《论文_数字温度计的设计(定稿)》

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1、数字温度计的设计学院：通信与电子工程学院班级：电子***学号：_2007******姓名：***指导老师：***日期：2010年05月27日随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。传感器技术己成为衡量一个国家科学技术发展水平的觅要标志之一。因此，了解并掌握传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。在FI常生活及工农业生产中,经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件有热电偶和热电阻。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，需要比较多的外部硬件支持,

2、其缺点如下：1・硬件电路复朵；2・软件调试复杂；3.制作成本高。为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了木系统。木文利用单片机结合传感器技术开发设计，文屮把传感器理论与单片机实际应用有机结合，详细地讲述了利用温度传感器DS18B20测量环境温度，同时51单片机在现代电子产品中广泛应用以及其技术已经非常成熟，DS18B20可以直接读出被测温度值，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。关键词：信息时代温度传感器51单片机摘要2目录3第一章绪论41.1背景

3、41.2设计目的4121掌握温度计，报警系统的设计、组装与调试方法.4122熟悉仿真软件（proteus）的使用4123重点掌握单片机的使用及其各引脚的功能°4第二章原理分析42.1原理框图42.2原理分析5第三章实现过程63.1显示电路73.2数码管驱动电路73.3报警电路73.4数字温度传感器83.5单片机最小系统电路83.6按键电路93.7数字温度计的实物图93.8系统板上硬件连钱103.9系统调试与分析103.10元件清单及程序代码1118心得体会第一章绪论1.1背景在口常生活及工农业生产中，经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件有热电偶和热电

4、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，需要比较多的外部硬件支持，其缺点如下：1.硬件电路复杂；2.软件调试复杂；3.制作成本高。为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。1.2设计目的1.2.1掌握温度计，报警系统的设计、组装与调试方法。122熟悉仿真软件（proteus）的使用。1.2.3重点掌握单片机的使用及其各引脚的功能。第二章原理分析2.1原理框图protues仿真图IBW150U5FQAaMFOioueTT3TV1«芋TT~ry牛JeegHua:XT

5、AI223•SCJADCOEraor1C34Protues仿真图显示当前温度30°C2.2原理分析整个系统由单片机控制，温度传感器采用18B20o18B20采用单总线方式与单片机相连•把采集到得温度信息传给单片机。单片机采集到的温度输出到四个数码管上进行显示。当四位数码管显示的温度超过上限值时可以实现报警功能。DS18B20原理与分析DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820Z后最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9〜12位的数字值读数方式。可以分别在93.75m

6、s和750ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线(单线接口)读写，温度变换功率来源于数据总线，总线木身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带來了更方便的使用和更令人满意的效果。1.DS18B20简介(1)独特的单线接口方式：DS18B20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。(2)在使用中不需耍任何外I韦I

7、元件。(3)可用数据线供电，电压范I韦+3.0~+5.5V。(4)测温范围:-55>125°C。固有测温分辨率为0・5°C。(5)通过编程可实现旷12位的数字读数方式。(6)用户可口设定非易失性的报警上下限值。（7）支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点测温。（8）负压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。DS18B20的测温原理DS18B20的测温原理如图2所示，图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的彩响很小（1）,用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1,高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变，

8、所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入，图屮还隐含着计数门，当计数