数字显示温度计设计论文

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1、i目录数字显示温度计设计毕业论文目录一.绪论11.1研究背景11.2研究现状1二.总体设计方案32.1设计思路32.2总体设计框图32.3所用材料4三.硬件设计53.1单片机的选择53.2温度传感器的选择93.3温度检测电路163.4温度报警电路173.5复位电路183.6时钟电路193.7显示电路203.8主电路原理图21四.软件设计234.1概述234.2主程序模块234.3各模块流程设计244.4报警模块流程27五.仿真295.1PROTEUS介绍295.2AltiumDesigne介绍30六.综合调试3375i目录6.1焊接336.2调试33七.总结与体会35致谢37参考

2、文献39附录4175i目录第一部分绪论1.1研究背景随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，人们在生产过程中会越来越关注精密而实用的仪器，能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活等提供更好更方便快捷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。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

3、。传感器应用极其广泛，目前已经研制出多种新型传感器。传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。热敏电阻的成本低，但需后续信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。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，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点，主要用于对测温比较准确的场所或科研实验室使用，可广泛用用于工业控温系统、温度计、消费产品以及其它温度测控系统。目前，该产品已在温控系统中得到了广泛使用。因此本设计就尝试通过编程与芯片的结合来解决传统数字温度计的弊端，设计出新型数字温度计。1.2研究现状温度传感器的发展现状：温度传感器使用

4、范围广，数量多，居各种传感器之首，其发展大致经历了以下3个阶段：1、传统的分立式温度传感器（含敏感元件）——热电偶传感器,主要是能够进行非电量和电量之间转换。75i目录2、模拟集成温度传感器/控制器，集成传感器是采用硅半导体集成工艺制成的，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。3、智能温度传感器。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术（ATE_）的结晶。智能温度传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。本设计课题的研究可以应用领域生产、生活等很多领域。对于家用电器从洗衣机、微波炉到音响等等到处都可以用到温度控制器来方便大家的日常生活。开发

5、此产品后也可方便应用安装在小至家庭大到工厂车间，小至一个芯片大到一个机械设备。例如在家庭客厅卧室等必要地方显示室温，可防止家里食物是否变质及早采取措施。工业生产控制中用数字温度计可清晰显示温度来防止元气件失效或损坏等不必要的非人为损失，对做好车间机器维修与保养起很重要的作用。75i目录第二部分总体设计方案2.1设计思路本设计是一个基于单片机AT89S51的数字温度计和温度传感器DS18B20的设计，用来测量环境温度，测量范围为0～120℃，显示分辨率为0.1℃，误差≤±0.5℃，当温度高于55℃或低35℃于程序设定值时，报警电路就会发出报警，并且在LCD液晶屏第二行温度值的后面显

6、示出高温超限或低温超限。整个设计系统主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。硬件电路主要包括主控制器，测温电路和显示电路等。主控制器采用单片机AT89C51，温度传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的DS18B20来实现环境温度的采集和A/D转换，同时因其输出为数字形式，且为串行输出，这就方便了单片机进行数据处理，但同时也对编程提出了更高的要求。单片机把采集到的温度进行相应的转换后，显示电路采用LCD液晶显示器以动态扫描法直读显示。系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，写入温度子程序，报警子程序等。2.2总体设计框图本系统采用单片机作为微控制器，如图2.2.1，分为：测温电

7、路，显示电路,报警电路，复位电路。单片机用AT89C51、温度传感器用DS18B20，采用12MHZ晶振，电源采用5V。该电路经过设计分析、绘图、仿真调试、制板、焊接等工作后温度计成形。采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。且该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，此元件线形较好。在0—100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS1