设计主电路图. (6)硬件的介绍与选择选择 (6)第三章软件设计 (20)概述 (20)各模块子程序设计 (22)编译软件介绍 (25)第四章系统调试 (26)心得体会和参考文献 (27)附录 (28)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。

温度计是测温仪器的总称。

根据所用测温物质的不同和测温范围的不同，有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计等。

最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略(1564～1642)发明的。

他的第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管，另一端带有核桃大的玻璃泡。

数字温度计设计单片机课程设计单片机课程设计报告院（系）：电气与控制工程学院专业班级：测控技术与仪器设计者：设计者指导教师：2013年7月17日目录1基本要求 (1)1.1设计题目 (1)1.2设计任务 (1)1.3本设计应达到要求 (1)1.4扩展功能 (1)1.5设计说明书（论文） (1)2课程设计内容 (2)2.1设计任务目的 (2)2.2设计任务要求 (2)2.3方案设计 (2)2.3.1温度采集电路的选择 (2)2.3.2单片机的选择 (2)2.3.3显示电路的取决 (3)2.3.4报警部分电路分析 (3)3重要器件及其相关参数 (4)3.1单片机STC89C52 (4)3.2温度传感器DS18B20 (4)4硬件电路设计 (7)4.1主板电路 (7)4.2显示电路 (7)4.3报警参数调节电路 (7)4.4蜂鸣器报警电路 (7)4.5温度采集电路 (7)5系统软件设计 (8)5.1主程序 (8)5.2读取数据的流程图 (8)5.3温度转换命令子程序 (9)5.4 计算温度子程序 (10)5.5模式切换流程图 (10)6实际连接与最终结果 (11)设计心得体会 (13)参考文献 (15)附录1：元件清单 (16)附录2：程序清单 (16)数字温度计设计【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,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，本温度计属于多功能温度计，可以通过键盘设置上下报警温度当温度不在设置范围内时，可以报警。

【关键字】：DS18B20；STC89C52；四位一体数码管；报警；【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。

目录引言 ------------------------------------------------------------------------------------ 1 设计目的-------------------------------------------------------------------------- 1 设计背景-------------------------------------------------------------------------- 1 1设计方案----------------------------------------------------------------------------- 21.1度计软件设计流程图 -------------------------------------------------------- 21.2元器件的选取：-------------------------------------------------------------- 21.3系统仿真图------------------------------------------------------------------- 2 2设计框图----------------------------------------------------------------------------- 32.1硬件电路框图：-------------------------------------------------------------- 32.2硬件电路概述：-------------------------------------------------------------- 32.3显示电路---------------------------------------------------------------------- 32.4温度传感器DS18B20 -------------------------------------------------------- 4 3软件设计----------------------------------------------------------------------------- 83.1主程序 ------------------------------------------------------------------------ 83.2读出温度子程序-------------------------------------------------------------- 93.3计算温度子程序 ------------------------------------------------------------ 103.4显示数据刷新子程序------------------------------------------------------- 103.51602的液晶显示程序设计 ------------------------------------------------- 103.6P ROTEUS程序设计 ---------------------------------------------------------- 11 4总结与体会 ------------------------------------------------------------------------- 12 参考文献------------------------------------------------------------------------------ 13 附录1 --------------------------------------------------------------------------------- 14 附录2 --------------------------------------------------------------------------------- 15 附录3 --------------------------------------------------------------------------------- 16引言设计目的本文主要介绍了一个基于AT89C51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喜爱的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也进行一一介绍，该系统可以方便的是实现温度采集和显示。

单片机课程设计说明书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。

2 总体设计方案2.1 方案论证根据系统的设计要求，选择DS18B20作为本系统的温度传感器，选择单片机AT89C51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。

选用数字温度传感器DS18B20，省却了采样/保持电路、运放、数/模转换电路以及进行长距离传输时的串/并转换电路，简化了电路，缩短了系统的工作时间，降低了系统的硬件成本。

该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C51单片机上，经过51单片机处理，将把温度在显示电路上显示，本系统显示器用4位共阳LED 数码管以动态扫描法实现。

检测范围-55摄氏度到125摄氏度。

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。

数字温度计总体电路结构框图如图1所示。

图1 数字温度计总体电路结构框图AT89C51 主 控 制 器显示电路温度传感器 DS18B20扫描驱动2.2 系统硬件电路的设计温度计电路设计原理图如图2所示，控制器使用单片机AT89C51，温度传感器使用DS18B20，用4位共阳LED数码管实现温度显示。

图2 数字温度计设计电路原理图2.2.1 主控制器AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器。

该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

课程设计(论文)题目名称数字温度计课程名称电子技术课程设计学生姓名学号系、专业指导教师2011年12 月16 日温度计是工农业生产及科学研究中最常用的测量仪表。

使用温度测量仪，首先经过AD590集成温度传感器的作用，使外界温度转换为电流用表示。

因为上述为绝对温度K和电流之间的转换关系，而在设计中我们需要采用℃，所以我们必须使其转换成摄氏温度℃和电流之间的关系，这就要用到K—℃变换器。

通过K—℃变换器的作用，我们便得到想要的℃和电流之间的直接转换关系。

得到的电流再经过放大器的放大，即可直接用电压表读出被测对象的温度值。

然后放大后的电压接一比较器，比较器的输出端接报警设备。

报警设备可由一个发光二极管组成。

在设置了预警温度后，由比较器输出端的电压决定二极管是否发光，从而起到警报作用。

经TC7017AD转换后，再通过数码管显示。

关键词：AD590放大器TC7107 数码管摘要……………………………………………………………………….1 系统总体设计 (1)1.1 总体方案设计 (1)1.2 系统原理框图及电路图 (1)2 系统详细设计 (2)2.1 温度传感器 (2)2.2 转换与放大电路 (3)2.2.1 K-C转换电路 (3)2.2.2 放大器 (4)2.2.3 比较器 (4)2.2.4 报警设备 (5)2.2.5 电路原理图 (5)2.3 A/D转换电路 (6)2.4 数码管显示 (10)3 仿真与调试 (11)3.1 电路的仿真 (11)3.2 仿真结论 (13)4 总结 (13)附录元件清单 (14)参考文献................................... 错误!未定义书签。

1.1 总体方案设计图1所示为数字温度计的原理框图。

其工作原理是将被测的温度信号通过传感器转换成温度变化的电压信号，此电压信号经过放大电路后，通过模-数转换器把模拟量转变成数字量，最后将数字量送显示电路，用4位LED 数码管显示。

唐山学院单片机原理课程设计题目简易数字温度计系(部) 智能与信息工程学院班级姓名学号指导教师2017 年1 月2 日至1 月6 日共1 周2017年1月4日《单片机原理》课程设计任务书一、设计题目、内容及要求设计题目：简易数字温度计设计内容：所设计数字温度计应具有以下功能：1.可以测量-50到110摄氏度内的温度。

2.在液晶上显示当前温度，分别为百位、十位、个位和小数点后一位。

3.测量精度误差在正负0.5摄氏度以内。

设计要求：1.根据题目要求进行系统总体设计。

2.完成系统硬件电路的设计。

3.系统程序的设计。

（1）程序流程图；（2）完整源程序；（3）正确仿真运行。

4.撰写设计说明书（符合格式要求）。

二、设计原始资料PROTEUS软件，WAVE/KEIL软件，实验箱三、要求的设计成果（课程设计说明书、设计实物、图纸等）设计结果能正确仿真演示课程设计说明书一份（要求有硬件设计原理图，仿真结果图，源程序代码）四、进程安排1.2日-1.3日上午查阅资料，设计电路原理图、编写程序1.4日下午-1.5日中心机房调试程序1.6日课程设计答辩五、主要参考资料[1]肖看.李群芳.单片机原理、接口及应用，清华大学出版社.2010.9[2]楼然苗.单片机课程设计指导.北京:北京航空航天大学出版社.2002.[3]孙育才主编，MCS-51系列单片微型计算机及其应用.东南大学出版社指导教师（签名）：教研室主任（签名）：课程设计成绩评定表出勤情况出勤天数缺勤天数成绩评定出勤情况及设计过程表现（20分）课设答辩（20分）设计成果（60分）总成绩（100分）提问（答辩）问题情况综合评定指导教师签名：年月日目录1.方案论证 (1)2.硬件设计 ............................................................................. 错误！未定义书签。

2.1系统构成 (2)2.2器件选择 (2)2.2.1 AT89C51概述 (2)2.2.2 AT89C51引脚功能 (3)2.2.3复位电路的设计 (4)2.3数字温度传感器 (5)2.3.1 DS1621的技术指标 (5)2.3.2 DS1621的工作原理 (6)2.4 单片机和DS1621接口电路 (7)2.5 七段LED数码显示电路 (7)3.系统软件设计 (9)3.1 编程语言选择 (9)3.2 主程序的设计 (9)3.3 温度采集模块设计 (10)3.4 温度计算模块设计 (10)3.5 串行总线编程 (11)4.软硬件调试结果分析 (12)5.设计总结 (13)6.参考文献 (14)附录A 多点温度采集系统电路原理图 (15)1.方案论证该系统可以使用方案一：热敏电阻；方案二：数字温度芯片DS1621实现。

数字温度计一、设计任务用中小规模集成芯片设计并制作一数字式温度计，即用数字显示被测温度。

具体要求如下：1、测量范围0～200度。

2、测量精度0.1度。

3、4位LED数码管显示。

4、温度超过40度报警。

二、总体设计1、原理图2、具体电路设计利用温度传感器采集周围的温度变化，产生电压，通过对采样得到的电压处理，传输到A/D转换器将模拟量转化成数字量，最后由LED显示器显示温度。

（1）温度传感器设计LM34具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，该器件输出电压与摄氏温度成线性比例关系，并且无需外部校准，可以提供±1/4℃的常用的室温精度。

很适合本次设计要求，以下是LM34芯片介绍1）工作电压：直流4～30V；2）工作电流：小于133μA3）输出电压：+6V～-1.0V4）输出阻抗：1mA 负载时0.1Ω；5）精度：0.5℃精度；6）比例因数：线性+10.0mV/℃； 7）非线性值：±1/4℃；8) 测温范围：-50~300℃ （2） 电压采样设计采用电阻分压原理，使得采集到的电压符合A/D 芯片的工作要求，并且要考虑到温度与电压成线性关系，用两个电阻进行分压使得输入A/D 电压为温度传感器的电压的1/10，输入A/D 芯片电压为图中A 、B 两点电压。

（3） A/D 转换设计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。

直接驱动共阳极数码管显示。

以下是TC7107引脚图1）工作电压：±5V ； 2）供电电流：小于1.8mA 3）噪声：典型值15uV 4）输入端漏电流：小于10pA 5）模拟公共端电压：2.7~3.35V功能介绍1端：V+ =5V ，电源正端。

26端：V- =﹣5V ，电源负端。

19端：AB4，千位数笔段驱动输出端，由于213位的计数满量程显示为“1999”，所以AB4输出端应接千位数显示器显示“1”字的b 和c 笔段。

《应用电子系统分析与设计》课程设计报告课题：数字温度计目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1、绪论………………………………………………………………2、数字温度计的基本原理…………………………………………….2.1 单片机STC89C52………………………………………………..2.1.1 STC89C52引脚功能………………………………………2.2温度传感器DS18B20………………………………………………2.2.1 DS18B20注意事项…………………………………………….2.2.2 DS18B20内部结构……………………………………………2.2.3 DS18B20测温原理……………………………………………3、数字温度计的硬件设计……………………………………………..3.1 主控制器……………………………………………………….3.2 显示电路……………………………………………………….3.3 温度检测电路………………………………………………….4、软件设计……………………………………………………………4.1 主程序模块……………………………………………………..4.2 温度检测模块…………………………………………………..5、结论……………………………………………………………….参考文献………………………………………………………附录…………………………………………………………………1 绪论随着科技发展人们生活水平的不断提高,单片机在电子产品中应用越来越广泛。

在很多电子产品中用到温度检测和温度控制，使得人们对它的要求越来越高，所以要为现代人工作、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。

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，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，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，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。

下面是我本次课程设计的内容，报告还没有写，暂时上传仿真和程序啦！！简易数字温度计的设计利用数字温度传感器与单片机结合来测量温度。

利用数字温度传感器测量温度信号，计算后在LED数码管上显示相应的温度值。

要求数字温度计所测量的温度采用数字显示，控制器采用单片机，测温传感器使用DS18B20，用3位共阳极LED数码管以串口传送数据，实现温度显示。

图一仿真时，数码管会出现闪烁，修改程序没有作用。

猜测是软件问题，换用图二数码管，正常程序仿真通过，下面是程序：#include "reg52.h"#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar code tab[]={0x81,0xcf,0x92,0x86,0xcc,0xa4,0xa0,0x8f,0x80,0x84,0xff};//0-9,正值uchar Tem[3]={0}; //存储温度uchar tempL,tempH;uchar Neg; //负值标志sbit DQ = P2^3; //DS18B20数据口unsigned int temp;void Delay_50ms(unsigned int t);void Delay(uint t);void Reset(void);void WriteByte(uchar dat);uint ReadByte(void);uint ReadTemp(void);void Display(void);/********************************************************************延时50ms,精确***********************************************************************/void Delay_50ms(unsigned int t){unsigned int j;for(;t>0;t--)for(j=6245;j>0;j--){;}}/********************************************************************延时函数约位10us***********************************************************************/void Delay(unsigned int i){while(i--);}/********************************************************************定时器初始化***********************************************************************/void timer_init(void){TMOD = 0x01; //定时器0工作在模式1，16Bit定时器模式TH0 = (65536-50000) / 256;TL0 = (65536-50000) % 256;TR0 =1; //开定时器ET0 =1;//开启定时器和中断}/********************************DS18B20复位函数********************************/void Reset(void){DQ=1; //DQ先置高Delay(4); //延时sec=0.00047400DQ=0; //发送复位脉冲 sec=0.00052600Delay(60); //精确延时大于480us sec=0.00052700DQ=1; //拉高数据线 sec=0.00108300Delay(30); //等待（15~60us)这里是等待DS18B20做出回应，如果回应DQ将变低，//MCU是在DQ拉高后开始监视DQ的值的。