数字式温度计课程论

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1、单片机原理与应用技术课程设计报告（论文）题目：数字式温度计专业班级：电气128班姓名：上官鹏飞时间：2014.12.20指导教师：张素君2014年12月20日数字式温度计课程设计任务书1．设计目的与要求设计出一个用于测量温度的控制器，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能：（1）测温范围—50-110摄氏度。（2）精度范围不大于0.1摄氏度。（3）LED数码直读显示。2．设计内容（1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系；（2）确定元器件及元件参数；（3）进行电路模拟仿真；（4）SCH文件生成与打印输出；3．编写设计报告写出设计的全过

2、程，附上有关资料和图纸，有心得体会。4．答辩在规定时间内，完成叙述并回答问题。论文结构清晰，层次分明，理论严谨。基于单片机的数字温度计设计128班上官鹏飞摘要：本设计采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便，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。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。在生产过程中，为了高效地进行生产，必须对它的主要参数，如温度、压力、流量等进行有效的控制。温度控制在生产过程中占有相当大的比例。温度

3、测量是温度控制的基础，技术已经比较成熟。传统的测温元件有热电偶和二电阻。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。我们采用美国DALLAS半导体公司继DS18B20之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，温度范围为-55~125ºC,最高分辨率可达0.0625ºC。DS18B20可以直接读出北侧温度值，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STC89C52单片机的一种

4、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-55℃-～+110℃，使用四位一体式数码管显示，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，STC89C52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；四位一体式数码管；DS18B20；STC89C521引言：温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。成熟的温控产品主要以

5、“点位”控制及常规的PID控制器为主，它们只能适应一般温度系统控制，而用于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，国内技术还不十分成熟，形成商品化并广泛应用的控制仪表较少。随着我国经济的发展及加入WTO，我国政府及企业对此都非常重视，对相关企业资源进行了重组，相继建立了一些国家、企业的研发中心，开展创新性研究，使我国仪表工业得到了迅速的发展。单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通

6、讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。2总体设计方案2.1设计思路2.1.1先通过温度传感器将所测的温度的数字量送入单片机，然后通过单片机来控制四位一体式数码管显示。该系统主要由温度测量和数据采集两部分电路组成，实现的方法有很多种，下面将列出两种在日常生活中和工农业生产中经常用到的实现方案。（1）方案确立采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化,在利用单片机处理及控制，由数字温度计DS18B20和微控制器AT89S51构成的温度测量装置,

7、它直接输出温度的数字信号,这样,测温系统的结构就比较简单,体积也不大。2.2设计方框图如下图2-2图2-23设计原理分析3.1测温电路的设计测温可以采用目前最先进的美国生产的ds18b20来测量温度。DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EPROM中，掉电后依然保存。温度传感器DS18B20引脚如图3-1所示。图3-1DS18B20TO－92封装温度传感器引脚功能说明：VDD：可选电源脚，电源电压范围3~5.5V。当工作于寄生电源时，

8、此引脚必须接地。DQ：数据输入/输出脚。漏极开路，常态下高电平。GND：为电源地。图3-1-2DS18B20内部结构图DS18B20内部结构如上图3-1-2主要由四部分组成：64位光刻ROM、