数显温度计设计方案
数字显示温度计的PCB设计制作过程
1 引言随着科学技术的发展与工业技术的迅猛提升，在日常生活生产中我们时常需要准确测量与控制环境温度与设备温度。
因此，研究温度的测量与控制就显的很重要了。
我们要从外界感应温度，关键是温度传感器，在这里用LM35完成，获取了外界的温度值之后，需要一定的显示装置加以显示。
当前流行的方法是通过A/D转换器将模拟量转化为数字量，在这里用ICL7107完成。
再通过LED或LCD显示出来。
下面介绍的温度计是以双共阳数码管（LED）显示的。
2 绘制数显温度计电路图及PCB设计方法，需要注意的问题我们要想成功的设计一个温度计的PCB图，大致要经过以下步骤：首先学会绘制温度计的原理图。
绘制原理图时要知道需要那些元件，库中没有的或很难找到的元器件，第一小步，我们必须要建立一个元件库（Sch.Lib）以满足设计需要，在制作元件时我们应该把多个元件放在一个库中以方便调用，必要时还要在库文件中对元器件进行说明可以在Browse Schlib中的Components中选中元件，再在Description中进行相应的描述（Description、Footprint、default Designator、Sheet part Filename）。
在制作元件时我们必须注意一些小问题，例如：在制作TL431元件符号时引脚没有放置在栅格上，调到原理图时不能正常连接导线，在引脚上不能生存节点。
此时我们可以在制作窗口中单击鼠标右键选中Doument options,在弹出的library Editor Workespace对话框中对Gird选项中的Snap、Visibie进行设置。
在制作元件时也要讲究技巧例如：借助已有的元件库中的类似元件，将其拷贝到自己制作库中稍作修改。
在制作集成芯片Icl7107、Icl7660、S-DSP，必须注意每个引脚的属性，须认真逐个的设置，以免在原理图中出现错误连接导致在调试时将芯片烧坏。
第二小步，将要用到的元件调到原理图中进行连接，在连接的过程中要注意总线的连接，总线只是示意性电气连接，而真正表示连接是网络标号。
基础课程设计-数显温度计设计与制作
基础课程设计-数显温度计设计与制作2020-12-12【关键字】方案、情况、设想、思路、方法、条件、空间、模式、行动、监测、运行、传统、问题、系统、有效、继续、充分、整体、现代、合理、快速、保持、发展、发现、掌握、规律、特点、关键、稳定、思想、基础、需要、环境、工程、体系、能力、方式、作用、标准、结构、水平、任务、反映、速度、关系、设置、检验、分析、简化、借鉴、调节、逐步、形成、拓展、丰富、规划、保证、确保、指导、强化、帮助、教育、解决、调整、完善、方向、扩大、实现、提高、核心、智能化设计课题：数显温度计设计与制作专业班级：09级电子信息工程2班设计时间： 2011年10月10日—12月28日目录一、结构设计方案选择 (3)方案一：汽车尾灯电设计与制作……………………………………….．．3方案二：数显温度计设计与制作 (5)方案比较与选择.............................................................................................. (6)二、摘要 (7)三、设计任务与要求 (8)四、单元电路设计、参数计算及元器件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9温度采样电路部分 (9)A/D转换的设计部分 (10)数码管的驱动部分 (11)五、总原理图及元器件清单 (11)六、安装与调试 (13)温度的采样电路部分 (13)A/D部分 (13)数字电压表的设计部分 (14)数码管的驱动部分................................................................................. (14)七、性能测试 (14)八、主要参考文献 (15)九、实验总结及拓展分析 (15)十、心得与体会 (16)一、制作设计方案选择方案一：汽车尾灯的设计与制作一、设计任务与制作假设汽车尾部左右两侧各有4个指示灯(用发光二极管模拟)有四种显示模式如下：1.汽车正常运行时指示灯全灭;2.右转弯时，右侧4个指示灯按右循环顺序点亮，每灯只亮0.5秒；3.左转弯时,左侧4个指示灯按左循环顺序点亮，每灯只亮0.5秒；4.临时刹车时左右两侧所有指示灯同时闪烁。
数显温度计的设计
设计性实验五数显温度计的设计摘要：数显温度计可以准确的判断和测量温度,以数字显示，而非指针或水银显示。
故称数字温度计或数字温度表。
此电路是用AT89C52单片机器件，并利用DS18B20温度传感器和4位共阳极LED数码管动态扫描来完成温度显示。
本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。
一．引言随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术，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，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。
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，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，此电路是用AT89C52单片机器件，并利用DS18B20温度传感器和4位共阳极LED数码管动态扫描来完成温度显示。
电路特点有体积小,灵敏度和精度高,很适应很多对精度要求较高的场合,完成对设备及场地的温度控制,能有效的提高工作人员对环境的变化的反应速度。
数显温度计采用温度敏感元件也就是温度传感器（如铂电阻，热电偶，半导体，热敏电阻等），将温度的变化转换成电信号的变化，如电压和电流的变化，温度变化和电信号的变化有一定的关系，如线性关系，一定的曲线关系等，这个电信号可以使用模数转换的电路即AD转换电路将模拟信号转换为数字信号，数字信号再送给处理单元，如单片机或者PC机等，处理单元经过内部的软件计算将这个数字信号和温度联系起来，成为可以显示出来的温度数值，如25.0摄氏度，然后通过显示单元，如LED,LCD或者电脑屏幕等显示出来给人观察。
这样就完成了数字温度计的基本测温功能。
二．设计目的系统地运用已学的理论知识解决实际问题的能力和查阅资料的能力。
数字温度计的设计与制作课件
3.2 温度检测电路
VCC接高电平，DQ端接单片机的 P3.4口，这里利用了P3.4口双向 I/O口作用，单片机从DS18B20 读取温度和报警温度，此时作为 输入口，当设置报警温度时单片 机向DS18B20内部存储器写入数 据，此时作为数据输出端口。DQ 与VCC之间需要一个电阻值约为 5KΩ的上拉电阻。
单
报警设备
片
机
（ADC0809)
1.2 方案二：采用数字温度芯片DS18B20
AT98C51 DS18B20
报警点温度设置
液 晶
感 器
温 度
显
主
示
控
单制 片器 机
报 警 设
备
传
二 系统器件的选择
2.1 单片机的选择
AT89S52为 ATMEL 所生 产的一种低功耗、高性能CMOS8 位微控制器，具有8K在系统可编 程Flsah存储器。
3.3 液晶显示电路
在液晶显示电路的设计中选择具有单 向输出数据功能的P0端口向液晶显示 模块提供数据，P2.5、P2.6、P2.7口 作为控制液晶显示模块的端口，在PO 口上需要外加上拉电阻，才可以使液晶 显示模块正常显示。
3.4 报警电路设计
报警电路中使用P1.4-P1.7作为 控制按键输入端口，P1.0、P1.2 作为报警指示灯端口，P2.3作为 报警蜂鸣器端口，当它们对应的 端口为低电平时就会报警。
主要内容
一：设计方案选择 二：元器件的选择 三：设计过程 四：制作成果
一 设计方案选择
数字温度计的制作方法有很多种，最常见的有两种，一种 是利用热敏电阻测量温度的电路，另一种是利用数字温度 传感器DS18B20测量温度的电路。
1.1 方案一：采用热敏电阻
数字温度计设计课程设计范本
数字温度计设计课程设计范本
设计题目：数字温度计设计
设计目的：通过设计数字温度计，学习数字电路设计基础知识，掌握数字温度计的设计方法和实现过程。
设计要求：
1.温度测量范围：-40℃ ~ 120℃；
2.温度分辨率：0.1℃；
3.显示方式：7段LED数码管显示，至少显示4位数字，其中小
数点占据一位；
4.温度传感器：使用DS18B20数字温度传感器；
5.显示方式：采用共阴极数码管，使用74HC595锁存器进行驱动，
使用AT89C51单片机进行控制；
6.设计过程：包括硬件设计和软件设计两个部分，其中硬件设计
包括电路原理图设计和PCB板设计，软件设计包括单片机程序
设计和烧录。
设计步骤：
1.硬件设计
1）根据DS18B20数字温度传感器的特性，设计传感器电路，包括电源电路和传感器接口电路。
2）根据温度范围和分辨率要求，设计ADC电路，将传感器输出的模拟信号转换为数字信号。
3）设计数码管驱动电路，使用74HC595锁存器进行驱动。
4）设计单片机接口电路，将数字信号传输到单片机，实现温度数据的处理和显示。
5）根据硬件设计结果，绘制电路原理图和PCB板图。
2.软件设计
1）根据硬件设计结果，编写单片机程序，实现温度数据的读取、处理和显示。
2）使用Keil C51软件进行编程和调试。
3）将程序烧录到单片机中。
4）进行系统测试和调试，确保数字温度计的正常工作。
设计结果：
1.电路原理图和PCB板图。
2.单片机程序。
3.数字温度计实物。
数字温度计设计方案
数字温度计设计方案数字温度计是一种利用数字显示温度值的仪器，目前已广泛应用于家庭、实验室、医疗等领域。
为了设计一个稳定、可靠的数字温度计，以下是一个初步设计方案。
1. 传感器选择温度传感器是数字温度计的核心部件，常用的有热敏电阻、热电偶、半导体传感器等。
在设计中，我们可以选择适用范围广、精度高的数字温度传感器，如DS18B20。
该传感器具有数字接口、高精度、高稳定性等特点。
2. 微控制器选择微控制器是数字温度计的处理器，负责监测温度传感器的数据，并将其转化为数字信号。
在设计中，我们可以选择具有足够计算能力、低功耗的微控制器，如STM32系列中的STM32F103C8T6。
该微控制器具有高性能、低功耗、丰富的外设等特点，适合用于数字温度计的设计。
3. 电路设计在电路设计中，可以采用数字传感器和微控制器之间的串行通信方式，使用一对引脚（数据引脚和电源引脚）实现数据的传输和供电。
同时，需要添加稳压电路和滤波电路，保证电路的稳定性和抗干扰能力。
4. 数字显示模块选择数字显示模块是数字温度计的输出设备，负责将测得的温度值以数字形式显示出来。
在设计中，可以选择7段LED数码管，该数码管具有明亮的显示效果、低功耗、容易驱动等优点。
5. 电源选择数字温度计需要稳定的电源供电，可选择直流电源供电，电压范围5V。
在设计中，可以添加电源管理电路，包括稳压电路、过压保护、短路保护等，以增加设备的安全性和稳定性。
6. 程序设计程序设计是数字温度计的重要环节，需要编写相应的程序实现温度的测量、显示、存储等功能。
在程序设计中，可以使用C 语言或者嵌入式开发平台进行编程，实现温度测量值的读取、温度值的转换、温度值的显示等功能。
总之，以上是一个基本的数字温度计的初步设计方案，通过选择合适的传感器、微控制器、显示模块，并进行稳压电路和滤波电路的设计，再加上适当的程序编写，可以设计出一个稳定、可靠的数字温度计。
当然，具体的设计方案还需要参照实际需求进行调整和优化。
数显温度计的设计与制作
数显温度计的设计与制作设计任务设计并制作一台以5V 电源供电（可取自于USB 插口或手机充电器），具有摄氏度和华氏温度显示功能的数字温度计，量程-20℃~+100℃（或-20℉~+100℉），分辨率0.1℃（或0.1℉）。
其原理框图参考图3.1，工作过程如下：半导体温度传感器LM335输出正比于开氏温度的电压值U 1（10mV/K ），将电压U 1减去2730mV 后，得到正比于摄氏温度的电压U 2（10mV/℃），再经过U 3= 1.8U 2+320mV 的运算后，得到正比于华氏温度的电压U 3（10mV/℉）。
开关选择U 2或U 3送入2V 数字表头，它具有1mV 分辨率，即温度分辨率为0.1℃或0.1℉。
最后将数字表头的小数点固定于十位，显示值即为温度值。
如果没有2V 表头，也可以将输出电压值10:1分压后，送入普通数字万用表的200.0mV 档，亦可完成温度值的显示。
本实验中的运放要求使用一片LM324四运放，即最多使用4个运放完成全部电路设计。
为了使用方便，本设计要求采用单5V 供电，运放所需的-5V 电压利用电荷泵芯片（ICL7660）来提供。
考虑到5V 电源电压可能不稳定，参与运算所需的2730mV 、320mV 等固定电压由2.5V 基准源芯片（TL431）分压或放大得到。
开氏->摄氏-2730mV LM335温度传感器摄氏->华氏x1.8+320mV TL4312.5V 基准+5V/-5V变换电路摄氏度华氏度至各运放Vee 2V 数字表头（或数字万用表）U 1=10mV/K U 2=10mV/˚C U 3=10mV/˚F图1 数字温度计原理框图注意事项（1）电源可采用USB 供电，也可以使用4.5V 或6V 电池盒。
（2）注意所有的芯片电源端对地应加上0.1uF 退偶电容，电源入口处应加至少10uF 退偶电容。
（3）注意元件误差、运放失调、基准源偏差等都会带来误差，电路设计中要适当留有电位器以便调整零点偏移。
数字温度计设计-毕业设计
数字温度计设计学生：XXX 指导教师：XXX内容摘要：在这个信息化高速发展的时代，单片机已经成为最经典的微控制器，单片机技术普及到我们的生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种较为成熟的技术，作为一名工科类学生，我们已经学习了单片机，就应该把它熟练的应用到我们的实际生活当中。
本文将要介绍一种单片机控制的数字温度计，这种温度计属于多功能温度计，它具有读数方便，测温范围广，测温准确，数字显示，适用范围宽等特点。
主要用于对测温要求比较准确的场所，或科研室使用，该设计控制器使用单片机AT89S51，测温传感器使用DS18B20，本温度计可以调整显示日期、时间，可设定最低、最高温度报警值。
测量温度超过设定的温度上、下限，启动蜂鸣器和指示灯报警。
温度显示稳定。
在实现温度显示的同时，能准确达到以上要求。
关键词：数码管显示数字温度计 DS18B20 AT89S51Design for digital thermometerAbstract: In the information age of high-speed development, SCM has become one of the most classic microcontroller, SCM technology spread to our lives, work, research, in various fields, has become a more mature technology, as an engineering student, we have studied the SCM, it should be a good application to our actual life. This paper will introduce a kind of microcontroller control of the digital thermometer, the thermometer belongs to the multi function thermometer, it has reading convenience, a wide range of temperature measurement, accurate temperature measurement, digital display, wide application range and other features. Mainly used for more accurate temperature measurement requirements of places, or scientific research room, the use of SCM AT89S51 controller design, the use of DS18B20 temperature sensor, the thermometer can adjust the display date, time, can set the minimum, maximum temperature alarm value. Measuring the temperature exceeds the set temperature, lower limit, start alarm buzzer and indicator light. Temperature stability. In the realization of temperature display at the same time, can accurately achieve the above requirements.Keywords:SCM digital control digital pipe display thermometer DS18B20 AT89S52 devices目录前言 (1)1 数字温度计设计方案的论证 (1)1.1 方案一 (1)1.2 方案二 (1)2 数字温度计详细设计 (2)2.1 主控制器AT89S51 (2)2.1.1 AT89S51的特点及特性： (2)2.1.2 管脚功能说明 (3)2.1.3 振荡器特性 (5)2.1.4 芯片擦除 (5)2.2 温度采集部分的设计 (5)2.2.1 温度传感器DS18B20 (5)2.2.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (10)2.3 显示部分电路设计 (12)2.3.1 74LS164引脚功能及特性 (12)2.3.2 显示电路 (13)2.4 报警电路的实现 (14)2.5 报警上、下限调整电路实现 (14)2.6 复位电路的实现 (14)3 系统软件设计 (15)3.1 主程序 (15)3.2 读出温度子程序 (16)3.3 温度转换命令子程序 (17)3.4 计算温度子程序 (18)3.5 显示数据刷新子程序 (19)3.6 系统的调试过程 (19)4 结束语 (20)附录１：程序清单 (21)附录2：整体设计原理图 (29)参考文献： (30)数字温度计设计前言随着人们生活水平的不断提高，单片机在我们的日常生活中越来越广泛，它带给人们的方便是不可否定的，不如说，数字温度计，现在人们对它的要求是越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术着手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。
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数显温度计设计方案
数显温度计是一种利用热敏电阻或热电偶等传感器来测量温度的仪器，通过将温度转化为电信号，再经过电路处理生成数值，并将其以数字的形式显示出来。
设计方案的硬件部分包括：传感器、模拟信号处理电路、数字信号处理电路、数码显示电路和电源电路。
1. 传感器：选择热敏电阻或热电偶作为温度传感器。
热敏电阻是一种温度传感材料，其电阻值随温度变化而变化。
热电偶是一种通过两种不同金属之间的热电效应来测量温度的传感器。
2. 模拟信号处理电路：将传感器输出的温度电信号进行放大、滤波和线性化处理。
放大电路可以选择运算放大器等器件进行放大处理。
滤波电路可以采用RC滤波器来去除杂散噪声。
线
性化电路可以通过对传感器输出特性进行校准来实现温度信号的线性化。
3. 数字信号处理电路：将模拟信号转换为数字信号，并进行
AD转换。
使用微控制器或FPGA等数字电路芯片，通过串行
或并行接口将模拟信号转换为数字信号，并进行数据处理和存储。
4. 数码显示电路：使用数码管或LCD等显示器件来显示测量
到的温度数值。
通过控制数码管的驱动电路，将数字信号转化为可视化的数字显示结果。
5. 电源电路：为整个温度计提供工作电源。
可以通过直流电源或电池来为电路供电。
在设计过程中还需注意以下几点：
1. 传感器的选择要考虑到测量范围、精度和响应时间等因素。
2. 模拟信号处理电路应能对传感器输出的小信号进行放大、滤波和线性化。
3. 数字信号处理电路应具备足够的计算能力和存储容量，以便进行温度数据的处理和存储。
4. 数码显示电路应能将数字信号转换为直观可见的温度数值，并保证显示的准确性和稳定性。
5. 电源电路应具备稳定的电源输出，以确保温度计的正常工作。
综上所述，数显温度计的设计方案主要包括传感器选择、模拟信号处理电路设计、数字信号处理电路设计、数码显示电路设计和电源电路设计等方面。
在设计过程中需要考虑传感器的选择、信号处理的精度和稳定性、显示的直观性和可靠性等因素，以确保温度计的准确测量和可靠工作。