单片机数字温度计课程设计报告资料整理
基于单片机的数字温度计的课程设计
基于单片机的数字温度计的课程设计随着科技发展，单片机技术受到了广泛的应用，并得到了广泛的重视。
本设计以现有单片机ADUC7024系统为基础，设计和实现了一款基于单片机的数字温度计，旨在解决过热或者过冷的问题，通过温度检测器在给定的温度范围内确定温度，并控制过热和过冷的情况。
（一）设计的概述本设计的主要内容是分析ADUC7024硬件，对硬件进行器件选型，完成系统模块的设计，以及ADUC7024以现有程序设计语言完成控制程序设计，最后采用ADUC7024作为控制器，与温度检测器、LED等模块进行硬件联通，完成一个简单的温度检测控制系统。
1、器件选型：本设计采用ADUC7024作为系统的控制器，采取温度传感器采用的是DS18B20温度芯片芯片，显示采用的是LED系列的指示灯，系统开关采用的是两个按键作为上升按钮和下降按钮。
2、硬件模块：本次设计以ADUC7024硬件为主框架，以温度检测器连接ADUC7024控制器，可以实现温度范围内数字检测，LED显示屏以温度为参数，可根据设定的温度范围指示异常温度；系统开关采用按键开关来控制，多出的端口可实现报警功能。
本设计采用ADUC7024系统控制器，设计一款基于单片机的温度检测控制系统的电路，主要包括：外部中断、输入输出口、充电输出和按键检测电路，电路图如下图1所示：1、主程序：本次设计采用C语言编写，主程序负责实现温度检测、控制操作功能。
主程序中采用外部中断和充电输出实现数据的获取和操作的控制，采用按键输入调节温度，并且可以把某一温度范围内的上下限定值写入EEPROM，控制系统会及时获取当前温度，比较当前温度与上下限值，如果出现过热或者过冷，则会发出警报。
2、子程序：本次设计还编写了多个子程序，用于实现数据处理、按键检测等功能，并在主程序中进行调用，使程序更加规范。
单片机课程设计报告-数字温度计
惠州学院HUIZHOU UNIVERSITY单片机课程设计设计题目系别专业班级学号学生姓名指导教师完成时间年月目录一．课题设计任务与要求。
-------------------------------------------------------- 二．对于课题的总体构想。
-------------------------------------------------------- 三．DS18B20温度传感器简介。
-------------------------------------------------------- 四．系统总仿真电路。
-------------------------------------------------------- 五．总程序。
-------------------------------------------------------- 六．心得体会。
-------------------------------------------------------- 七．参考文献。
---------------------------------------------------一、设计任务与要求设计任务：利用数字温度传感器DS18B20与单片机结合来测量温度。
设计要求：利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号，计算后在LED数码管上显示相应的温度值。
其温度测量范围为-55～125℃，精确到0.5℃。
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。
数字温度计所测量的温度采用数字显示，控制器使用单片机89C51，测温传感器使用DS18B20，用3位共阳极LED数码管以串口传送数据，实现温度显示。
从温度传感器DS18B20可以很容易直接读取被测温度值，进行转换即满足设计要求。
DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字读数方式。
单片机温度计课程设计报告
单片机温度计课程设计报告摘要：本次课程设计旨在利用单片机实现一个温度计，能够实时测量环境温度并将温度值显示在数码管上。
通过该设计，能够熟悉单片机的基本原理和编程方法，并且加深对温度测量原理的理解。
1. 引言温度是我们日常生活中非常重要的一个参数，对于很多应用来说，温度的准确测量和控制是至关重要的。
而单片机作为一种常用的嵌入式系统，具有体积小、功耗低、成本低等优点，因此被广泛应用于温度测量和控制系统中。
2. 设计原理本设计采用了DS18B20温度传感器作为温度测量模块，并通过单片机的IO口与之连接。
DS18B20传感器具有精度高、体积小、响应速度快等优点，是目前市场上常用的温度传感器之一。
通过单片机与DS18B20传感器的通信，可以获取到当前环境的温度值。
3. 硬件设计本设计所需的硬件主要包括单片机、DS18B20传感器、数码管、电阻、电容等。
其中单片机负责控制和数据处理，DS18B20传感器用于测量温度，数码管则用于显示温度值。
3.1 单片机选择在本设计中，选择了常用的STC89C52单片机作为控制核心。
STC89C52是一款8051系列的单片机，具有丰富的外设资源和强大的计算能力，非常适合本次设计的要求。
3.2 传感器连接DS18B20传感器与单片机的连接采用一根三线制，其中VCC连接到单片机的电源正极，GND连接到单片机的电源负极，DATA连接到单片机的IO口。
3.3 数码管连接数码管的连接比较简单，将数码管的8个引脚分别连接到单片机的8个IO口即可。
需要注意的是，数码管的引脚顺序可能因不同厂家而异，应根据具体数码管的型号选择正确的引脚连接方式。
4. 软件设计本设计的软件主要包括单片机的初始化配置和温度测量显示功能。
4.1 单片机初始化在使用单片机之前，需要对其进行初始化配置，包括设置IO口的输入输出方向、定时器的初始化、中断的使能等。
通过这些初始化配置，可以确保单片机正常工作并准备好接收温度传感器的数据。
单c报告---课程设计报告书---数字温度计
课程设计报告书---数字温度计一、选题背景本实验课题是基于AT89C51单片机设计一个温度范围为-20-80℃，分辨率<±0.5℃的数字温度计。
设计实验中，考虑到A/D转换以及放大电路等各种因素，我组采用DS18B20温度传感器，在数码管显示方面，我们采用了LCD1602数码管。
DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s减为750ms。
DS18B20测温原理如图1所示。
图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。
高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。
LCD1602的8根数据线和3根控制线E，RS和R/W与单片机相连后即可正常工作。
一般应用中只须往LCD1602中写入命令和数据，因此，可将LCD1602的R/W读/写选择控制端直接接地，这样可节省1根数据线。
VO引脚是液晶对比度调试端，通常连接一个10kΩ的电位器即可实现对比度的调整；也可采用将一个适当大小的电阻从该引脚接地的方法进行调整，不过电阻的大小应通过调试决定.LCD1602的引脚图见下图2.图1.DS18B20原理图图2.LCD1602引脚图二、方案论证(设计理念)DS18B20温度传感器具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点，同时，它也具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样的特点。
实验要求用到A/D转换，DS18B20正好对应的就是数字信号输出。
因为我们需要显示的内容并不是很多，所以我们决定使用LCD1602显示屏，它是2行每16字符/行的显示屏，规划第一行显示温度，第二行显示温度是否超过阈值。
LCD1602的使用也非常简单方便。
整体来说该实验并不是很复杂，所以我们用到的程序以及设备也不会很麻烦，构思起来也比较清晰。
三、过程论述我们首先着力的是Keil程序编写，主要程序见图3。
单片机数字温度计课程设计总结
单片机数字温度计课程设计总结一、引言温度是物体分子热运动的表现，对于很多应用场合来说，准确地测量和监控温度是非常重要的。
在本次课程设计中，我们使用单片机设计了一个数字温度计，能够实时测量环境温度并将其显示在数码管上。
本文将对该课程设计进行总结和归纳。
二、设计思路1. 硬件设计：我们使用了传感器、单片机和数码管等硬件元件。
传感器用于感知环境温度，单片机负责数据处理和控制，数码管用于显示温度数值。
2. 软件设计：我们使用C语言编写了相应的程序。
程序的主要逻辑是通过单片机与传感器进行通信，获取温度值并进行转换，然后将转换后的数值通过数码管进行显示。
三、硬件设计1. 传感器选择：在本次设计中，我们选择了NTC热敏电阻作为温度传感器。
它的电阻值随温度的变化而变化，通过测量电阻值的变化即可得到环境温度。
2. 单片机选择：我们选择了常用的STC89C52单片机作为控制核心。
它具有较高的性价比和丰富的资源。
3. 数码管选择：我们选择了常见的共阳极数码管，它能够直观地显示温度数值。
四、软件设计1. 数据采集：首先，我们需要通过AD转换将传感器输出的模拟信号转换为数字信号。
然后，我们将数字信号转换为温度值，根据传感器的特性曲线进行适当的校准。
2. 数据处理：接下来，我们需要对采集到的温度值进行处理，例如进行单位转换或滤波处理，以获得更加准确和稳定的结果。
3. 数据显示：最后，我们将处理后的温度值通过数码管进行显示。
为了方便观察，我们还可以添加一些提示信息，例如温度单位或警告标识。
五、调试和测试在设计完成后，我们需要进行调试和测试，以确保温度计能够正常工作。
首先，我们可以通过改变环境温度来验证温度计的测量准确性。
其次，我们还可以通过与其他温度计进行对比来验证其稳定性和精度。
六、设计优化和改进在实际使用过程中，我们可以根据需求进行进一步的优化和改进。
例如，我们可以添加温度报警功能，当温度超过设定阈值时，温度计能够及时发出警报。
数字温度计设计单片机设计报告
一、硬件电路设计（一）、硬件电路设计方案硬件电路的单片机芯片采用A T89C51芯片，进行数据处理。
数据采集部分的传感器采用DS18B20芯片数字温度传感器。
总线驱动使用ZLG7290B 芯片，用六位七段LED 数码显示器显示测量的温度值，键盘按键S1实现测量控制，按下按键S1则刷新测量的温度值。
系统硬件总体框图：（二）、芯片介绍 1、AT89C51芯片AT89C51是一种带4K 字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM —Flash Programmable and Erasable Read Only Memory ）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的AT89C51是一种高效微控制器，A T89C2051是它的一种精简版本。
A T89C 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
外形及引脚排列如图所示。
2、DS18B20芯片(1) DS18B20简介DS18B20是由美国DALLAS公司生产的单线数字温度传感器芯片。
与传统的热敏电阻有所不同，DS18B20可直接将被测温度转化为串行数字信号，以供单片机处理，它还具有微型化、低功率、高性能、抗干扰能力强等优点。
通过编程，DS18B20可以实现9~12位的温度读数。
信息经过单线接口送入DS18B20或从DS18B20送出，因此从微处理器到DS18B20仅需连接一条信号线和地线。
读、写和执行温度变换所需的电源可以由数据线本身提供，而不需要外部电源。
(2) DS18B20的引脚功能DS18B20的引脚(图7-10)，其功能如表7-8所示。
数字温度计课程设计报告
.课程设计报告书课程名称：单片机课程设计题目：数字温度计系别：电子工程系专业班级：电信1103班组员：张春良张吉晴贺凌伟田野学号：张春良：201106002347 张吉晴：201106002344 贺凌伟：201106002342 田野：201106002343 指导教师：李小武内容摘要：目前，单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用，它除了可以测量电信以外，还可以用于温度、湿度等非电信号的测量，能独立工作的单片机温度检测、温度控制系统已经广泛应用很多领域。
单片机是一种特殊的计算机,它是在一块半导体的芯片上集成了CPU,存储器，RAM，ROM，及输入与输出接口电路，这种芯片称为:单片机。
由于单片机的集成度高，功能强，通用性好，特别是它具有体积小，重量轻，能耗低，价格便宜，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便的优点，使它迅速的得到了推广应用，目前已成为测量控制系统中的优选机种和新电子产品中的关键部件。
单片机已不仅仅局限于小系统的概念，现已广泛应用于家用电器，机电产品，办公自动化用品，机器人，儿童玩具，航天器等领域。
本次课程设计，就是用单片机实现温度控制，传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理。
本次采用DS18B20数字温度传感器来实现基于51单片机的数字温度计的设计。
本文介绍了一个基于STC89C52单片机和数字温度传感器DS18B20的测温系统，并用LED数码管显示温度值，易于读数。
系统电路简单、操作简便，能任意设定报警温度并可查询最近的10个温度值，系统具有可靠性高、成本低、功耗小等优点。
关键词：单片机数字温度传感器数字温度计目录内容摘要 (2)1.概述 (4)1.1设计目的1.2设计原理1.3设计难点设计任务与要求 (4)设计方案与选材 (4)2.DS18B20温度传感器 (5)3.Proteus 仿真设计 (14)4.电路原理图 (16)5.PCB工程布线，布局 (17)6.实物图 (18)7.软件程序设计 (21)8.调试性能及分析 (26)9.课程设计心得 (26)10.参考文献 (28)附录 (28)1概述1.1设计目的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。
单片机数字温度计课程设计报告(1)
单片机原理与接口技术课程设计题目：数字温度计课程设计报告院系：工学院电气与电子工程系专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：二〇一七年十二月数字温度计课程设计报告摘要在日常生活及工农业生产中经常要检测温度.传统的方式是采用热电偶或热电阻。
其硬件电路和软件调试比较复杂.制作成本较高。
近年来随着科技的飞速发展.单片机的应用正不断走向深入。
所以我们选用单片机作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生.用单片机本生的优势节约成本.使电路更简单。
温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一.随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用.利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。
在这里介绍了一种基于STC89C51单片机的温度测量及控制系统的硬件结构以及C语言程序设计.该系统设计和布线简单.结构紧凑.体积小.重量轻.抗干扰能力强.性价比高.扩展方便.在大型仓库.工厂.智能化建筑等领域的多点温度检测中有广阔的应用前景。
关键词：DS18B20 STC89C51 温度测量The Design Report of the DigitalThermometer CourseABSTRACTTemperature is often detected in daily life and industrial and agricultural production. The traditional way is to use thermocouples or thermal resistors. Its hardware circuit and software debugging are more complex, and the production cost is high. In recent years, with the rapid development of science and technology, the application of MCU is going deep. Therefore, we choose the MCU as the core component for logical control and signal production, using the advantages of the single chip microcomputer to save cost and make the circuit more simple. Temperature detection and control is one of the typical applications in the industrial production process. With the wider application of sensors in production and life, the new single bus digital temperature sensor is applied to achieve faster development of temperature test and control. Here introduces a kind of hardware structure of the temperature measurement and control system of STC89C51 microcontroller and C language program design based on the system design and layout is simple, compact structure, small volume, light weight, strong anti-interference ability, high performance, easy to expand, the factory in large warehouse, and has wide application prospect in many the temperature detection in the field ofintelligent building.Key words：DS18B20 STC89C51 temperature measurement目录第1章绪论........................................................... - 1 - 第2章设计任务 ...................................................... - 2 -2.1 设计目的....................................................... - 2 -2.2 设计指标....................................................... - 2 -2.3 设计要求...................................................... - 2 - 第3章设计思路与总体框图. .......................................... - 3 - 第4章系统硬件电路的设计........................................... - 4 -4.1 主控电路................................................ - 4 -4.2 温度显示电路............................................ - 4 -4.3 按键电路................................................ - 5 -4.4 报警电路................................................ - 5 - 第5章系统设计仿真.................................................. - 6 -5.1 仿真原理图..................................................... - 6 -5.2 功能元件的分析................................................... - 6 - 第6章系统软件设计................................................. - 12 -6.1 主程序.......................................................... - 12 -6.2 读出温度子程序.................................................. - 13 -6.3 温度转换命令子程序.............................................. - 13 -6.4 计算温度子程序............................................... - 13 -6.5 1602的液晶显示 .............................................. - 14 - 结论................................................................... - 15 - 致谢................................................................... - 16 - 参考文献 .............................................................. - 18 - 附录................................................................... - 19 -第1章绪论单片机技术作为计算机技术的一个分支.广泛地应用于工业控制.智能仪器仪表. 机电一体化产品.家用电器等各个领域。
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目录
1.设计任务............... .. (1)
1.1 设计目的 (1)
1.2 设计指标 (1)
1.3 设计要求 (1)
2. 设计思路与总体框图 (1)
3. 系统硬件电路的设计 (2)
3.1主控电路........ .. (2)
3.2液晶显示电路3
3.3按键电路....... .... .. (3)
3.4报警电路............... (4)
4.系统仿真设计 (4)
4.1仿真原理图 (4)
4.2各功能元件的分析 (5)
5. 系统软件设计 (10)
5.1 主程序 (11)
5.2 读出温度子程序 (11)
5.3 温度转换命令子程序 (12)
5.4 设计温度子程序 (12)
5.5 1602的温度显示 (13)
6. 总结与体会................ .... . (13)
1
6 1 总结 (13)
6. 2体会 (14)
7. 参考文献 (15)
8. 附录 (16)
1. 设计任务
1.1 设计目的
1. 了解数数字温度计及工作原理。
2. 进一步掌握数字温度计设计方法。
3. 进一步掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。
4. 进一步掌握keil和仿真软件的应用。
5. 进一步熟悉集成电路的引脚安排.。
1.2 设计指标
1. 显示温度。
2. 可以显示大于零度的温度也可以显示小于零度的温度。
3. 具有显示相应环境温度的功能，并且具有超出设定范围内温度时可以报警的功能，相应环境可以人为选择。
1.3 设计要求
1. 画出总体设计框图，以说明数字温度计由哪些相对独立的功能模块组成，标出各个模块之间互相联系。
并以文字对原理作辅助说明。
2. 设计各个功能模块的电路图，加上原理说明。
3. 选择合适的元器件，在面包板上接线验证、调试各个功能模块的电路，在接线验证时设计、选择合适的输入信号和输出方式，
3
在确定电路充分正确性同时，输入信号和输出方式要便于电路的测试和故障排除。
4. 在验证各个功能模块基础上，对整个电路的元器件和布线进行合理布局，进行整个数字温度电路的接线调试。
2.设计思路与总体框图.
数字温度计由主控制器（单片机）、温度传感器(DS18B20)、显示器(LCD1602)、独立按键和报警电路组成，温度传感器所感应的温度信号经过其数据传输引脚传送给单片机，单片机将所接收到的温度信号经过处理，将其送至显示器LCD1602显示，并且能够通过独立按键设置温度报警值，若温度处于报警上限和下限之外，报警电路工作。
图1所示为数字温度计的一般结构框图：
▲图1 数字温度计结构框图
3.系统硬件电路的设计
3.1 主控电路
单片机STC90C51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口同
DS18B20传感器 蜂鸣器，指示灯 报警温度调
整键 单片机时钟
振荡 STC90C51 主 控 制
器 LCD1602显示
时使用以满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。
晶振采用12MHZ。
▲图2 主控电路
▲图3 晶振电路
3.2 温度显示电路
采用液晶显示屏LCD1602显示，第一行显示“18B20 OK TL”和报警下限值,第二行显示实时温度以及报警上限值，并且能够显示负温度值。
用P0口进行LCD1602的数据写操作，P2.5~P2.7口进行
5
LCD1602的命令控制端口。
电路图如下：
▲图4 温度显示电路
3.3 按键电路
本系统一共设置了四个按键，
k1键设置温度下限加，k2键设置温度下限减k3键设置温度上限加，k4键设置温度上限减。
▲图5 按键电路
3.4 报警电路 本设计采用蜂鸣器和LED 灯组成报警电路，电路图如下：。