一种新型数字温度计的设计

数字电路温度计设计
数字电路温度计设计涉及许多不同的技术和组件。

以下是一个基本的设计流程，这有助于创建一个基于数字电路的温度计：
1. 温度传感器选择：选择一个合适的温度传感器，例如热敏电阻、DS18B20温度传感器等，它们能够将温度转换为可被数字电路处理的信号。

2. 信号调理电路：设计一个信号调理电路来处理从温度传感器获取的信号。

这个电路可能包括一个电压跟随器、运算放大器（用于信号放大或减小的功能）等。

3. 模数转换器（ADC）：模数转换器将模拟信号转换为数字信号，以便微控制器或数字信号处理器可以处理。

选择一个适合你应用需求的模数转换器。

4. 微控制器或数字信号处理器：选择一个微控制器或数字信号处理器来读取和处理来自模数转换器的数字信号。

这可能涉及到编写或获取一个固件/软件程序，用于读取模数转换器的输出并显示温度值。

5. 显示接口设计：选择一种方式来显示温度值。

这可能涉及到使用七段显示器、液晶显示屏（LCD）或其他类型的显示技术。

你可能需要设计一个驱动电路或接口来连接微控制器和显示器。

6. 电源和封装：为温度计设计一个合适的电源和封装。

这可能涉及到使用电池、电源适配器或其他电源方案，并考虑将所有组件集成到一个适合应用的封装中。

7. 校准和测试：在设计过程中进行充分的校准和测试，确保温度计在预期工作范围内具有足够的准确性和可靠性。

这只是一个基本的框架，具体的设计细节将取决于你的应用需求和所选择的组件。

在设计和实施过程中，你可能需要使用电子设计自动化（EDA）工具、电路板布局软件、编程语言等工具和技术。

单片机基于stm32的数字温度计设计
数字温度计是一种用于测量环境温度的设备。

在这个问题中，我们将使用基于STM32的单片机来设计一个数字温度计。

为了设计这个温度计，我们需要以下组件和步骤：
1. STM32单片机：STM32是一种基于ARM架构的单片机，它具有强大的计算能力和丰富的外设接口，适用于各种应用。

2. 温度传感器：我们需要选择一种适合的温度传感器，常用的有数字式温度传感器，如DS18B20。

3. 连接电路：将温度传感器连接到STM32单片机。

这通常需要使用一些电子元件，如电阻、电容和连接线等来建立电路连接。

4. 编程：使用适合STM32单片机的编程语言，如C语言，来编写程序。

程序将读取温度传感器的数据，并将其转换为数字值。

5. 温度显示：将温度数据显示在合适的显示设备上，如LCD显示屏或七段数码管。

可以使用STM32单片机的GPIO口控制这些显示设备。

6. 数据处理：可以对温度数据进行进一步处理，如计算平均温度、设定警报阈值等。

以上是一个基本的数字温度计设计的流程。

具体的实现细节和代码编写可能需要根据具体的硬件和软件平台进行调整。

一种数字温度计的设计摘要：温度测量实质上都是根据温度与某个宏观物理量之间的对应关系，对其进行定标，这样就可以实现对温度的测量。

本设计采用数字温度传感器DS18B20，利用温度—频率间接转换的原理，通过频率间接测量温度，结合单片机STC89C51的芯片处理形式，实现温度的监测。

本数字温度计的硬件系统结构主要包括单片机最小系统、振荡电路模块、显示模块、通信模块，以及电源模块等主要组成部分。

该温度计具有较好的使用价值。

关键词：温度测量;温度传感器DS18B20;单片机STC89C510 引言温度是表征物体冷却程度的物理量，也是一种基本的环境参数，它是日常生活和生产过程中非常广泛的参数之一。

常用的温度测量方法，主要是采用热电偶、热敏电阻或铂电阻等温度传感器作为感温器件，通过测量传感器两端的电势差，间接测量温度值。

本设计采用数字传感器DS18B20测量温度，较对传统温度计的性能单一、使用周期短暂、可靠性低效等问题，可以做到温度测量更加精确，且快速简洁，具有更好的实用价值。

1、系统设计本装置由三模块部分组成：主控制器（芯片进行指令处理）、测温电路（温度数据采集处理）、显示电路（数值化显示实际温度）。

1.1单片机选择本设计选择STC公司生产的STC89C52RC芯片，如图1所示。

STC公司生产的芯片可直接使用串口下载，而Ateml公司生产的芯片则需要专用下载器才能下载程序到单片机中，为了方便下载程序，所以本设计选择STC公司生产的STC89C52RC芯片。

本设计的下载需要配合RS232转TTL下载器下载，单片机的RXD与下载器的TXD相连，单片机的TXD与下载器的RXD相连，单片机的VCC与下载器VCC相连，单片机的GND与下载器的GND相连，再通过ISP在线下载器把程序下载到单片机中。

下载电路如图2所示。

图1 STC89C52RC引脚图图2 RS232转TTL下载器1.2温度采集电路设计DS18B20是常用的数字温度传感器，其输出的是数字信号，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。

数字温度计设计方案数字温度计是一种利用数字显示温度值的仪器，目前已广泛应用于家庭、实验室、医疗等领域。

为了设计一个稳定、可靠的数字温度计，以下是一个初步设计方案。

1. 传感器选择温度传感器是数字温度计的核心部件，常用的有热敏电阻、热电偶、半导体传感器等。

在设计中，我们可以选择适用范围广、精度高的数字温度传感器，如DS18B20。

该传感器具有数字接口、高精度、高稳定性等特点。

2. 微控制器选择微控制器是数字温度计的处理器，负责监测温度传感器的数据，并将其转化为数字信号。

在设计中，我们可以选择具有足够计算能力、低功耗的微控制器，如STM32系列中的STM32F103C8T6。

该微控制器具有高性能、低功耗、丰富的外设等特点，适合用于数字温度计的设计。

3. 电路设计在电路设计中，可以采用数字传感器和微控制器之间的串行通信方式，使用一对引脚（数据引脚和电源引脚）实现数据的传输和供电。

同时，需要添加稳压电路和滤波电路，保证电路的稳定性和抗干扰能力。

4. 数字显示模块选择数字显示模块是数字温度计的输出设备，负责将测得的温度值以数字形式显示出来。

在设计中，可以选择7段LED数码管，该数码管具有明亮的显示效果、低功耗、容易驱动等优点。

5. 电源选择数字温度计需要稳定的电源供电，可选择直流电源供电，电压范围5V。

在设计中，可以添加电源管理电路，包括稳压电路、过压保护、短路保护等，以增加设备的安全性和稳定性。

6. 程序设计程序设计是数字温度计的重要环节，需要编写相应的程序实现温度的测量、显示、存储等功能。

在程序设计中，可以使用C 语言或者嵌入式开发平台进行编程，实现温度测量值的读取、温度值的转换、温度值的显示等功能。

总之，以上是一个基本的数字温度计的初步设计方案，通过选择合适的传感器、微控制器、显示模块，并进行稳压电路和滤波电路的设计，再加上适当的程序编写，可以设计出一个稳定、可靠的数字温度计。

当然，具体的设计方案还需要参照实际需求进行调整和优化。

数字温度计的设计与实现一、实验目的１．了解DS18B20数字式温度传感器的工作原理。

２．利用DS18B20数字式温度传感器和微机实验平台实现数字温度计。

二、实验内容与要求采用数字式温度传感器为检测器件，进行单点温度检测。

用数码管直接显示温度值，微机系统作为数字温度计的控制系统。

１．基本要求：(1)检测的温度范围：0℃～100℃，检测分辨率 0.5℃。

(2)用4位数码管来显示温度值。

(3)超过警戒值（自己定义）要报警提示。

２．提高要求(1)扩展温度范围。

(2)增加检测点的个数，实现多点温度检测。

三、设计报告要求１．设计目的和内容２．总体设计３．硬件设计：原理图（接线图）及简要说明４．软件设计框图及程序清单５．设计结果和体会（包括遇到的问题及解决的方法）四、数字温度传感器DS18B20由DALLAS半导体公司生产的DS18B20型单线智能温度传感器,属于新一代适配微处理器的智能温度传感器,可广泛用于工业、民用、军事等领域的温度测量及控制仪器、测控系统和大型设备中。

它具有体积小，接口方便，传输距离远等特点。

1.DS18B20性能特点DS18B20的性能特点：①采用单总线专用技术，既可通过串行口线，也可通过其它I/O 口线与微机接口，无须经过其它变换电路，直接输出被测温度值（9位二进制数，含符号位），②测温范围为-55℃-+125℃，测量分辨率为0.0625℃,③内含64位经过激光修正的只读存储器ROM ，④适配各种单片机或系统机，⑤用户可分别设定各路温度的上、下限，⑥内含寄生电源。

2. DS18B20内部结构DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM,温度传感器,非挥发的温度报警触发器TH 和TL,高速暂存器。

64位光刻ROM 是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列号。

64位ROM 结构图如图2所示。

不同的器件地址序列号不同。

DS18B20的管脚排列如图1所示。

图1 DS18B20引脚分布图图2 64位ROM 结构图 DS18B20高速暂存器共9个存储单元，如表所示：以12位转化为例说明温度高低字节存放形式及计算：12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个高低两个8位的RAM 中，二进制中的前面5位是符号位。

数字温度计的设计与制作实验报告数字温度计的设计与制作实验报告一、实验目的本实验旨在通过设计与制作数字温度计，深入理解温度测量原理及实现方式，锻炼电路设计与验证实验能力。

二、实验原理数字温度计是通过测量热敏电阻（PTC或NTC）的电阻值来计算温度的。

当温度升高时，热敏电阻的电阻值也会升高，反之亦然。

该实验利用了热敏电阻的这一特性，通过将热敏电阻串联到一定电路中，便可测量到其电阻值的变化，从而得到温度值。

此外，数字显示器可以根据电路中的控制信号对电阻值进行计算和显示，以数字形式直观显示温度。

三、实验器材与耗材器材：热敏电阻、AD转换芯片、单片机、数字显示器、蜂鸣器、键盘、面包板、杜邦线等。

耗材：焊锡、铜线、电池、电阻等。

四、实验步骤1.接线。

将热敏电阻串联到一个电路中，连接到AD转换芯片的AIN0输入端，并将AIN1连接到参考电压源。

2.编写单片机程序。

通过查询AD转换器的输出值，计算出热敏电阻的电阻值，并转换为温度值。

然后将温度值显示在数字显示器上，并输出报警信号到蜂鸣器。

3.测试验证。

使用温度计紧贴测试物体表面，观察数字显示器和蜂鸣器的反应，逐步校准温度计并记录数据。

五、实验结果实验结果表明，数字温度计的设计与制作成功，能够准确地测量环境温度，并可进行实时数字化显示和警报功能。

六、实验心得在本次实验中，我们对数字温度计的设计及制作有了更加深入的理解和认识。

了解电路原理、编写单片机程序、进行电路调试与验证等一系列实验操作，培养了我们的理论知识和实践能力，加强了我们对电路与信号处理的认识和理解。

通过实验，我们认识到数字温度计在生产生活中的重要性，为未来的实际工作奠定了扎实的基础。

基于ds18b20的数字温度计设计报告
一、引言
随着科技的进步，温度的测量和控制变得越来越重要。

DS18B20是一款数字温度传感器，具有测量准确度高、体积小、接口简单等优点，广泛应用于各种温度测量场合。

本报告将介绍基于DS18B20的数字温度计设计。

二、DS18B20简介
DS18B20是一款由美国Dallas公司生产的数字温度传感器，可以通过数据线与微处理器进行通信，实现温度的测量。

DS18B20的测量范围为-55℃～+125℃，精度为±0.5℃。

三、数字温度计设计
1.硬件设计
数字温度计的硬件部分主要包括DS18B20温度传感器、微处理器、显示模块等。

其中，DS18B20负责采集温度数据，微处理器负责处理数据并控制显示模块显示温度。

2.软件设计
软件部分主要实现DS18B20与微处理器的通信和控制显示模块显示。

首先，微处理器通过数据线向DS18B20发送命令，获取温度数据。

然后，微处理器将数据处理后发送给显示模块，实现温度的实时显示。

四、测试结果
经过测试，该数字温度计的测量精度为±0.5℃，符合设计要求。

同时，该温度
计具有测量速度快、体积小、使用方便等优点，可以广泛应用于各种温度测量场合。

五、结论
基于DS18B20的数字温度计具有高精度、低成本、使用方便等优点，可以实现高精度的温度测量和控制。

随着科技的发展，数字温度计的应用将越来越广泛，具有广阔的市场前景。

新型数字温度计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解新型数字温度计的工作原理与构造，掌握其使用方法。

2. 学生能描述温度的物理意义，并运用温度单位进行换算。

3. 学生了解新型数字温度计与传统温度计的区别及各自的优势。

技能目标：1. 学生能够正确使用新型数字温度计进行温度测量，并准确读取数据。

2. 学生通过实验操作，培养动手能力和观察分析能力。

3. 学生能够运用所学知识解决实际生活中的温度测量问题。

情感态度价值观目标：1. 学生对物理学产生兴趣，认识到物理知识与日常生活的紧密联系。

2. 学生在实验中培养合作意识，学会分享与交流，增强团队协作能力。

3. 学生在探索新型数字温度计的过程中，培养创新意识和科学探究精神。

本课程针对初中生设计，结合学生好奇心强、动手能力逐步提高的特点，注重理论知识与实践操作的相结合。

通过学习新型数字温度计的知识，使学生能够更好地理解物理学科，提高科学素养，同时培养其解决实际问题的能力。

教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动探索，激发学生的学习兴趣和积极性。

课程目标的设定旨在让学生在学习过程中获得具体、可衡量的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 新型数字温度计的原理与构造- 温度测量的基本概念- 数字温度计的工作原理- 新型数字温度计的构造及功能特点2. 温度单位与换算- 摄氏度、华氏度等温度单位- 温度单位之间的换算方法3. 新型数字温度计的使用方法- 新型数字温度计的操作步骤- 正确读取温度数据的方法- 注意事项及安全操作规范4. 实践操作与数据分析- 实验室温度测量实践- 数据记录与处理- 分析新型数字温度计与传统温度计的优缺点5. 温度测量在生活中的应用- 生活中常见的温度测量场景- 新型数字温度计在实际应用中的优势教学内容依据课程目标，紧密结合教材，按照以下进度安排：第一课时：新型数字温度计的原理与构造，温度单位与换算第二课时：新型数字温度计的使用方法，实践操作与数据分析第三课时：温度测量在生活中的应用，总结讨论教学内容注重科学性和系统性，结合实验操作，使学生在实践中掌握新型数字温度计的相关知识，提高学生的实际操作能力。

数字温度计设计学生：XXX 指导教师：XXX内容摘要：在这个信息化高速发展的时代，单片机已经成为最经典的微控制器，单片机技术普及到我们的生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种较为成熟的技术，作为一名工科类学生，我们已经学习了单片机，就应该把它熟练的应用到我们的实际生活当中。

本文将要介绍一种单片机控制的数字温度计，这种温度计属于多功能温度计，它具有读数方便，测温范围广，测温准确，数字显示，适用范围宽等特点。

主要用于对测温要求比较准确的场所，或科研室使用，该设计控制器使用单片机AT89S51，测温传感器使用DS18B20，本温度计可以调整显示日期、时间，可设定最低、最高温度报警值。

测量温度超过设定的温度上、下限，启动蜂鸣器和指示灯报警。

温度显示稳定。

在实现温度显示的同时，能准确达到以上要求。

关键词：数码管显示数字温度计 DS18B20 AT89S51Design for digital thermometerAbstract: In the information age of high-speed development, SCM has become one of the most classic microcontroller, SCM technology spread to our lives, work, research, in various fields, has become a more mature technology, as an engineering student, we have studied the SCM, it should be a good application to our actual life. This paper will introduce a kind of microcontroller control of the digital thermometer, the thermometer belongs to the multi function thermometer, it has reading convenience, a wide range of temperature measurement, accurate temperature measurement, digital display, wide application range and other features. Mainly used for more accurate temperature measurement requirements of places, or scientific research room, the use of SCM AT89S51 controller design, the use of DS18B20 temperature sensor, the thermometer can adjust the display date, time, can set the minimum, maximum temperature alarm value. Measuring the temperature exceeds the set temperature, lower limit, start alarm buzzer and indicator light. Temperature stability. In the realization of temperature display at the same time, can accurately achieve the above requirements.Keywords:SCM digital control digital pipe display thermometer DS18B20 AT89S52 devices目录前言 (1)1 数字温度计设计方案的论证 (1)1.1 方案一 (1)1.2 方案二 (1)2 数字温度计详细设计 (2)2.1 主控制器AT89S51 (2)2.1.1 AT89S51的特点及特性： (2)2.1.2 管脚功能说明 (3)2.1.3 振荡器特性 (5)2.1.4 芯片擦除 (5)2.2 温度采集部分的设计 (5)2.2.1 温度传感器DS18B20 (5)2.2.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (10)2.3 显示部分电路设计 (12)2.3.1 74LS164引脚功能及特性 (12)2.3.2 显示电路 (13)2.4 报警电路的实现 (14)2.5 报警上、下限调整电路实现 (14)2.6 复位电路的实现 (14)3 系统软件设计 (15)3.1 主程序 (15)3.2 读出温度子程序 (16)3.3 温度转换命令子程序 (17)3.4 计算温度子程序 (18)3.5 显示数据刷新子程序 (19)3.6 系统的调试过程 (19)4 结束语 (20)附录１：程序清单 (21)附录2：整体设计原理图 (29)参考文献： (30)数字温度计设计前言随着人们生活水平的不断提高，单片机在我们的日常生活中越来越广泛，它带给人们的方便是不可否定的，不如说，数字温度计，现在人们对它的要求是越来越高，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单片机技术着手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。