数显温度计的系统设计毕业论文.doc

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1、数显温度计的系统设计毕业论文目录1引言11.1选题的背景和意义11.2温度传感器的简述11.2.1温度传感器的发展11.2.2温度传感器的分类21.2.3温度传感器的发展现状22方案设计与论证42.1方案设计框图42.2方案论证42.2.1控制的功能42.2.2温度探测的功能52.2.3时钟的功能62.2.4显示的功能63系统整体设计73.1系统设计框图73.2单片机的控制部分73.2.1单片机的有关知识73.2.2I/O口的简单介绍83.2.3晶振电路93.2.4复位电路93.3DS1302时钟103.3.1DS1302有关知识103.3.2DS1302有关特性103.3.3DS1302

2、控制字节103.3.4DS1302内部寄存器113.4基于DS18B20的温度检测电路的设计113.4.1DS18B20温度传感器有关知识113.4.2DS18B20性能特点113.4.3DS18B20内部介绍123.4.4DS18B20的工作时序153.5液晶显示电路的设计163.5.1LCD1602的有关知识163.5.2LCD1602的引脚163.5.3LCD1602使用说明163.5.4LCD1602与单片机的连接电路173.6温度信息存储电路183.6.1AT24C02的有关知识183.6.2AT24C02与单片机的连接电路183.7小结194程序设计部分204.1程序设计步骤2

3、04.2系统主程序204.3时间显示程序214.4时间调整程序设计224.5读取温度子程序234.6温度转换命令子程序244.7计算温度子程序254.8显示数据刷新子程序264.9温度数据的计算处理方法264.10温度值存储子程序274.11温度查询子程序295调试305.1调试仪器305.2硬件调试部分305.3软件调试部分30结论31参考文献32附录一：电路原理图33附录二：程序34附录三：英文资料58附录四：中文翻译65致谢701引言1.1选题的背景和意义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

4、，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。温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域，尤其在热学试验（如：物体的比热容、汽化热、热功当量、压强温度系数等教学实验）中，有特别重要的意义。现在所使用的温度计通常都是精度为1℃和0.1℃的水银、煤油或酒精温度计。这些温度计的刻度间隔通常都很密，不容易准确分辨，读数困难，而且他们的热容量还比较大，达到热平衡所需的时间较长，因此很难读准，并且使用非常不方便。本设计所介绍的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，测温准确等优点，其输出温度

5、采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或实验室使用。目前温度计的发展很快，从原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等，温度计中传感器是它的重要组成部分，它的精度、灵敏度基本决定了温度计的精度、测量范围、控制范围和用途等。传感器应用极其广泛，目前已经研制出多种新型传感器。但是，作为应用系统设计人员需要根据系统要求选用适宜的传感器，并与自己设计的系统连接起来，从而构成性能优良的监控系统。1.2温度传感器的简述1.2.1温度传感器的发展温度传感器的发展主要经历以下三个阶段：701.传统的分立式温度传感器（含敏感元件），主要是能够进行非电量和电量

6、之间转换，例如，工业测量中应用最广泛的热电偶传感器，它与被测对象直接接触，不受中间介质的影响，具有较高的精度、测量范围广等特点。2.模拟集成温度传感器/控制器,问世于20世纪80年代，它将温度传感器集成在一个芯片上，可完成温度测量及模拟信号输出等功能。模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一（仅测量温度）、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。3.智能温度传感器(或数字温度传感器）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的结晶。目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传

7、感器内部包含温度传感器、A/D传感器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。智能温度传感器能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器，并且可通过软件来实现测试功能。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式，集成化向智能化及网络化的方向发展。1.1.1温度传感器的分类温度传感器按传感器与被测介质的接触方式可分为两大类：一类是接触式温度传感器，一类是非接触式温度传感器。1.接触式温度传感器的测温元件与被测对象