数字温度计的设计与制作实验报告
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数字温度计设计实验报告标题:数字温度计设计实验报告摘要:本实验旨在设计一个数字温度计,并通过实验验证其准确性和稳定性。
实验采用了数字温度传感器和微控制器进行设计,通过对比实验结果和标准温度计的测量结果,验证了数字温度计的准确性和稳定性。
实验结果表明,设计的数字温度计具有较高的测量精度和稳定性,可应用于工业生产和科研领域。
引言:温度是物体内部分子运动的表现,是一个重要的物理量。
在工业生产和科研领域,准确测量温度对于控制生产过程、保证产品质量和研究物质性质具有重要意义。
传统的温度计有玻璃温度计、金属温度计等,但其测量范围有限,且不便于数字化处理。
因此,设计一种数字温度计具有重要意义。
实验设计:本实验采用数字温度传感器和微控制器进行设计。
数字温度传感器采集环境温度,并将信号传输给微控制器进行处理。
微控制器通过内部算法对温度信号进行处理,并将结果显示在数码管上。
实验采用标准温度计测量环境温度,并将结果作为对比实验。
实验步骤:1. 搭建数字温度计实验平台,连接数字温度传感器和微控制器;2. 将标准温度计放置在与数字温度传感器相同的环境中,测量环境温度;3. 同时,数字温度传感器采集环境温度,并将结果显示在数码管上;4. 对比标准温度计和数字温度计的测量结果,分析其准确性和稳定性。
实验结果:经过对比实验,标准温度计和数字温度计的测量结果基本一致,表明设计的数字温度计具有较高的测量精度。
在不同环境温度下,数字温度计的测量结果稳定,显示出良好的稳定性。
因此,设计的数字温度计具有较高的准确性和稳定性,可应用于工业生产和科研领域。
结论:本实验成功设计了一个数字温度计,并验证了其准确性和稳定性。
设计的数字温度计具有较高的测量精度和稳定性,可满足工业生产和科研领域对于温度测量的要求。
未来可以进一步优化设计,提高数字温度计的性能,并拓展其在更广泛的领域应用。
第1篇一、实验目的1. 了解电子体温计的基本原理和设计方法。
2. 学习使用单片机进行数据采集和处理。
3. 掌握LCD1602数码管显示数据的方法。
4. 设计并实现一款基于单片机的电子体温计。
二、实验原理电子体温计主要由以下几部分组成:1. 温度传感器:用于检测人体温度,常用DS18B20温度传感器。
2. 单片机:用于数据采集、处理和显示,常用AT89C51单片机。
3. LCD1602数码管:用于显示温度数据。
4. 电路设计:包括电源电路、复位电路、时钟电路等。
三、实验器材1. 温度传感器:DS18B202. 单片机:AT89C513. LCD1602数码管4. 电阻、电容、二极管等元器件5. 电路板、导线、电源等四、实验步骤1. 电路设计:- 根据实验原理,设计电路图。
- 使用电路板焊接电路,包括电源电路、复位电路、时钟电路、温度传感器电路和LCD1602数码管电路。
- 检查电路连接是否正确。
2. 程序编写:- 使用C语言编写单片机程序,实现以下功能:- 初始化温度传感器和LCD1602数码管。
- 读取温度传感器数据。
- 将温度数据转换为摄氏度。
- 将温度数据显示在LCD1602数码管上。
3. 测试与调试:- 上电运行程序,观察LCD1602数码管显示的温度数据是否正常。
- 如果数据异常,检查电路连接和程序代码,进行调试。
4. 功能测试:- 测试电子体温计在不同温度下的测量精度。
- 测试电子体温计的响应时间。
- 测试电子体温计的报警功能。
五、实验结果与分析1. 电路连接正确,程序运行正常,LCD1602数码管显示的温度数据与实际温度相符。
2. 在不同温度下,电子体温计的测量精度在±0.5℃范围内,满足设计要求。
3. 电子体温计的响应时间在1秒以内,满足实时显示的要求。
4. 电子体温计的报警功能正常,当温度超过设定值时,会发出蜂鸣声。
六、实验结论1. 通过本次实验,我们了解了电子体温计的基本原理和设计方法。
课程授课教案一、实验目的和要求1.掌握集成运算放大器的工作原理及其应用。
2.掌握温度传感器工作原理及其应用电路。
3. 了解双积分式A/D转换器的工作原理。
4. 熟悉213位A/D转换器MC14433的性能及其引脚功能。
5. 熟悉模拟信号采集和输出数据显示的综合设计与调试方法。
6. 进一步练习较复杂电路系统的综合布线和读图能力。
设计要求如下:1. 设计一个数字式温度计,即用数字显示被测温度。
数字式温度计具体要求为:①测量范围为0~100℃②用4位LED数码管显示。
二、主要仪器和设备1.数字示波器2.数字万用表3.电路元器件:温度传感器 LM35 1片集成运算放大器LM741 1片集成稳压器 MC1403 1片A/D转换器 MC14433 1片七路达林顿晶体管列阵 MC1413 1片BCD七段译码/驱动器 CC4511 1片电阻、电容、电位器若干三、实验内容、原理及步骤1.总体方案设计图1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随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。
图1 数字温度计原理框图2. 温度传感器及其应用电路温度传感器LM35将温度变化转换为电信号,温度每升高一度,大约输出电压升高10mV。
在25摄氏度时,输出约250mV。
图2(a)、(b)图为LM35测温电路。
(a)基本的测温电路(+2°C to +150°C) (b)全量程的测温电路(−55°C to +150°C)图2(a)、(b)图为LM35测温电路LM35系列封装及引脚参见下图 3。
图 3 LM35系列封装及引脚图3.放大电路放大器使用LM 741普通运放,作为实验用数字温度计,可以满足要求;如果作为长期使用的定型产品,可以选用性能更好、温度漂移更小的OP07等型号的产品,引脚与LM741兼容,可以直接替换使用。
数字温度计一.设计任务书设计一个可测量一定温度范围的数字温度计,并显示出当前温度。
二.设计要求1.基本要求(1)可测量温度范围:000.0℃~102.0℃(2)温度分辨率:0.5℃(3)测量相对误差:≤2%(4)用数码管实时显示被测温度2.提高要求(1)实现多个温度点的实时测量(2)实现温度的分档测量(3)实现零下温度测量并显示3.发挥部分(1)实现摄氏、华氏、开氏的转换并显示(2)温度过高报警三.方案讨论及元件选择1.方案概述温度传感器DS18B20是单线通信,其输出值为数字信号,将其输出的温度数据送给单片机AT89C51处理,转换为温度动态显示。
2.分步讨论(1)温度传感器本方案采用DS18B20温度传感器,其特点为:1)适应电压范围更宽,电压范围:3.0~5.5V,寄生电源方式下可由数据线供。
2)独特的单线接口方式,DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
3)DS18B20支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在唯一的三线上,实现组网多点测温。
4)DS18B20在使用中不需要任何外围元件,全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。
5)温范围-55℃~+125℃,在-10~+85℃时精度为±0.5℃。
6)可编程的分辨率为9~12位,对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃,可实现高精度测温。
7)在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字,12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字,速度更快。
8)测量结果直接输出数字温度信号,以“一线总线”串行传送给CPU,同时可传送CRC校验码,具有极强的抗干扰纠错能力。
9)负压特性:电源极性接反时,芯片不会因发热而烧毁,但不能正常工作。
其管脚图为:DS18B20的引脚功能:DQ为数字信号输入/输出端;GND为电源地;VDD为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地(2)动态显示通过单片机与七段显示译码器HCF4511BE结合使用实现HCF4511BE的简介如下:HCF4511BE是一个用于驱动共阴极 LED (数码管)显示器的 BCD 码—七段码译码器,特点:具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。
数字体温计实验报告数字体温计实验报告引言:数字体温计是一种现代化的温度测量设备,它通过使用传感器和数字显示屏来准确测量人体温度。
本实验旨在探究数字体温计的工作原理、准确性以及与传统温度计的比较。
实验步骤:1. 准备工作:确保实验环境安静、温度适宜,并准备好传统温度计和数字体温计。
2. 实验组织:将实验参与者分为两组,每组使用一种温度计进行测量。
3. 测量方法:首先,使用传统温度计在参与者的腋下测量体温,并记录结果。
然后,使用数字体温计在同一位置测量体温,并记录结果。
4. 重复测量:为了确保准确性,每个参与者的体温都应重复测量两次。
5. 数据分析:将所有测量结果进行整理和比较,并计算平均值和标准差。
实验结果:通过对多个参与者进行测量,我们得出了以下结果:1. 数字体温计的测量结果与传统温度计的结果非常接近,差异较小。
2. 数字体温计的测量速度较快,几乎可以即时显示温度值。
3. 数字体温计的使用更加方便,无需摇晃或等待温度计稳定。
4. 数字体温计的数字显示屏清晰可见,易于读取。
讨论:数字体温计在准确性和便携性方面表现出色。
由于其使用数字显示屏,读取温度更加方便,尤其适用于老年人和儿童。
此外,数字体温计还具有防水功能,可以更好地保护设备免受污染。
然而,仍有一些问题需要解决。
数字体温计需要电池供电,如果电池电量不足,可能会影响准确性。
此外,数字体温计的价格相对较高,有些人可能无法承担。
结论:通过本次实验,我们发现数字体温计是一种准确、方便且易于使用的温度测量设备。
它在测量速度和读取方面具有明显优势,并且与传统温度计的测量结果相当接近。
然而,由于其依赖电池供电和较高的价格,我们仍需权衡其优势和不足,选择适合自己的温度测量设备。
展望:随着科技的不断发展,数字体温计可能会进一步改进和创新。
例如,可以加入智能功能,如与手机连接,记录和跟踪体温变化。
此外,还可以研究更环保的电池替代方案,以减少对电池的依赖。
我们期待数字体温计在未来的发展中能够更好地满足人们的需求。
项目编号:大学生课外开放实验校级普通项目实验报告立项时间:项目名称:数显温度计的设计与制作学生姓名:指导教师:学院:完成时间:2014.5设备与实验室管理处制0. 引言单片机技术作为计算机技术的一个分支,广泛地应用于工业控制,智能仪器仪表,机电一体化产品,家用电器等各个领域。
“单片机原理与应用”在工科院校各专业中已作为一门重要的技术基础课而普遍开设。
学生在课程设计,毕业设计,科研项目中会广泛应用到单片机知识,而且,进入社会后也会广泛接触到单片机的工程项目。
鉴于此,提高“单片机原理及应用”课的教学效果,让学生参与课程设计实习甚为重要。
单片机应用技术涉及的内容十分广泛,如何使学生在有限的时间内掌握单片机应用的基本原理及方法,是一个很有价值的教学项目。
为此,我们进行了“单片机的学习与应用”方面的课程设计,锻炼学生的动脑动手以及协作能力。
单片机课程设计是针对模拟电子技术,数字逻辑电路,电路,单片机的原理及应用课程的要求,对我们进行综合性实践训练的实践学习环节,它包括选择课设任务、软件设计,硬件设计,调试和编写课设报告等实践内容。
通过此次课程设计实现以下三个目标:第一,让学生初步掌握单片机课程的试验、设计方法,即学生根据设计要求和性能约束,查阅文献资料,收集、分析类似的相关题目,并通过元器件的组装调试等实践环节,使最终硬件电路达到题目要求的性能指标;第二,课程设计为后续的毕业设计打好基础,毕业设计是系统的工程设计实践,而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用,从已学过的定性分析、定量计算的方法,逐步掌握工程设计的步骤和方法,了解科学实验的程序和实施方法。
第三,培养学生勤于思考乐于动手的习惯,同时通过设计并制作单片机类产品,使学生能够自己不断地学习接受新知识(如在本课设题目中存在智能测温器件DS18B20,就是课堂环节中不曾提及的“新器件”),通过多人的合作解决现实中存在的问题,从而不断地增强学生在该方面的自信心及兴趣,也提高了学生的动手能力,对学生以后步入社会参加工作打下一定良好的实践基础。
数字温度计实验报告实验名称:数字温度计制作实验实验目的:掌握数字温度计的制作过程及其原理,理解数字温度计的工作原理,培养实验操作能力和实验思维能力。
实验原理:数字温度计是用单片机芯片作为控制器,将温度传感器检测到的模拟信号转化为数字信号,再通过液晶显示屏实时显示温度值。
实验器材:1.数字温度计DIY套件2.电子元器件(电阻、电容、晶体振荡器、液晶显示器)3.电路板4.焊锡工具、插头线5.温度计测试仪器(模拟温度计、数字温度计)实验步骤:1.准备工作:(1)将电路板放置于安全、平稳的场所,清理干净表面。
(2)将电路板和电子元器件分类放置。
2.焊接电子元器件:(1)先将较小、比较短的元器件焊接上去。
如电容、电阻。
(2)再将较大、比较长的元器件焊接上去。
如晶体振荡器、液晶显示器。
3.安装液晶显示器:(1)连接液晶屏的后面板和电路板的对应接口。
(2)将液晶屏锁入安装板中,轻轻按压。
4.测试电路板:(1)使用模拟温度计测量温度,将温度传感器插入电路板。
(2)开启电源,读取电路板上液晶屏的显示数值和模拟温度计的数值,检测温度计的精度。
5.校正电路板:(1)进入电路板的校准程序,根据实测温度值和电路板显示的温度值进行校准。
(2)校准后,再次使用模拟温度计测量温度,检测校准的效果。
实验结果:根据实验结果,我们制作出了一个精度较高的数字温度计,它可以显示出实时温度值,可广泛应用于各种实际场合。
结论:通过此次实验,基本掌握了数字温度计的制作过程及其原理,加深了对数字温度计的理解,提升了实验操作能力和实验思维能力。
数字温度计实验报告一,实验目1. 学习80C52单片机内部定期器及各接口功能及应用。
2. 设计任务及规定运用实验平台上LED数码管和蜂鸣器设计具备最低、最高温度查询,实时显示和报警功能数字温度器。
二,实验规定基本规定:1:可以实时显示环境温度。
2:可以保存使用时间内最大值和最小值,可以查阅。
3:有温度报警功能,可以设立报警温度。
用绿灯表达正常温度,红灯表达报警同步发声。
扩展功能:查询最低和最高温度时,批示灯蓝灯和黄灯分别表达当前先显示是高温还是低温。
三,实验基本原理运用单片机定期器完毕报警检测功能。
每隔一段时间定期器0对当前温度值进行检测,当超过设定温度30度时红灯亮并发生报警。
为了将时间在LED数码管上显示当前温度,采用动态显示法,由于静态显示法需要译码器,数据锁存器等较多硬件,可采用动态显示法实现LED显示,通过对每位数码管依次扫描,使相应数码管亮,同步向该数码管送相应字码,使其显示数字。
由于数码管扫描周期很短,由于人眼视觉暂留效应,使数码管看起来总是亮,从而实现了各种显示。
该设计采用四按键输入,当按键1(2)按下,可分别查看当前最低(最高)温度。
四,实验设计分析针对要实现功能,采用AT89S52单片机和ds18b20温度传感器进行设计,AT89S52 单片机是一款低功耗,高性能CMOS8位单片机,它有如下特点:1、拥有机灵8位CPU和在系统可编程Flash2、晶片内部具时钟振荡器(老式最高工作频率可至 12MHz)3、内部程序存储器(ROM)为 8KB4、内部数据存储器(RAM)为 256字节5、32 个可编程I/O 口线6、8 个中断向量源7、三个 16 位定期器/计数器8、三级加密程序存储器9、全双工UART串行通道Ds18b20管脚图为:ds18b20管脚图DS18B20引脚功能:DQ为数字信号输入/输出端;GND为电源地;VDD为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地。
它具备如下特点:(1)独特单线接口方式:DS18B20与微解决器连接时仅需要一条口线即可实现微解决器与DS18B20双向通讯。
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。