多功能数字温度计设计开题报告

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1、毕业设计(论文)开题报告设计（论文）题目：多功能数字温度计设计学院名称：电子与信息工程学院专业：电子信息工程技术班级：姓名：学号指导教师：职称定稿日期：2010年3月15日4多功能数字温度计设计1.课题研究背景和意义1.1多功能数字温度计设计的背景温度是科学技术中最基本的物理量之一，物理、化学、生物等学科都离不开温度。在工业生产和实验研究中，像电力、化工、石油、冶金、航空航天、粮食储存、酒类生产等领域内，温度常常是表征对象和过程状态的最重要的参数之一。传统的水银或酒精温度计来测量温度,不仅测量时间长、读数不方便、而且功能单一,已经不能满足人们在数字化时代的要求。本文提出了

2、一种新型的数字式温度测量电路的设计方案,该方案集成了温度测量电路和实时时钟电路。在此利用集成温度传感器DS1620设计并制作了一款基于AT89S51的两位数码管显示的数字温度计，其电路简单，软硬件结构模块化，易于实现。还采用了24MHz的晶振作为AT89S51的时钟源和4位的共阴极数码管作为时间的显示设备，通过编程的方式来实现实时时钟的显示、修改、定时闹铃等功能，使产品更具实用性。1.2多功能数字温度计设计的意义随着单片机技术的不断发展，单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，温度传感器DS1620具有线性优良、性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强、使用方便等优点，广泛应用于

3、冰箱、空调器、粮仓等日常生活中温度的测量和控制。2.课题研究内容2.1多功能数字温度计设计的内容通过集成数字温度传感器DS1620来实现温度的采集，DS1620自带9位A/D转换器，可以直接输出精度比较高的数字量温度值。DS1620的转换数率为0.5ms，测量的温度范围为-55℃～+125℃，测量温度精度为0.5℃，供电电压为2.7V～5.5V，所以可以用它来实现比较理想的温度测量。设计中还包括显示驱动电路的设计，用Maxim公司生产的一款高性能8位共阴极数码管驱动芯片MAX7219，MAX7219和单片计算机连接有三条引线（DIN、CLK、LOAD），采用16位数据串行

4、移位接收方式。温度和时钟显示分别采用2位、4位的共阴极数码管。按键部分采用4个上拉按键，用于实现时间的修改、闹钟的设定等功能。单片机的最小系统包括晶振电路和复位电路。电源系统采用MC7805作为电源的电路，输出5V的供电电压。实现功能如下：●温度测量：能够实时显示当前的环境温度；●时钟功能：能够作为时钟使用，显示当前时间；●闹钟功能：能够在设定时间时钟时，作为闹铃发生；●时钟设置功能：能够设定时钟，修改当前时间；●电源电池或直流稳压电源输入：稳压至9V供电；41.课题研究方法与技术路线3.1多功能数字温度计设计的方法在很多单片机控制系统中常采用模块化的设计思路，即将一个完

5、整的电路系统分解为若干个小的模块电路。这种模块化的分析方法可以使设计者对设计产品更加清晰明了，而且也更加容易地解决产品调试过程中遇到的问题。设计多功能数字温度计主要可以概括为5个系统模块：温度采集电路、电源系统、单片机最小系统、4个按键输入，显示系统（包括显示驱动和数码管显示电路）。如图3-1所示为多功能数字温度计系统结构图。DS1620温度传感器电源系统AT89S51单片机系统MAXIM7219数码驱动4个按键输入2位数码管显示温度4位数码管显示时间图3-1多功能数字温度计系统结构图如图3-2所示为多功能数字温度计的系统结构图。4时钟显示更新程序时钟设置程序温度显示程序

6、闹铃设置程序DS1620温度传感器驱动程序MAX7219LED数码管驱动程序蜂鸣器驱动定时器时钟基准图3-2多功能数字温度计软件结构3.2多功能数字温度计设计的技术路线多功能数字温度计的原理为通过温度传感器测量温度，再通过单片机控制LED数码管显示温度和时间。主要包括以下几个部分：●核心处理器：为AT89S51的最小系统，作为数字温度计的计算处理设备。●温度传感器：采用Maxim公司生产的DS1620直接数字输出的温度传感器。●温度显示设备：采用一个两位的共阴数码管作为温度显示设备。本设计中只考虑0到100摄氏度之间的温度显示，所以采用两个数码管显示温度值。●时间显示设备

7、：采用一个四位的共阴数码管作为时钟显示设备，四位分别显示小时和分钟。●4数码管驱动芯片：为了降低系统复杂性，减小单片机引脚资源的使用，采用MAX7219作为数码管设备的驱动芯片，MAX7219芯片是一个专门的8位LED显示驱动的串行接口芯片，可以独立于单片机对数码管进行扫描显示驱动。1.课题研究价值4.1多功能数字温度计设计的价值此次的多功能数字温度计不同于以往的传统数字温度计，它明显改善了数字温度计的性能，包括温度采集的速度和测量精度大幅度提高，测量温度的范围也得到了明显的提高。多功能数字温度计还兼有时钟显示、闹铃和时钟设置