基于单片机的数字温度计的系统设计开题报告
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中国计量学院毕业设计(论文)开题报告学生:学号:专业:班级:设计(论文)题目:指导教师:二级学院:年月日一、综述本课题国外研究动态,说明选题的依据和意义随着电子技术的发展,电子技术已经潜移默化的渗透到了我们日常生活的各个方面。
方便快捷的了解实时温度对人们日常生活、农业种植、工业生产、气象研究、物资仓储等都有着重要的影响,所以研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
近年来,温度检测领域发展迅速,并且随着数字技术的发展,温度的测控芯片也相应的登上历史的舞台,能够在工业、农业等各个领域中广泛使用。
温度的测量的关键之处是温度传感器,其往往决定着一个温度检测系统的性能。
至今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及目前的智能集成温度传感器。
智能温度传感器是在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的结晶,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。
社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高,现在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式,从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展,并朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。
传统的温度检测以热敏电阻和AD590为温度敏感元件。
热敏电阻虽成本低,但需信号处理电路,电路复杂,可靠性较低,测温准确度及抗干扰能力也有一定的不足。
近年来,传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段。
新型的温度传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它提高了抗干扰能力和可靠性,而且使系统结构更简洁,维护方便,缩小了空间。
单片机具有集成度高、功能强、体积小、价格低、抗干扰能力等优于一般CPU的优点,因此往往采用单片机作为数字控制器取代模拟控制器。
温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。
开题报告论文题目:基于单片机的数字温度表学院:信息与工程学院专业:电子科学与技术班级:学号:姓名:一、论文选题的目的和意义1、温度作为人们日常生活中的一个基本量,在很多情况下都需要对其进行准确的测量,随着人们生活水平的不断提高,对温度检测的要求越来越高,用传统的测温元件(热电偶和热电阻)测量温度需要比较多的硬件支持,硬件电路复杂,软件调试复杂,制作成本高。
开发更加简洁、高效的数字温度表成为一个很有意义的课题。
本课题受袁占军老师指导的《数字电压表》项目的启发,该项目的电路设计严谨而复杂,尤其是驱动显示模块的电路需要大量的手工焊接,而手工焊接不仅低效而且存在安全方面的隐患。
如果电子制作中省去繁琐的焊接,就会对产品的生产制造产生极大的便利,也会为企业产生更高的效益。
安全•高效•节能•环保是未来制造业的基本特征。
本课题只用:单片机段码液晶片温度传感器芯片钮扣电池导线这些简单的元件来完成一个《基于单片机的数字温度表》的电子制作。
2、数字温度表特色:1)精简电路设计,极少元器件2)液晶片直插结构,较少焊接数量3)使用单片机内部R/C 振荡器,无需外部晶体4)温度传感器可采集-25 至125 摄氏度温度数据5)单片机、温度传感器、液晶片均为工业级产品6)单片机和温度传感器均采用省电模式,功耗较低7)有较高的实用价值二、国内外关于该论题的研究现状和发展趋势1、国内发展近况:我国在温度计量技术领域的发展相对国外发达国家起步较晚,但是经过多年来的不断发展,还是取得了很多优异的成绩,研发出了一系列成熟的温度测量仪器。
我国温度计量技术的发展大略可以从以下五个方面来介绍:(1)温度固定点研究我国目前研究不同于温标定义点的固定点有两类。
一类是高温非定义固定点,这种固定点中的研究热点是金属碳共晶点,将来可能代替温度灯作为温度传递标准;另一类是小型实用固定点,比如水三相点等,这类固定点虽然温度不确定度和实用性还是较高的。
(2)玻璃液体测温玻璃液体测温的原理是利用感温液体在玻璃容器中热胀冷缩的特性,即当被测物体的温度变化时,玻璃容器中感温液体的体积随之变化而表现出被测物体的温度。
(2011届)毕业设计姓名:专业:电子信息工程班级:学号:指导教师:导师职称:年月日基于单片机的数字温度计设计摘要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,它所给人们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,用单片机和温度传感器来实现温度测温是数字温度设计的一大亮点。
随着单片机的飞速发展,功能变得越来越强大,可以实现很多电路系统的设计。
基于单片机的数字温度计系统就是一个很好的例子,将温度传感器与单片机最小系统相连,通过LED数码管或液晶显示屏显示出来,可以直观、方便、快速的测量温度。
单片机通过编写程序亦可实现时钟显示、定时闹铃等其他功能,满足人们的需求。
关键字:数字温度计、温度传感器、单片机Based on SCM digital thermometer designAbstractAs people living standard rise ceaselessly, SCM control is undoubtedly one of the goals of the people to pursue, it has given people bring to convenience is not negative, including digital thermometer is one example, using SCM and temperature sensor to achieve the temperature measuring temperature is digital temperature design of . With the rapid development of MCU, function is becoming stronger and can realize many circuit system design. Based on SCM digital thermometer system is a very good example, will the temperature sensor and connected by single chip minimize system, LED digital display tube or LCD screen, intuitive, convenient and quick measuring temperature. SCM by writing a program can also be achieved the clock display, regular alarm and other functions, satisfy people's needs.Keywords: digital thermometer, temperature sensors, microcontroller目录摘要.......................................................................................................................... I II Abstract ........................................................................................................................ I V 1 绪论. (1)1.1课题的来源 (1)1.2课题的意义 (1)1.3数字温度计国内外发展现状 (2)1.3.1温度传感器的研究现状 (2)1.3.2单片机的发展的研究现状 (3)1.4课题研究的主要内容 (5)2 数字温度计的总体设案 (6)3 系统硬件电路设计 (7)3.1电路原理 (7)3.2各单元总体说明 (8)3.3主控制器AT89S51 (8)3.4 4位共阳数码管动态扫描 (9)3.5温度传感器DS18B20 (10)3.6电路原材料清单 (17)3.7使用工具及仪表清单 (18)4 系统软件设计 (19)4.1流程图 (19)4.2读出温度子程序 (19)4.3温度转换命令子程序 (20)4.4数字温度计程序清单 (20)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录 (25)1 绪论1.1课题的来源温度测量在物理实验、食品生产、医疗卫生等领域,尤其在热学试验(如:物体的热功当量、压强温度系数、汽化热等教学实验)中有特别重要的意义。
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。
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℃,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112234567 999211 设计概述设计目标和要求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℃;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;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。
****大学综合性设计实验开题报告⏹实验题目:数字温度计的设计⏹学生专业10电气工程与自动化⏹同组人:————————⏹指导老师:2013年4月1.国内外现状及研究意义随着科技的不断发展,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,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(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)中,传感器属于信息技术的前沿尖端产品,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。
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:①传统的分立式温度传感器②模拟集成温度传感器③智能集成温度传感器。
目前的智能温度传感器(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,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)。
社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高,现在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式,从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展,并朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展,本文将介绍智能集成温度传感器DS18B20的结构特征及控制方法,并对以此传感器,AT89S51单片机为控制器构成的数字温度测量装置的工作原理及程序设计作了详细的介绍。
与传统的温度计相比,其具有读数方便,测温范围广,测温准确,输出温度采用数字显示,主要用于对测温要求比较准确的场所,或科研实验室使用。
该设计控制器使用ATMEL公司的AT89S51单片机,测温传感器使用DALLAS公司DS18B20,用液晶来实现温度显示。
开题报告主题:基于单片机的温度控制系统设计一、概述在现代工业生产和生活中,温度控制系统在各个领域发挥着至关重要的作用。
无论是工业生产中的恒温恒湿设备,还是家用电器中的空调和冰箱,都需要进行温度控制。
而基于单片机的温度控制系统设计,能够结合先进的控制算法和传感器技术,实现精准的温度控制,提高效率,降低能耗,确保产品质量和生活舒适度。
本开题报告旨在探讨基于单片机的温度控制系统设计的相关内容,为后续的研究工作提供理论基础和技术支持。
二、概述基于单片机的温度控制系统设计,是将单片机作为控制核心,通过传感器采集环境温度数据,经过控制算法计算和处理,输出控制信号以调节加热或制冷设备实现温度控制。
该系统具有控制精度高、响应速度快、稳定性好等特点,适用于各种场景的温度控制需求。
三、技术原理1. 传感器模块温度控制系统设计中,常用的温度传感器有NTC热敏电阻、PTC热敏电阻、热电偶、温度传感器芯片等。
传感器模块负责采集环境温度数据,并将其转换为电信号输入到单片机系统中。
2. 控制算法控制算法是温度控制系统的核心部分,其设计直接影响到系统的稳定性和响应速度。
常用的控制算法包括PID算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等,通过对采集到的温度数据进行计算和处理,输出控制信号以实现温度调节。
3. 单片机系统单片机作为控制核心,接收传感器模块采集的温度数据,并经过控制算法处理后输出控制信号,驱动执行机构实现温度控制。
常用的单片机包括STC系列、AT89C系列、PIC系列等,选择合适的单片机对系统性能和成本都有重要影响。
四、应用场景基于单片机的温度控制系统设计可以在工业、农业、家用电器等领域得到广泛应用。
1. 工业应用:恒温恒湿设备、热处理设备、温控风扇等2. 农业应用:温室大棚、孵化器、水产养殖等3. 家用电器应用:空调、冰箱、温控水壶等五、研究内容基于单片机的温度控制系统设计涉及到传感器技术、控制算法设计、单片机系统开发等多个方面的内容,具体研究工作包括但不限于以下几点:1. 传感器模块的选型和接口设计2. 控制算法的设计与优化3. 单片机系统的硬件设计与软件开发六、个人观点基于单片机的温度控制系统设计是一项具有挑战性和实用价值的研究课题。
基于单片机的数字温度计摘要:随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们的生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术。
本文介绍一种基于AT89C51单片机的一种温度测量,该电路采用电位器和ADC0804转换器代替温度传感器DS18B20作为温度监测元件,测量范围0℃~100℃,误差范围为0.5℃。
正文着重给出了软硬件系统的各部分电路,介绍了ADC0804转换器的工作原理,AT89C51单片机的功能和应用。
该系统可以方便的实现温度采集和显示,并可根据需要设定上下限温度,它使用起来具有精确度高、测量广、灵敏度高、体积小、功耗低等优点。
该电路设计新颖、功能强大、结构简单,有广泛的应用前景。
关键词:ADC0804、AT89C51、电位器、温度测量1器件简介1.1 AT89C51简介1.1.1 AT89C51简介AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
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,AT89C2051是它的一种精简版本。
1.1.2 管脚说明如图1为AT89C51引脚图,各引脚功能说明如下:图1 AT89C51引脚图VCC: 电源GND: 地P0 口:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。
作为输出口,每位能驱动8个TTL 逻辑电平。
对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。
当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。
在这种模式下,P0具有内部上拉电阻。