基于单片机的热敏电阻温度计

毕业设计说明书第一章序论1.1课题研究的意义温度是工业生产中主要的参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。

单片机在工业生产中的应用尤其广泛，温度采集系统则是单片机在工业生产中的一个典型的应用。

采用单片机对温度进行采集不仅具有控制方便、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。

随着嵌入式系统开发技术的快速发展及其在各个领域的广泛应用，单片机已经以其体积小、功能强、价格低、使用灵活等特点显示出了明显的优势和广泛的应用前景。

作为一名测控技术与仪器专业的学生，理应对单片机有更深的了解，此次针对89C51型单片机在温度控制方面的应用，对温度恒定系统进行了分析并给出了具体的解决方案。

1.2课题研究的背景和当今发展趋势数据采集系统始于20世纪50年代，1965年美国首先研究了用在军事上的测试系统，目标是测试中不依靠相关的测试文件，由非熟练人员操作，并且测试任务由测试设备高速自动控制完成。

由于该种数据采集系统具有高速属性和一定的灵活性，可以满足众多传统方法不能完成的数据采集和测试任务，因而得到了初步的认可。

20世纪70年代中后期，随着微型机的发展，诞生了采集器、仪表同计算机融为一体的数据采集系统。

由于这种数据采集系统的性能优良，超过了传统的自动检测仪表和专用数据采集系统，因而获得了惊人的发展。

从70年代起，数据采集系统发展过程中逐渐分为两类，一类是实验室数据采集系统，另一类是工业现场数据采集系统。

20世纪80年代随着计算机的普及应用，数据采集系统得到了极大的发展，开始出现了，通用的数据采集与自动化测试系统。

该阶段的数据采集系统主要有两类，一类以仪器仪表和采集器、通用接口总线和计算机等构成。

例如：国际标准ICE625（GPIB）接口总线系统就是一个典型的代表。

这类系统主要用于实验室，在工业生产现场也有一定的应用。

时至今日，由于集成电路制造技术的不断提高，出现了高性能、高可靠性的数据采集系统。

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基于单片机的热敏电阻温度计的设计
随着科技的不断发展，各种电子设备应用也越来越广泛。

热敏电
阻温度计便是其中之一，它是一种利用物质温度对电阻值的变化来实
现温度测量的智能仪器。

本篇文章将介绍热敏电阻温度计的设计及其
原理。

首先，我们需要准备的材料有单片机、热敏电阻、电阻、显示屏、连接线以及电源。

将这些材料准备齐全后，便可以开始进行热敏电阻
温度计的设计。

我们需要将热敏电阻、电阻、单片机连接成电路。

电路连接后，
需要进行编程，以使得单片机能够读取热敏电阻和电压值，并将其转
换成温度值。

通过显示屏将温度值显示出来，实现对温度的实时监测。

在热敏电阻温度计设计的过程中，需要注意以下几点：
1. 选用合适的热敏电阻：热敏电阻的温度系数决定了它在不同温
度下的电阻值，因此需要选择合适的热敏电阻。

2. 电路的稳定性：电路中各部分的连接不可松动，否则会影响温
度测量的准确性。

3. 编程的准确性：需要通过合理的代码编写来实现对热敏电阻和
电压值的正确读取和转换，确保温度测量的准确性。

总之，热敏电阻温度计因其简单易用、准确度高等优点被广泛应
用于各种领域中，例如工业制冷、医疗设备等。

希望通过本篇文章的
介绍，能够帮助读者更好地了解热敏电阻温度计的设计及其原理，以便于更好地应用于实际生活生产中。

引言：温度是一个常见的物理量，对于许多领域的应用来说，准确地测量温度非常重要。

单片机作为一种常见的嵌入式系统，具有强大的数据处理和控制能力。

本文将介绍基于单片机的温度测量技术及其应用。

概述：温度测量是一项广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗设备等领域的技术。

传统的温度测量方法主要基于热敏电阻、热电偶、红外线等。

而基于单片机的温度测量技术则结合了传感器、单片机和通信等技术，能够实时、精确地监测和控制温度。

正文：1. 传感器选择1.1 热敏电阻热敏电阻是一种根据温度变化导致电阻值变化的传感器。

它的特点是响应速度快、精度高，但对环境温度和供电电压的稳定性要求较高。

1.2 热电偶热电偶是一种使用两个不同金属的导线连接的传感器。

它的优点是测量范围广，适用于极高或极低温度的测量，但精度较低，受电磁干扰影响较大。

1.3 红外线传感器红外线传感器是一种测量物体表面温度的传感器。

它可以通过接收物体发出的红外辐射来测量温度，适用于无接触测量，但精度受物体表面性质影响较大。

2. 单片机选择2.1 嵌入式系统单片机作为一种常见的嵌入式系统，集成了处理器、存储器和外设接口。

它具有较强的计算和控制能力，适用于温度测量应用中的数据处理和控制任务。

2.2 选择合适的单片机型号选择合适的单片机型号是确保系统稳定运行的关键。

应根据温度测量的要求确定所需要的计算能力、引脚数量、通信接口等因素，选择合适的单片机型号。

3. 温度采集与处理3.1 模拟信号采集通过选定的传感器，将温度信号转换为模拟电压信号。

使用单片机的模拟输入接口，对模拟电压信号进行采集，获取温度数据。

3.2 数字信号处理单片机通过内置的模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号。

根据所选单片机型号的计算能力，可以进行进一步的数据处理和算法运算，包括滤波、校正等。

4. 数据存储与通信4.1 存储器选择根据温度测量系统的要求，可以选择合适的存储器类型，如闪存、EEPROM等。

基于单片机的热敏电阻温度计的设计引言：热敏电阻是一种根据温度变化而产生变阻的元件，其电阻值与温度成反比变化。

热敏电阻广泛应用于温度测量领域，其中基于单片机的热敏电阻温度计具有精度高、控制方便等特点，因此被广泛应用于各个领域。

本文将介绍基于单片机的热敏电阻温度计的设计，并通过实验验证其测量精度和稳定性。

一、系统设计本系统设计使用STC89C52单片机作为控制核心，热敏电阻作为测量元件，LCD1602液晶显示屏作为温度显示设备。

1.系统原理图2.功能模块设计(1)温度采集模块：温度采集模块主要由热敏电阻和AD转换模块组成。

热敏电阻是根据温度变化而改变阻值的元件，它与AD转换模块相连，将电阻变化转换为与温度成正比的电压信号。

(2)AD转换模块：AD转换模块将热敏电阻的电压信号转换为数字信号，并通过串口将转换结果传输给单片机。

在该设计中，使用了MCP3204型号的AD转换芯片。

(3)驱动显示模块：驱动显示模块使用单片机的IO口来操作LCD1602液晶显示屏，将温度数值显示在屏幕上。

(4)温度计算模块：温度计算模块是通过单片机的计算功能将AD转换模块传输过来的数字信号转换为对应的温度值。

根据热敏电阻的特性曲线，可以通过查表或采用数学公式计算获得温度值。

二、系统实现1.硬件设计(1)单片机电路设计单片机电路包括单片机STC89C52、晶振、电源电路等。

根据需要，选用合适的外部晶振进行时钟信号的驱动。

(2)AD转换电路设计AD转换电路采用了MCP3204芯片进行温度信号的转换。

根据芯片的datasheet，进行正确的连接和电路设计。

(3)LCD显示电路设计LCD显示电路主要由单片机的IO口控制，根据液晶显示模块的引脚定义，进行正确的连接和电路设计。

(4)温度采集电路设计温度采集电路由热敏电阻和合适的电阻组成，根据不同的热敏电阻特性曲线，选择合适的电阻和连接方式。

2.软件设计(1)初始化设置：单片机开机之后，需要进行一系列的初始化设置，包括对IO口、串口和LCD液晶显示屏的初始化设置。

基于单片机的热敏电阻数字温度计的思路
热敏电阻是根据温度变化而变化阻值的电阻，其阻值与温度成反比例关系。

基于单片机的热敏电阻数字温度计的思路主要包括以下几个方面：
1.硬件设计：选用合适的热敏电阻、运放、单片机等元器件进
行硬件设计，电路需要确保稳定可靠，能够满足测量要求。

2.软件设计：根据硬件设计要求，编写相应的单片机程序，实
现温度信息的采集、处理、存储和显示等功能，程序需要具有较高的精度和可靠性。

3.温度采集：利用单片机的模拟输入端口对热敏电阻进行采集，将其阻值转换为温度值，并进行校准和滤波等处理，确保温度测量精度。

4.温度显示：将采集到的温度值显示在单片机的显示屏上，可
显示数值和单位，也可根据需要进行警报和数据记录等功能。

5.应用扩展：可以根据需要增加多路温度采集、远程传输、数
据存储和分析等功能，扩展应用领域，满足不同用户需求。

第1章绪论1.1 热敏电阻热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）。

热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。

热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件。

热敏电阻由半导体陶瓷材料组成，热敏电阻是用半导体材料，大多为负温度系数，即阻值随温度增加而降低。

温度变化会造成大的阻值改变，因此它是最灵敏的温度传感器。

但热敏电阻的线性度极差，并且与生产工艺有很大关系。

制造商给不出标准化的热敏电阻曲线。

热敏电阻体积非常小，对温度变化的响应也快。

但热敏电阻需要使用电流源，小尺寸也使它对自热误差极为敏感。

1.2 工作原理负温度系数热敏电阻主要材料有氧化锰、氧化钴、氧化镍、氧化铜和氧化铝等金属氧化物为主要原料，采用陶瓷工艺制造而成。

这些金属氧化物材料都具有半导体性质，完全类似于锗、硅晶体材料，体内的载流子数目少，电阻较高；温度升高，体内载流子数目增加，自然电阻值降低。

负温度系数热敏电阻类型很多，使用区分低温（-60～300℃）、中温（300～600℃）、高温（>600℃）三种。

1.3 热敏电阻的特点1.灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10～100倍以上，能检测出10-6℃的温度变化；2.工作温度范围宽，常温器件适用于-55℃～315℃，高温器件适用温度高于315℃（目前最高可达到2000℃），低温器件适用于-273℃～55℃；3.体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度；4.使用方便，电阻值可在0.1～100kΩ间任意选择；5.易加工成复杂的形状，可大批量生产；6.稳定性好、过载能力强。

第2章单片机介绍2.1 单片机单片机（Single chip microcomputer）微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。

引言：数字温度计是一种基于51单片机的温度测量装置，它通过传感器感知环境的温度，并使用单片机将温度值转换为数字形式，并显示在液晶屏上。

本文将详细介绍数字温度计的设计原理、硬件连接、软件编程以及应用领域。

概述：数字温度计基于51单片机的设计理念，其基本原理是通过传感器将温度转换为电信号，然后通过ADC(模数转换器)将电信号转换为数字信号，最后使用单片机将数字信号转换为温度值。

同时，数字温度计还将温度值显示在液晶屏上，方便用户直观地了解环境温度。

正文内容：1. 硬件连接：1.1 使用温度传感器感知环境温度：常用的温度传感器有NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器。

通过将传感器连接到51单片机的引脚上，可以实现对环境温度的感知。

1.2 连接ADC进行模数转换：ADC是将模拟信号转换为数字信号的关键部件。

通过将51单片机的引脚连接到ADC芯片的输入端，可以将模拟的温度信号转换为数字信号。

1.3 连接液晶屏显示温度值：通过将51单片机的引脚连接到液晶屏的控制引脚和数据引脚，可以将温度值以数字形式显示在液晶屏上。

2. 软件编程：2.1 初始化引脚和ADC：在软件编程中，需要初始化51单片机的引脚设置和ADC的工作模式。

通过设置引脚为输入或输出，以及设置ADC的参考电压和工作模式，可以确保硬件正常工作。

2.2 温度测量算法：根据传感器的工作原理和电压-温度特性曲线，可以编写相应的算法将ADC测得的电压值转换为温度值。

例如，对于NTC热敏电阻，可以使用Steinhart-Hart公式进行温度计算。

2.3 温度值显示：将温度值以数字形式显示在液晶屏上。

通过设置液晶屏的控制引脚和数据引脚，可以控制液晶屏的显示内容，并将温度值以数字形式显示在屏幕上。

3. 基于51单片机的数字温度计应用：3.1 家庭温度监测：数字温度计可以安装在家庭中的不同区域，实时监测室内温度，并通过数字显示提供直观的温度信息。

这对于家庭的舒适性和节能都有重要意义。

单片机课程设计报告-- 基于单片机的热敏电阻测温系统设计单片机课程设计报告2011 / 2012 学年第 2学期课程名称：单片机课程设计上机项目：基于单片机的热敏电阻测温系统设计专业班级：电子信息工程02班1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。

传统的测温元件有热电偶和热电阻。

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。

我们采用温度传感器DS18B20作为检测元件，温度范围为-55~125 ºC,最高分辨率可达0.0625 ºC。

DS18B20可以直接读出被侧温度值，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STC12C5608AD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℃，使用数码管驱动芯片CH451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，STC12C5608AD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 STC12C5608AD CH451目录2摘要 (2)第1章绪论 (4)第2 章时间安排 (5)第3章设计方案及选材 (6)3.1 系统器件的选择 (7)3.1.1温度采集模块的选择与论证 (7)3.1.2 显示模块的选择与论证 (8)3.2 设计方案及系统方框图 (8)3.2.1 总体设计方案 (8)3.2.2 系统方框图 (9)第4章硬件设计 (10)4.1 总系统组成图 (10)4.2 温度测量传感器部分 (10)4.3 控制部分 (10)4.4 显示部分 (11)4.5 报警部分 (12)第5章程序流程图设计 (13)5.1 主程序流程图 (13)5.2 温度采集流程图 (14)第6章总结 (15)参考文献 (16)3第1章绪论现在电子技术日新月异，各种新型的自动控制系统也越来越多地运用到人们的日常生活、工业生产等领域，它不但可以提高劳动生产率，而且可以使控制的设备或执行的操作更加精确。

引言概述:AT89C51单片机是一种常用的单片机型号，广泛应用于各种数字电子设备中。

本文将基于AT89C51单片机，设计一款温度计，用于测量环境温度。

通过该设计，可以实时监测环境温度，并将温度值以数字形式显示在屏幕上，提供给用户参考。

正文内容:1. 硬件设计1.1 传感器选择首先，需要选择适合的传感器来测量环境温度。

常见的温度传感器有热敏电阻、温度传感器模块等。

在本设计中，选择了DS18B20温度传感器模块，该传感器具有精度高、体积小等特点，适合本温度计的设计需求。

1.2 电路连接在硬件设计中，需要将DS18B20温度传感器模块与AT89C51单片机相连。

具体步骤如下：1) 将DS18B20传感器的VCC引脚连接至单片机的VCC引脚，将GND引脚连接至单片机的GND引脚，将DQ引脚连接至单片机的P1口，通过电阻和电容设置硬件复位电路。

2) 设置单片机的相应引脚为输入或输出引脚，使其与传感器的引脚相对应，并根据需要设置引脚的电平状态。

3) 根据DS18B20传感器的通信协议，使用单片机的串口通信功能与传感器进行通信，获取温度值。

2. 软件设计2.1 程序框架在软件设计中，需要设计相应的程序框架，以实现温度的测量与显示。

整体的程序框架如下：1) 初始化单片机的串口通信功能，设置波特率等参数。

2) 初始化DS18B20传感器，包括设定分辨率、温度精度等参数。

3) 循环读取传感器的温度数值，并进行必要的温度转换处理。

4) 将处理好的温度数值通过单片机的数码管显示出来。

2.2 温度转换在软件设计中，需要对从传感器获取的温度数值进行转换处理，以得到真实的温度值。

具体的转换公式如下：1) 首先，读取传感器内部存储器中的原始温度数据。

2) 根据DS18B20传感器的配置，进行温度计算。

3) 最后，将计算得到的温度值转换为摄氏度或华氏度，并存储到相应的变量中，以便后续显示。

3. 测试与调试在进行实际应用之前，需要对设计的温度计进行测试与调试，确保其功能正常。

基于单片机的热敏电阻温度计的设计热敏电阻温度计是一种利用热敏电阻的温度特性来测量温度的传感器。

热敏电阻的电阻值随温度变化而变化，其电阻值与温度之间存在着一定的函数关系。

因此，通过测量热敏电阻的电阻值，就可以得到被测物体的温度。

本文将介绍一种基于单片机的热敏电阻温度计的设计方案。

硬件设计硬件设计主要包括电路设计和元器件选择。

电路设计本设计采用的是电桥式热敏电阻温度计电路，如图所示。

电桥式电路由四个电阻组成，其中两个电阻为热敏电阻，另外两个电阻为定值电阻。

当被测物体的温度发生变化时，两个热敏电阻的电阻值会发生变化，从而导致电桥不再平衡。

为了使电桥平衡，需要通过调整定值电阻的阻值来实现。

为了方便调节电桥平衡，我们可以在电桥两侧分别接入两个放大器，如图所示。

通过调节放大器的增益，可以实现对电桥平衡的微调。

元器件选择在选择热敏电阻时，需要注意其温度响应特性和电阻值范围。

热敏电阻的温度响应特性应该与被测物体的温度范围相匹配，同时其电阻值范围也应该适合于电桥的设计。

在选择放大器时，需要注意其放大倍数和电源电压范围。

放大器的放大倍数应该与电桥的灵敏度相匹配，同时其电源电压范围也应该适合于电桥的设计。

单片机设计单片机设计主要包括程序设计和接口设计。

程序设计程序设计主要包括采集和处理温度数据的程序。

在程序中，我们需要通过模拟输入口（ADC）来采集热敏电阻的电压信号，并将其转换为温度值。

同时，我们还需要对采集到的温度数据进行处理，并将其显示在LCD屏幕上。

接口设计接口设计主要包括单片机与电桥、放大器、LCD屏幕之间的连接方式。

在接口设计中，我们需要考虑接口的电气特性和信号处理方式。

同时，我们还需要注意接口的可靠性和稳定性。

总结基于单片机的热敏电阻温度计是一种简单、实用的温度测量方案。

通过合理的硬件设计和程序设计，可以实现对被测物体温度的准确测量和显示。

同时，这种方案还具有成本低、易于维护等优点，因此在实际应用中具有广泛的应用前景。

应用电子技术毕业设计（论文）-基于单片机的数字式热敏电阻温度计设计电子工程学院毕业论文(设计)课题数字式热敏电阻温度计教研室电子教研室专业应用电子技术班级 08级应用电子班学生姓名学号导师姓名职称助教2011年 1月 9 日摘要温度作为一个重要的物理量，是工业生产过程中最普遍、最重要的工艺参数之一，所以温度测量技术和测量仪器的研究是一个重要的课题。

随着时代的进步和发展，单片机技术已经伸入到各个领域，基于单片机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，其输出温度采用数字显示。

该论文仔细研究了美国Dallas公司开发的一线总线技术及其通信协议。

论文首先详细介绍了一线总线智能温度传感器DS18B20及单片机工作原理，在此基础上，设计了相应的硬件原理图及软件程序，实现了温度检测与显示环节。

关键词:单片机，数字温度传感器，DS18B20AbstractTemperature as an important physics, industrial production process in the most general, one of the most important parameters, so thetemperature measurement technology and measurement instrument researchis an important topic. With the progress of The Times and development, microcontroller technology has dipped into various areas, based onsingle-chip digital thermometer and traditional thermometer readings, compared with convenient, temperature measurement range, its output temperature using digital display.This paper studied the American Dallas company development 1-wirebus technology and communication protocols. It firstly introduces in detail 1-wire bus intelligent temperature sensor DS18B20 and single-chip microcomputer principle, on this basis, the corresponding hardware design principle diagram and software program, realized the temperature detection and display link.Keywords: Microcontroller, digital temperature, sensorIIDS18B20目录.................................................................... .......................................................... 1 第一章绪论1.1 课题背景 ..................................................................... ...................................................... 1 1.2国内外测温状况 .............................................................................................................. 1 1.3温度检测技术介绍 ..................................................................... .................................... 3 第二章数字式热敏电阻温度计的设计方案 .....................................................................5 2.1 方案一 ..................................................................... .......................................................... 5 2.2 方案二 ..................................................................... .......................................................... 6 2.3方案比较与选择 ..................................................................... ......................................... 7 第三章设计原理与结构...................................................................... .................................... 7 3.1 DS18B20结构及工作原理 ..................................................................... ....................... 7 3.2单片机介绍 ..................................................................... ................................................ 13 3.3 LED显示器简介 ..................................................................... ....................................... 15 3.4 LED显示器工作原理 ..................................................................... .............................. 16 第四章系统结构及工作原理 .............................................................................................. 18 4.1系统硬件原理图及相关说明 ..................................................................... ................ 18 4.2系统软件算法说明 ..................................................................... .................................. 19 第五章系统程序的设计...................................................................... .................................. 21 5.1程序模块设计 ..................................................................... ........................................... 21 5.2温度数据的计算处理方法...................................................................... .................... 26 总结 ..................................................................... ....................................................................... 28 参考文献 ..................................................................... ......................................................... 30 致谢 ..................................................................... (31)附录 ..................................................................... (32)III第一章绪论1.1 课题背景“工欲善其事，必先利其器”，这是中国的一句古话，人们早就知道工具的重要性。

基于51单片机的数字温度计实现数字温度计是一种能够精确测量温度的仪器，利用数字技术将温度传感器测得的模拟信号转换成数字信号，以显示出实时温度数值。

在这个任务中，我们要使用51单片机来实现一个基于数字技术的温度计。

首先，我们需要一种温度传感器，常用的有热敏电阻传感器和数字温度传感器。

在这里，我们选择使用热敏电阻传感器，因为它价格低廉且性能稳定。

热敏电阻传感器的电阻值会随着温度的变化而发生改变，我们可以利用这个特性来测量温度。

51单片机是一种常用的微型计算机芯片，具有强大的计算和控制能力，非常适合用于实现温度计。

我们可以将热敏电阻传感器连接到单片机的模拟输入引脚上，通过读取引脚上的电压值来获取温度值。

接下来，我们需要编写51单片机的程序来实现温度的转换和显示。

首先，我们需要将模拟信号通过模数转换器（ADC）转换成数字信号。

然后，我们可以通过一定的算法将数字信号转换成对应的温度数值。

为了实现温度的显示，我们可以连接一个LCD液晶屏到51单片机上。

LCD屏幕可以显示数字和字符，我们可以在屏幕上显示实时的温度数值。

除了温度的显示，我们还可以添加一些功能来增强温度计的实用性。

例如，我们可以设置一个温度报警功能，在温度超过一定阈值时发出声音或亮起警示灯。

这样可以方便用户随时知晓温度是否正常。

另外，我们还可以为温度计添加保存数据的功能。

通过连接一个存储器芯片，我们可以将温度数据存储下来，方便后续分析和查看。

总之，基于51单片机的数字温度计实现可以通过连接热敏电阻传感器并编写相应的程序来实现温度的测量和显示。

通过添加额外的功能，例如温度报警和数据存储，可以增强温度计的实用性和功能性。

这样的温度计可以广泛应用于室内温度检测、工业控制和科研实验等领域。

《单片机控制技术》期末课程设计题目：基于热敏电阻的数字温度计专业：新能源科学与工程班级：成员：完成日期：2015年12月26日1 设计任务及要求设计任务：使用热敏电阻类的温度传感器件利用其感温效应，将随被测温度变化的电压或电流用单片机采集下来，将被测温度在显示器上显示出来。

要求：（1）测量温度范围−50℃～110℃。

（2）精度误差小于0.5℃。

（3）LED数码直读显示。

本题目使用铂热电阻PT100，其阻值会随着温度的变化而改变。

PT后的100即表示它在0℃时阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。

厂家提供有PT100在各温度下电阻值值的分度表，在此可以近似取电阻变化率为0.385Ω/℃。

向PT100输入稳恒电流，再通过A/D转换后测PT100两端电压，即得到PT100的电阻值，进而算出当前的温度值。

采用2.55mA的电流源对PT100进行供电，然后用运算放大器LM324搭建的同相放大电路将其电压信号放大10倍后输入到AD0808中。

利用电阻变化率0.385Ω/℃的特性，计算出当前温度值。

我们也考虑到当测量温度低于（或高于）所测温度时会对该测量装置造成损坏，所以可以添加一个温度报警装置，因为该课程并无严格要求，所以在下面我们会简单带过。

2 方案设计与论证2.1温度传感器的选择方案一：采用热电偶温差电路测温，温度检测部分可以使用低温热偶，热电偶由两个焊接在一起的异金属导线所组成（热电偶的构成如图 2-1），热电偶产生的热电势由两种金属的接触电势和单一导体的温差电势组成。

通过将参考结点保持在已知温度并测量该电压，便可推断出检测结点的温度。

数据采集部分则使用带有A/D 通道的单片机，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。

热电偶的优点是工作温度范围非常宽，且体积小，但是它们也存在着输出电压小、容易遭受来自导线环路的噪声影响以及漂移较高的缺点，并且这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。

摘要随着社会的进步和工业技术的发展，人们越来越重视温度对产品的影响，许多产品对温度范围要求严格，目前市场上普遍存在的问题有温度信息传递不及时、精度不够的缺点，不利于工业控制者根据温度变化及时做出决定。

在这样的形式下，开发一种实时性高、精度高的温度采集系统就很有必要。

本课题用一种基于单片机的数据采集系统方案，该方案根据热敏电阻随温度变化而变化的特性，采用串联分压电路。

单片机采集热敏电阻的电压，通过A/D转换将模拟量电压信号转换成数字量电压信号，经过查表转换得到温度值，控制数码管实时显示温度值。

本系统中所用到的器件是STC12C5A60S2单片机、NTC热敏电阻和数码管。

关键词：温度控制器SC12C5A60S2单片机A/D转换ABSTRACTWith the social progress and development of industrial technology, more and more attention to the impact of temperature on the products, many products on the critical temperature range, temperature information transmission is not timely, not enough precision shortcomings of a common problem on the market today, do notconducive to industrial control based on temperature changes and make timely decisions. In this form, to develop a real-time, high precision temperature acquisition system is necessary. This topic with a microcontroller-based data acquisition system program, which according to the characteristics of the thermistor varies with temperature changes, the series voltage divider circuit. The microcontroller collection thermistor voltage, the analog voltage signal by the A / D converter to convert the voltage signal of the digital conversion temperature control digital tube temperature value is displayed in real time after the look-up table. The devices used in this system is STC12C5A60S2 microcontroller, NTC thermistor and digital tube. Keywords: Temperature controller; SC12C5A60S2 microcontroller; A / D converter;摘要 (1)ABSTRACT (2)1 绪论 (4)1.1 研究温度控制系统的背景、目的及意义 (4)1.2 设计的主要内容及技术指标 (4)1.3 数据采集系统简单介绍 (5)2 温度控制系统总体设计 (6)2.1 总体需求 (6)2.2 总体方案设计 (6)3 硬件电路设计及分析 (7)3.1单片机部分 (7)3.2液晶显示部分 (10)3.3 模数转换芯片 (15)3.4 热敏电阻部分 (19)4 软件设计 (20)5 调试的步骤及调试过程中出现的问题以及解决方法 (22)5.1 PROTEUS仿真 (22)5.2 硬件的安装 (22)5.3 调试注意事项 (22)5.3.1 硬件调试注意事项 (22)5.3.2 软件调试注意事项 (22)总结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)1 绪论1.1 研究温度控制系统的背景、目的及意义在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。

基于单片机的热敏电阻温度计的设计随着科技的不断发展，人们对于温度的测量也越来越精确。

在工业、医疗、环保等领域，温度的测量是非常重要的。

而热敏电阻温度计是一种常见的温度测量设备，它可以通过测量电阻值来计算出温度值。

本文将介绍基于单片机的热敏电阻温度计的设计。

一、热敏电阻的原理热敏电阻是一种电阻值随温度变化的电阻器件。

它的原理是：当温度升高时，热敏电阻的电阻值会下降；当温度降低时，热敏电阻的电阻值会上升。

这是因为热敏电阻的电阻值与其材料的温度系数有关。

温度系数越大，电阻值随温度变化的幅度就越大。

二、单片机的原理单片机是一种集成电路，它包含了中央处理器、存储器、输入输出接口等多个功能模块。

单片机可以通过编程来实现各种功能，如控制电机、测量温度等。

三、基于单片机的热敏电阻温度计的设计基于单片机的热敏电阻温度计的设计需要用到以下材料和器件：1. 热敏电阻2. 单片机3. LCD液晶显示屏4. 电位器5. 电容6. 电阻7. 电源设计步骤如下：1. 将热敏电阻连接到单片机的模拟输入端口。

2. 将LCD液晶显示屏连接到单片机的数字输出端口。

3. 将电位器连接到单片机的模拟输入端口，用于调节LCD液晶显示屏的对比度。

4. 将电容和电阻连接到单片机的复位端口，用于复位单片机。

5. 将电源连接到单片机的电源端口，用于为单片机供电。

6. 编写单片机程序，实现测量热敏电阻的电阻值，并将其转换为温度值。

将温度值显示在LCD液晶显示屏上。

7. 调试程序，确保测量结果准确无误。

四、总结基于单片机的热敏电阻温度计是一种简单、实用的温度测量设备。

它可以通过测量热敏电阻的电阻值来计算出温度值，并将结果显示在LCD液晶显示屏上。

这种设计可以应用于各种领域，如工业、医疗、环保等。