基于单片机的数字温度计设计论文草稿_学位论文
基于单片机的数字温度计毕业设计论文
基于单片机的数字温度计毕业设计论文毕业设计(论文)外文摘要目录1 引言 (1)1.1 背景 (1)1.2 设计的目的和意义 (1)2 设计要求与方案论证 (2)2.1 设计要求 (2)2.2 方案论证 (2)2.3 总体设计方案 (3)3 硬件设计 (4)3.1 主要元件介绍 (4)3.1.1 主控制器 (4)3.1.2 温度传感器DS18B20 (7)3.2 显示电路 (13)3.3 DS18B20与单片机的接口电路 (16)3.4 复位电路 (18)4 软件设计 (19)5 调试 (20)5.1 软件调试 (20)5.2 系统调试 (20)5.3 数据检测 (20)总结 (22)致谢............................................... 错误！未定义书签。
参考文献.. (23)1 引言1.1 背景单片机，更确切的应称作微控制器，是20世纪70年代中期发展起来的一种面向控制的大规模集成电路模块，其特点是功能强大、体积小、可靠性高、价格低廉。
它一面世便在工业控制、数据采集、智能化仪表、机电一体化、家用电器等领域得到广泛应用，极大地提高了这些领域的技术水平和自动化程度。
因此，单片机的开发、应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。
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，它给人带来的方便也是无可置疑的，其中数字温度计就是一个典型的例子。
随着人们对它的要求越来越高，要为现代人工作和生活提供更好、更方便的设施就需要从数字单片机技术入手，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，尤其在热学实验中（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）。
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。
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，而且他们的热容量比较大，达到热平衡所需的时间较长，因此很难读准，且使用非常不方便。
基于单片机控制的数字温度计的设计
基于单片机控制的数字温度计的设计摘要：基于实际应用中许多场合对温度高精度测量的需求，利用ATF1504芯片与单片机最小系统，采用等精度频率测量技术，设计了一款高精度数字温度计。
该方案采用ATF1504芯片作为可编程逻辑器件，以高灵敏度负温度系数热敏电阻为温度传感器。
利用ATF1504芯片与单片机配合完成待测信号频率的精确测量，从而实现温度的精确测量。
实验数据表明该温度计的测温相对误差小于0.3%。
温度是人们日常生活中常常需要测量和控制的一个物理量。
传统的温度计有反应速度慢、读数麻烦、测量精度不高、误差大等缺点，而在某些特定的场合，器材设备对温度的要求极高，设计一种高精度的温度计就显得十分有意义。
设计的高精度温度计有着线性优良、性能稳定、灵敏度高、使用方便、软硬件结构实现了模块化、电路简单等优点。
1 设计方案热敏电阻是对温度变化非常敏感的电阻元件，它在测温技术、无线电技术、自动化和遥控等方面都得到广泛的应用。
热敏电阻能够将环境温度的变化转化为电阻自身阻值的变化，它将温度的变化转换为连续的电信号的变化，再由外电路把该电信号转化成单片机可处理的脉冲(频率)信号，由单片机来直接处理。
热敏电阻构成的555振荡电路能够实现由电阻到频率的转换功能，建立起由温度到电阻值再到频率的对应关系。
处理器对频率信号的处理精度直接影响着温度测量的精度，采用等精度测频方案能够满足精度的要求，设计中采用查表法和插值法来建立频率与温度的转换关系。
设计的数字温度计主要由下面4部分组成：温度传感部分、等精度测频部分、频率温度转换部分、数据缓存及显示部分，原理图如图1所示。
设计中用到的主要模块有：1)单片机最小系统。
单片机最小系统或者称为最小应用系统，是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。
单片机最小系统一般应该包括：单片机、晶振电路、复位电路。
2)CPLD(Complex ProgrammableLogic Device)。
复杂可编程逻辑器件。
基于单片机的数字温度计设计大学毕设论文
毕业设计任务书毕业设计题目：数字温度计设计题目类型工程设计题目来源学生自选课题毕业设计时间从至毕业设计内容要求：测温范围-55ºC至150ºC，明亮显示。
能显示出测量温度值。
能够对超出最高温度进行报警.主要介绍了一个基于89S52单片机的测温系统，详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统用四位数码管可以方便的实现实现温度显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度， DS18B20与AT89S52结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。
2.主要参考资料[1]刘修文主编.新编电子控制电路.北京:机械工业出版社,2006[2]黄贤武编著.传感器原理与应用.桂林:高等教育出版社,2007[3]刘瑄编著.单片机有效值转换器. 机械工业出版社,2008[4]刘军编著.单片机原理与接口技术.华东理工大学[5]沈德金陈粤初《单片机接口电路与应用程序实例》北京航天航空大学出版社目录第一章、引言 4第二章、系统方案论证与比较 52.1、方案一 (5)2.2、方案二 62.3、整机电路分析 (7)第三章、硬件设计电路 83.1、元器件选择 (8)3.1．1、单片机选择 (8)3.1．2、温度传感器选择 (8)3.2、温度检测电路 (10)3.3、温度报警电路 (11)第四章、软件设计 124.1、概述 (12)4.2、主程序模块 (12)4.3、各模块流程设计 (13)4.3．1、温度检测流程 (13)4.3．2、报警模块流程 (15)第五章、软硬件综合调试16第六章、总结和体会18第七章、致谢19第一章引言随着科技的不断发展，现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。
基于单片机的数字温度计设计【文献综述】
文献综述电子信息工程基于单片机的数字温度计设计一.摘要：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U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，用单片机和温度传感器来实现温度测温是数字温度设计的一大亮点。
随着单片机的飞速发展，功能变得越来越强大9可以实现很多电路系统的设计。
基于单片机的数字温度计系统就是一个很好的例子, 将温度传感器与单片机最小系统相连，通过LED数码管或液晶显示屏显示出来，可以直观、方便、快速的测量温度。
单片机通过编写程序亦可实现时钟显示、定时闹铃等其他功能，满足人们的需求。
二、关键字：数字温度计、温度传感器、单片机三、仁数字温度计的研究背景和意义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®要的意义。
传统所使用的温度计通常都是精度为TC和049的水银、煤油或酒精温度计。
这些温度•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ft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。
数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范W广，测温准确等优点，其输出温度釆用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用。
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f3i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M、控制范围和用途等。
传感器应用极其广泛，日前己经研制出多种新型传感器。
但是，作为应用系统设讣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ft的监控系统。
20世纪90年代中期最早推出的数字温度传感器，采用的是8位A/D转换器，其测温稱度较低，分辨力只能达到U前，国外已相继推出多种高速度、高分辨力的数字温度传感器，所用的是9〜12位A/D转换器，分辨力一般可达0. 5〜0. 0625^0 III美国DALLAS半导体公司新研制的DS1624型高分辨力数字温度传感器，能输出13位二进制数据，其分辨力高达0・03125°C，测温精度为±0・2°C。
基于单片机的数字温度计设计毕业设计论文
基于单片机的数字温度计设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
基于单片机的数字温度计论文
基于单片机的数字温度计学院名称： 电气信息工程学院专 业： 测控技术与仪器班 级： 08测控2班姓 名： 王志祥学 号： 08314224指导教师： 王久龙2011年12月JI AN GSU TEAC HERS UNIVER SITY OF TECHN OLOGY测控系统综合训练基于单片机的数字温度计摘要：温度是一种最基本的环境参数，人们生活与环境温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在工业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和控制具有重要的意义。
本论文介绍了一种以单片机为主要控制器件，以DS18B20为温度传感器的新型数字温度计。
主要包括硬件电路的设计和系统程序的设计。
硬件电路主要包括主控制器，测温控制电路和显示电路等，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，显示电路采用LCD直读显示。
测温控制电路由温度传感器和预置温度值比较报警电路组成，当实际测量温度值大于预置温度值时，发出报警信号，即发光二极管亮。
系统程序主要包括主程序，测温子程序和显示子程序等。
DS18B20新型单总线数字温度传感器是DALLAS 公司生产的单线数字温度传感器, 集温度测量和A /D 转换于一体,直接输出数字量,具有接口简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠等特点。
由于采用了改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，与传统的温度计相比,本数字温度计减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。
DS18B20温度计还可以在高温报警、远距离多点测温控制等方面进行应用开发，具有很好的发展前景。
关键词：显示电路；单片机；AT89C51；温度传感器；DS18B20目录第1章绪论 (1)1.1课题背景及研究意义 (1)1.2国内外现状 (1)1.3课题的设计目的 (2)1.4课题的主要工作 (2)1.5本文研究内容 (2)第2章系统概述 (3)2.1方案选择 (3)2.2系统设计原理 (3)2.3系统组成 (4)2.4 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (4)第3章系统硬件设计 (5)3.1 80C51单片机的管脚图介绍 (5)3.2 LCD液晶显示器简介 (5)3.2.1液晶模块简介 (5)3.2.2液晶显示部分与89C51的接口 (6)3.3 DS18B20工作原理介绍 (7)第4章系统软件设计 (9)4.1主程序设计 (9)4.2仿真结果 (10)结束语 (13)参考文献 (14)附录A (15)附录B (16)附录C (17)附录D (18)第1章绪论1.1课题背景及研究意义随着新技术的不断开发与应用，近年来单片机发展十分迅速，一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起，单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。
基于单片机的数字温度计的设计实验报告毕业设计(论文)
目录1、绪论1.1 实验内容1.2实验目的1.3 实验原理2、系统硬件组成及基本原理2.1STC89C52单片机介绍2.2 花样流水灯的设计2.3 LED动态扫描显示2.4 定时计数器2.5 4*4独立键盘的设2.6 串口通信的设计2.7 数字温度计的设计3、单片机焊接与系统调试4、总结附录一整体原理图1、绪论1.1 实验内容本学期单片机实验包括六个，分别是花样流水灯实验、LED动态扫描显示实验、定时计数器实验、4*4键盘输入实验、单片机与PC机串口通信以及基于单片机的数字温度计的设计。
1.2 实验目的花样流水灯实验：熟悉LED的显示特点，了解单片机系统实现花样流水灯实验的硬件电路和软件编程技巧；LED动态扫描显示实验：掌握LED动态扫描显示原理，掌握LED动态扫描显示程序设计方法，熟悉LED动态扫描显示硬件设计方法；定时计数器实验：学习单片机内部计数器的使用和编程方法，进一步掌握中断处理程序的编程方法；4*4键盘输入实验：掌握键盘扫描的原理以及十/十六进制的转换，了解单片机输入和输出的过程,以及如何对数据进行采集的；单片机与PC机串口通信：掌握串行口工作方式的程序设计，掌握单片机通讯的编程，了解实现串行口通讯的硬环境，数据格式的协议，数据交换的协议，了解PC机通讯的基本要求；基于单片机的数字温度计的设计：通过对做的设计任务的实现，起到串起所学的数模技术、传感器技术、单片机技术及智能仪器等知识，通过理论联系实际，从题目分析、电路设计调试、程序编制调试到传感器的标定等这一完整的实验过程，培养学生正确的设计思想，使学生充分发挥主观能动性，去独立解决实际问题，以达到提升学生的综合能力、动手能力、文献资料查阅能力的作用。
1.3 实验原理LED动态扫描显示实验：为了节省输出端口数，数码LED显示一班采用动态扫描的方法，将所有数码LED的共阴极接在一个位型输出口上，将所有数码管的相同段接在一起作为字型口，软件控制每个数码LED轮流显示，任一时刻只有一个数码亮，但扫描速度足够快时，视觉效果是8个数码LED同时亮；定时计数器实验：定时和计数的本质是相同的，它们都是对一个输入脉冲进行计数，如果输入脉冲的频率一定，则记录一定个数的脉冲，其所需的时间是一定的，对CLK信号进行“减1计数”。
基于单片机的数字温度计设计(含程序、仿真图)大学毕设论文
基于单片机的数字温度计设计1引言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．能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。
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。
与传统的温度计相比，这里设计的数字温度计具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。
选用AT89C51型单片机作为主控制器件，DSl8B20作为测温传感器通过4位共阳极LED数码管串口传送数据，实现温度显示。
通过DSl8B20直接读取被测温度值，进行数据转换，该器件的物理化学性能稳定，线性度较好，在0℃~100℃最大线性偏差小于0.1℃。
该器件可直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。
另外，该温度计还能直接采用测温器件测量温度，从而简化数据传输与处理过程。
2 系统硬件设计方案根据系统功能要求，构造图1所示的系统原理结构框图。
图1 系统原理结构框图2.1单片机的选择AT89C51作为温度测试系统设计的核心器件。
该器件是INTEL公司生产的MCS一5l系列单片机中的基础产品，采用了可靠的CMOS工艺制造技术，具有高性能的8位单片机，属于标准的MCS—51的CMOS产品。
不仅结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS 的低功耗特征，而且继承和扩展了MCS —48单片机的体系结构和指令系统。
单片机小系统的电路图如图2所示。
图2 单片机小系统电路AT89C51单片机的主要特性：(1)与MCS-51 兼容，4K 字节可编程闪烁存储器；(2)灵活的在线系统编程，掉电标识和快速编程特性；(3)寿命为1000次写/擦周期，数据保留时间可10年以上；(4)全静态工作模式：0Hz-33Hz ；(5)三级程序存储器锁定；(6)128*8位内部RAM ，32可编程I/O 线；(7)两个16位定时器/计数器，6个中断源；(8)全双工串行UART 通道，低功耗的闲置和掉电模式；(9)看门狗（WDT ）及双数据指针；(9)片内振荡器和时钟电路；2.2 温度传感器介绍DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C 。
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武汉理工大学华夏学院本科生毕业设计（论文）学院：信息工程系专业：电子信息工程学生：陈晓庆指导教师：吕雪完成日期2015 年 5 月武汉理工大学华夏学院本科生毕业设计（论文）基于单片机的数字温度计设计The design of digital thermometer based on MCU总计：42 页表格：5 个插图：21 幅武汉理工大学华夏学院本科毕业设计（论文）基于单片机的数字温度计设计The design of digital thermometer based on MCU学院：信息工程系专业：电子信息工程学生姓名：陈晓庆学号：10211811232指导教师：吕雪评阅教师：完成日期：武汉理工大学华夏学院Wuhan University of Technology Huaxia College基于单片机的数字温度计设计电子信息工程专业陈晓庆[摘要] 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，温度的检测与控制是生产过程和科学实验中比较典型的应用。
本系统由主控器、温度检测电路、温度显示电路、报警控制电路组成，主要介绍了一种利用AT89C51单片机做控制及数据处理器、智能温度传感器DS18B20做温度检测器、LED数码显示管做温度显示输出设备的测温系统。
使用Proteus画图、Keil编程，完成了能够实时测量并显示的数字温度计。
DS18B20与AT89S51结合实现的最简温度检测系统，不仅结构简单，抗干扰能力强，而且适合于在恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。
[关键词] 温度测量、AT89C51单片机、DS18B20温度传感器、仿真The design of digital thermometer based on MCUElectronic Information Engineering Specialty CHEN Xiao-qing[Abstract] I n daily life and industrial production process, often used in the detection and control of temperature.Temperature detection and control is the typical application in production process and scientific experiments. This system consists of main controller,temperature detection circuit, the temperature display circuit,alarm control circuit.This paper introduces a AT89C51 microcontroller control,and data processor,intelligent temperature sensor DS18B20 temperature detector,LED digital display output devicetemperature measurement system. The use of Proteus drawing, Keil programming, cancomplete the real-time measurement and display of the digital thermometer. DS18B20 and AT89S51 combined with the most simple temperature detection system, not only anti-interferencehas the advantages of simple structure, strong anti-interference ability, but also is suitable for on-site temperature measurement in harsh environment, and has wide application prospect.[keyword] Temperature measurement, AT89C51 Microcontroller, DS18B20 temperature sensor, Simulation目录引言............................................. 错误！未定义书签。
第1章设计简介.................................... 错误！未定义书签。
1.1 设计背景................................... 错误！未定义书签。
1.1.1 课题概述和意义 (2)1.1.2 温度计的介绍 (2)1.1.3 单片机的发展状况 (3)1.1.4 温度传感器的发展与分类 (3)1.2 选题的目的和意义 (4)1.2.1 选题的目的 (4)1.2.2 选题的意义 (4)第2章系统概述 (5)2.1 设计方案的选择 (5)2.1.1 传感器部分 (5)2.1.2 主控部分 (6)2.2 系统设计 (7)2.2.1 系统描述 (7)2.2.2 主控制器 (8)2.2.3 温度传感器 (8)2.2.4 显示电路 (8)2.2.5 报警电路 (9)第3章系统硬件的设计 (9)3.1 系统硬件组成 (9)3.2 AT89C51的介绍 (9)3.2.1 AT89C51简介 (9)3.2.2 主要性能参数 (9)3.3.3 引脚排列与说明 (10)3.3 DS18B20的介绍 (11)3.3.1 DS18B20的引脚排列 (11)3.3.2 DS18B20的内部结构 (11)3.3.3 DS18B20的测温原理................... 错误！未定义书签。
3.4 数字温度计电路设计......................... 错误！未定义书签。
3.4.1数字温度计原理图..................... 错误！未定义书签。
3.4.2时钟电路的设计....................... 错误！未定义书签。
3.4.3复位电路的设计....................... 错误！未定义书签。
3.4.4 接口电路的设计....................... 错误！未定义书签。
3.4.5 LED数码管显示电路的设计............. 错误！未定义书签。
3.4.6 报警电路的设计....................... 错误！未定义书签。
第4章系统软件的设计.............................. 错误！未定义书签。
4.1 系统主程序................................. 错误！未定义书签。
4.2 读出温度子程序............................ 错误！未定义书签。
4.3 温度转换命令子程序........................ 错误！未定义书签。
4.4 计算温度子程序............................ 错误！未定义书签。
4.5 温度数据的计算处理方法 (20)4.6 源程序 (20)第5章软件仿真 (21)5.1 软件介绍 (21)5.1.1 Proteus软件 (21)5.1.2 Keil软件 (21)5.2 Proteus软件仿真 (22)结束语 (25)致谢............................................... 错误！未定义书签。
参考文献........................................... 错误！未定义书签。
附录............................................... 错误！未定义书签。
引言随着电子信息技术的快速发展和传统工业的逐步完善，人们对各种信息参数的要求都有了几何级的增长。
在三大信息：信息采集、信息传输和信息处理中，传感器技术（信息采集）位于信息技术的前沿，尤其是温度传感器技术，在国内外各领域已经受到了广泛的引用，而能够独立工作的温度检测和监控系统也早已应用于诸多领域。
人们的生活环境与温度密不可分，在日常生活中温度是最常用到的一个物理量，对它进行准确的测量和实时的检测是必须的。
传统的温度检测以热电阻和热电偶为测温元件，不仅需要复杂麻烦的信号处理电路，制作价格昂贵，而且可靠性差，准确度低，误差较大。
相比之下，本设计利用单片机AT89C51和温度传感器DSl8B20构成的智能数字温度计就可以直接进行温度测量，并实时显示温度的数字值，不仅方便可靠，直观准确，而且测温范围广，适用范围宽。
选用单片机AT89C51作为主控器，DSl8B20作为测温传感器，借助6位共阴极LED数码管串口传送数据，实现温度的实时传输与显示。
20世纪90年代中期诞生的数字温度传感器是计算机、微电子与自动测试技术的结晶，它能输出信号全数字化。
科技的进步使人们对传感器的需求日渐增高，如今的温度传感器在单片机的基础上正朝着数字式智能化、总线式标准化、虚拟式网络化、安全式功能化等高技术的方向迅速发展。
本文说明了智能温度传感器DS18B20的结构特征、测温原理与工作过程，并详细介绍了AT89C51单片机与DS18B20传感器结合构成的检测系统的工作原理，不仅读数方便、结构简单，而且测温准确、抗干扰性强，适合于在艰难环境下现场测温。
该论文主要介绍了利用51单片机来实现温度的检测、控制与显示，系统包括数据采集和温度检测两个部分，既有硬件设计，也有软件设计，并对各模块的功能做了应有的分析，其实现的功能如下：●以MCS-51系列单片机为核心器件，实现了数字式温度计的设计●利用温度传感器DS18B20进行单点温度检测●测量范围为0℃～100℃，检测精度误差在0.5℃以内●用6位共阴极LED数码管进行实际温度值显示●具有温度上下限报警功能第1章设计简介1.1 设计背景1.1.1 课题概述和意义随着各行各业的不断发展与壮大，单片机的应用几乎无处不在，而数字温度计更是被人们紧追不舍。
由于超大规模集成电路技术的发展，更由于高科技的不断创新与改造，单片微型计算机在这种社会背景下应运而生了。
体积小、功能强、集成度高、价格便宜是它最大的特点，正是由于这些特点，所以在工农业控制、电子器件、各种装置设备中都有它的影子。