基于单片机的数字温度计设计开题报告
(完整word版)基于单片机数字温度计开题报告
此次的多功能数字温度计不同于以往的传统数字温度计，它明显改善了数字温度计的性能，包括温度采集的速度和测量精度大幅度提高，测量温度的范围也得到了明显的提高。如果继续提高测量精度,可以直接作为工业测温仪器使用，由美国DALLAS半导体公司新研制的DS18B20型高分辨力智能温度传感器，能输出12位二进制数据，其分辨力高达0.0625℃，测温精度为±0.1℃。随着单片机、温度传感器和数码管显示驱动等技术的不断发展，要实现更加高的精度、显示速率快的数字温度计将很快能够实现。
4.课题的意义
本课题研究的重要意义在于生产过程中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。在三大信息信息采集（即传感器技术）、信息传输（通信技术）和信息处理（计算机技术）中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是数字温度传感器技术，在我国各领域已经应用的非常广泛可以说是渗透到社会的每一个领域，与人民的生活和环境的温度息息相关
2．课题背景
单片机自问世以来，性能不断提高和完善，其资源又能满足很多应用场合的需要，加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点，因此，在工业控制、智能仪器仪表、数据采集和处理、通信系统、高级计算器、家用电器等领域的应用日益广泛，并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统。单片机的潜力越来越被人们所重视。特别是当前用CMOS工艺制成的各种单片机，由于功耗低，使用的温度范围大，抗干扰能力强，能满足一些特殊要求的应用场合，更加扩大了单片机的应用范围，也进一步促使单片机性能的发展。而现在的单片机在农业上页有了很多的应用。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。
基于单片机的数字温度表的开题报告
开题报告论文题目：基于单片机的数字温度表学院：信息与工程学院专业：电子科学与技术班级：学号：姓名：一、论文选题的目的和意义1、温度作为人们日常生活中的一个基本量，在很多情况下都需要对其进行准确的测量，随着人们生活水平的不断提高，对温度检测的要求越来越高，用传统的测温元件（热电偶和热电阻）测量温度需要比较多的硬件支持，硬件电路复杂，软件调试复杂，制作成本高。
开发更加简洁、高效的数字温度表成为一个很有意义的课题。
本课题受袁占军老师指导的《数字电压表》项目的启发,该项目的电路设计严谨而复杂，尤其是驱动显示模块的电路需要大量的手工焊接，而手工焊接不仅低效而且存在安全方面的隐患。
如果电子制作中省去繁琐的焊接，就会对产品的生产制造产生极大的便利，也会为企业产生更高的效益。
安全•高效•节能•环保是未来制造业的基本特征。
本课题只用：单片机段码液晶片温度传感器芯片钮扣电池导线这些简单的元件来完成一个《基于单片机的数字温度表》的电子制作。
2、数字温度表特色：1)精简电路设计，极少元器件2)液晶片直插结构，较少焊接数量3)使用单片机内部R/C 振荡器，无需外部晶体4)温度传感器可采集-25 至125 摄氏度温度数据5)单片机、温度传感器、液晶片均为工业级产品6)单片机和温度传感器均采用省电模式，功耗较低7)有较高的实用价值二、国内外关于该论题的研究现状和发展趋势1、国内发展近况：我国在温度计量技术领域的发展相对国外发达国家起步较晚，但是经过多年来的不断发展，还是取得了很多优异的成绩，研发出了一系列成熟的温度测量仪器。
我国温度计量技术的发展大略可以从以下五个方面来介绍：（1）温度固定点研究我国目前研究不同于温标定义点的固定点有两类。
一类是高温非定义固定点，这种固定点中的研究热点是金属碳共晶点，将来可能代替温度灯作为温度传递标准；另一类是小型实用固定点，比如水三相点等，这类固定点虽然温度不确定度和实用性还是较高的。
（2）玻璃液体测温玻璃液体测温的原理是利用感温液体在玻璃容器中热胀冷缩的特性，即当被测物体的温度变化时，玻璃容器中感温液体的体积随之变化而表现出被测物体的温度。
基于单片机的数字温度计设计【毕业论文 文献综述 开题报告】.DOC
（2011届）毕业设计姓名：专业：电子信息工程班级：学号：指导教师：导师职称：年月日基于单片机的数字温度计设计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目标之一，它所给人们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，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。
关键字：数字温度计、温度传感器、单片机Based on SCM digital thermometer designAbstractAs people living standard rise ceaselessly, SCM control is undoubtedly one of the goals of the people to pursue, it has given people bring to convenience is not negative, including digital thermometer is one example, using SCM and temperature sensor to achieve the temperature measuring temperature is digital temperature design of . With the rapid development of MCU, function is becoming stronger and can realize many circuit system design. Based on SCM digital thermometer system is a very good example, will the temperature sensor and connected by single chip minimize system, LED digital display tube or LCD screen, intuitive, convenient and quick measuring temperature. SCM by writing a program can also be achieved the clock display, regular alarm and other functions, satisfy people's needs.Keywords: digital thermometer, temperature sensors, microcontroller目录摘要.......................................................................................................................... I II Abstract ........................................................................................................................ I V 1 绪论. (1)1.1课题的来源 (1)1.2课题的意义 (1)1.3数字温度计国内外发展现状 (2)1.3.1温度传感器的研究现状 (2)1.3.2单片机的发展的研究现状 (3)1.4课题研究的主要内容 (5)2 数字温度计的总体设案 (6)3 系统硬件电路设计 (7)3.1电路原理 (7)3.2各单元总体说明 (8)3.3主控制器AT89S51 (8)3.4 4位共阳数码管动态扫描 (9)3.5温度传感器DS18B20 (10)3.6电路原材料清单 (17)3.7使用工具及仪表清单 (18)4 系统软件设计 (19)4.1流程图 (19)4.2读出温度子程序 (19)4.3温度转换命令子程序 (20)4.4数字温度计程序清单 (20)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录 (25)1 绪论1.1课题的来源温度测量在物理实验、食品生产、医疗卫生等领域，尤其在热学试验（如：物体的热功当量、压强温度系数、汽化热等教学实验）中有特别重要的意义。
单片机 温度开题报告
单片机温度开题报告单片机温度开题报告一、引言在现代科技的发展中，单片机作为一种重要的嵌入式系统，广泛应用于各个领域。
而温度传感器作为单片机中常见的外设之一，其在温度测量和控制方面具有重要的作用。
本报告旨在探讨单片机在温度测量和控制中的应用，并介绍相关的技术原理和实验设计。
二、温度传感器的原理温度传感器是一种能够将温度转化为电信号的装置。
常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和半导体温度传感器等。
其中，半导体温度传感器由于其成本低、响应速度快等优点，被广泛应用于单片机系统中。
三、单片机温度测量的方法1. 热敏电阻法热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的元件。
通过测量热敏电阻的电阻值，可以间接得到温度的信息。
在单片机系统中，可以通过建立电阻与温度之间的关系，利用模拟转换技术将电阻值转化为数字信号，从而实现温度的测量。
2. 热电偶法热电偶是一种利用两种不同金属的热电效应来测量温度的装置。
当两种金属的接触点温度不同时，会产生电动势，通过测量这个电动势的大小，可以得到温度的信息。
在单片机系统中，可以通过模拟转换技术将电动势转化为数字信号，实现温度的测量。
3. 半导体温度传感器法半导体温度传感器是一种利用半导体材料的温度特性来测量温度的装置。
通过测量半导体温度传感器的电压或电流信号，可以得到温度的信息。
在单片机系统中，可以通过模拟转换技术将电压或电流信号转化为数字信号，实现温度的测量。
四、单片机温度控制的方法1. 基于PID控制算法的温度控制PID控制算法是一种经典的控制算法，通过比较实际温度与设定温度之间的差异，计算出控制量，并根据该控制量对温度进行调节，从而实现温度的控制。
在单片机系统中，可以通过编程实现PID控制算法，将其应用于温度控制。
2. 基于模糊控制算法的温度控制模糊控制算法是一种基于模糊逻辑的控制算法，通过建立模糊规则和模糊推理，对温度进行控制。
在单片机系统中，可以通过编程实现模糊控制算法，将其应用于温度控制。
基于单片机上实现的数字温度计设计报告
摘要本系统以AT89S52为核心，选用符合测量温度范围要求的DS18B20单总线数字温度传感器，DS1302串行时钟芯片，RT1602液晶显示器实现液晶显示当前日期、时间、星期和温度。
当测量温度超过设定的温度上下限时，启动蜂鸣器和指示灯报警。
温度显示稳定，且温度测量误差≤±1℃，温度值小数部分保留两位有效数字。
增加了摄氏温度与华氏温度转换对比显示功能，设定了整点语音自动播报时间温度，手动实时播报时间温度功能。
AbstractBased on the microintrollers,AT89S52, the system is composed of single bus temperature sensor DS18B20, serial clock chip DS1302 and liquid crystal display rt1602,which can display current date, time, week and temperature. Beep and indicating led are run when the measuring temperature is out of the range of the setting temperature. The system can display temperature stably, and the measuring error is less than and equal to ±1℃. It remains the two Significant digit after the decimal point. The system extends the functions of conversion of Celsius Temperature And Fahrenheit temperature，Announcing on schedule temperature、real time with voice automatically and the Manual Announcing temperature、real time.一、方案选择与论证根据竞赛设计任务的总体要求，本系统可以划分为以下个基本模块，针对各个模块1的功能要求，分别有以下一些不同的设计方案：1、温度传感器模块方案一：采用热敏电阻，热敏电阻精度、重复性、可靠性较差，对于检测1摄氏度的信号是不适用的，也不能满足测量范围。
数字温度计(开题报告)
中国计量学院毕业设计（论文）开题报告学生：学号：专业：班级：设计（论文）题目：指导教师：二级学院：年月日一、综述本课题国外研究动态，说明选题的依据和意义随着电子技术的发展，电子技术已经潜移默化的渗透到了我们日常生活的各个方面。
方便快捷的了解实时温度对人们日常生活、农业种植、工业生产、气象研究、物资仓储等都有着重要的影响，所以研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
近年来，温度检测领域发展迅速，并且随着数字技术的发展，温度的测控芯片也相应的登上历史的舞台，能够在工业、农业等各个领域中广泛使用。
温度的测量的关键之处是温度传感器，其往往决定着一个温度检测系统的性能。
至今温度传感器的发展经历了三个发展阶段：传统的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器及目前的智能集成温度传感器。
智能温度传感器是在20世纪90 年代中期问世的，它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结晶，特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器。
社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高，现在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展，并朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。
传统的温度检测以热敏电阻和AD590为温度敏感元件。
热敏电阻虽成本低，但需信号处理电路，电路复杂，可靠性较低，测温准确度及抗干扰能力也有一定的不足。
近年来，传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段。
新型的温度传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它提高了抗干扰能力和可靠性，而且使系统结构更简洁，维护方便，缩小了空间。
单片机具有集成度高、功能强、体积小、价格低、抗干扰能力等优于一般CPU的优点，因此往往采用单片机作为数字控制器取代模拟控制器。
温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。
基于单片机的数字温度计课程设计报告
引言单片机的出现是近代计算机技术发展史上的重要里程碑。
单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。
近年来随着电子技术和微型计算机技术的迅速发展，单片机的档次不断提高，其应用领域也在不断扩大，在工业测控、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人通信终端及通信产品中得到了广泛应用，已成为现代电子系统中最重要的智能化核心部件。
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。
本课程设计是在学习了单片机的基本原理的基础上进行的，综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并仿真实现，从而加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验；进一步熟悉和掌握单片机的内部结构和工作原理，了解单片机应用系统设计的基本方法和步骤。
本设计的目标是用单片机和温度传感器及相关部件实现温度的测量和数字显示，测量精度小于℃，可以设置温度测量的上下限，超出测温范围可以由蜂鸣器报警。
本设计首先是确定目标，接下来是各个功能模块的设计和相应程序的编写。
再在proteus软件上进行仿真，若结果满足要求，则可以焊接硬件，若不满足继续修改，最终完成数字温度计的整个设计任务。
经过仿真，本设计达到了预期的目标。
目录112234567 999211 设计概述设计目标和要求1.用所学的单片机知识设计制作数字温度计；2.测温范围是-20℃---70℃；3.误差小于℃；4.所测的温度值可以由LCD数码管直接显示；5.可以任意设置上下限温度的报警功能；6.进一步熟悉proteus,protel,word软件的功能和使用方法；设计思路首先确定我们所设计的是一个数字温度计，由单片机、温度传感器以及其他电路共同实现。
数字温度计的开题报告
数字温度计的开题报告数字温度计的开题报告一、引言随着科技的不断进步和人们对生活质量的要求不断提高，温度计作为测量温度的重要工具也得到了广泛应用。
传统的温度计虽然准确可靠，但存在读数不方便、易损坏等问题。
为了解决这些问题，我们计划研发一种基于数字化技术的温度计，即数字温度计。
二、研究目的数字温度计的研发旨在提供一种更方便、准确且可靠的温度测量方法。
通过数字化技术的应用，我们希望能够实现温度测量结果的自动记录、数据传输和远程监控等功能，以满足不同领域对温度测量的需求。
三、研究内容1. 传感器选择数字温度计的核心部件是温度传感器。
我们将对市场上常见的温度传感器进行评估和比较，包括热敏电阻、热电偶和半导体温度传感器等。
通过对传感器的性能、价格和适用范围等方面进行综合考虑，选择最适合我们研发的数字温度计的传感器。
2. 硬件设计数字温度计的硬件设计包括传感器接口电路、模数转换电路、显示屏和电源等。
我们将根据传感器的特性和要求，设计出合适的电路板，并选择适当的元器件，以确保温度测量的准确性和稳定性。
3. 软件开发数字温度计的软件开发主要包括温度测量算法、数据处理和用户界面设计等。
我们将采用嵌入式系统开发技术，编写相应的程序代码，实现温度测量值的计算和显示，以及数据的存储和传输等功能。
同时，我们还将注重用户界面的友好性和操作的便捷性，以提高数字温度计的易用性。
四、研究方法1. 实验室测试我们将在实验室中进行温度测量精度、响应时间和稳定性等方面的测试。
通过与传统温度计进行对比，评估数字温度计的性能优势和改进空间。
2. 现场应用测试为了验证数字温度计在实际应用中的可行性和有效性，我们将与合作伙伴进行合作，在不同环境条件下进行现场测试。
通过与其他温度测量设备的对比，验证数字温度计的准确性和可靠性。
五、预期成果我们预期通过本次研究，能够开发出一款性能优良、价格适中的数字温度计。
该温度计具备温度测量精度高、响应时间快、数据传输方便等特点，可广泛应用于医疗、工业、农业等领域。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
****大学综合性设计实验
开题报告
⏹实验题目：数字温度计的设计
⏹学生专业10电气工程与自动化
⏹同组人:————————
⏹指导老师：
2013年4月
1.国内外现状及研究意义
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。
在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器技术，在我国各领域已经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农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装置具有重要的意义。
测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了三个发展阶段：
①传统的分立式温度传感器
②模拟集成温度传感器
③智能集成温度传感器。
目前的智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的，它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶，特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)。
社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高，现在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展，并朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展，本文将介绍智能集成温度传感器DS18B20的结构特征及控制方法，并对以此传感器，AT89S51单片机为控制器构成的数字温度测量装置的工作原理及程序设计作了详细的介绍。
与传统的温度计相比，其具有读数方便，测温范围广，测温准确，输出温度采用数字显示，主要用于对测温要求比较准确的场所，或科研实验室使用。
该设计控制器使用ATMEL公司的AT89S51单片机，测温传感器使用DALLAS公司DS18B20，用液晶来实现温度显示。
2.方案设计及内容
（一）、方案一
采用热电偶温差电路测温，温度检测部分可以使用低温热偶，热电偶由两个焊接在一起的异金属导线所组成，热电偶产生的热电势由两种金属的接触电势和单一导体的温差电势组成。
通过将参考结点保持在已知温度并测量该电压，便可推断出检测结点的温度。
数据采集部分则使用带有A/D 通道的单片机，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D 转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来。
热电偶的优点是工作温度范围非常宽，且体积小，
但是它们也存在着输出电压小、容易遭受来自导线环路的噪声影响以及漂移较高的缺点，并且这种设计需要用到A/D 转换电路，感温电路比较麻烦。
系统主要包括对A/D0809 的数据采集，自动手动工作方式检测，温度的显示等，这几项功能的信号通过输入输出电路经单片机处理。
此外还有复位电路，晶振电路，启动电路等。
故现场输入硬件有手动复位键、A/D 转换芯片，处理芯片为51 芯片，执行机构有4 位数码管、报警器等。
（二）、方案二
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DS18B20和微控制器AT89S51构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,可直接与计算机连接。
这样,测温系统的结构就比较简单,体积也不大。
采用51 单片机控制，软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。
既可以单独对多DS18B20
控制工作，还可以与PC 机通信上传数据，另外AT89S51 在工业控制上也有着广泛的应用，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。
该系统利用AT89S51芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度，并可以根据需要设定上下限报警温度。
该系统扩展性非常强，它可以在设计中加入时钟芯片DS1302以获取时间数据，在数据处理同时显示时间，并可以利用AT24C16芯片作为存储器件，以此来对某些时间点的温度数据进行存储，利用键盘来进行调时和温度查询，获得的数据可以通过MAX232芯片与计算机的RS232接口进行串口通信，方便的采集和整理时间温度数据。
(三).方案选择
从以上两种方案，容易看出方案一的测温装置可测温度范围宽、体积小，但是线性误差较大。
方案二的测温装置电路简单、精确度较高、实现方便、软件设计也比较简单，故本次设计采用了方案二。
3.可执行分析与实现
主程序需要调用4 个子程序，分别为数码管显示程序，温度测试及处理子程序，报警子程序，中
断设定子程序。
各模块程序功能如下：
●数码管显示程序：向数码的显示送数，控制系统的显示部分。
●温度测试及处理程序：对温度芯片送过来的数据进行处理，进行判断和显示。
●报警子程序：进行温度上下限判断及报警输出。
●中断设定程序：实现设定上下限报警功能。
4.硬件框图
5.软件流程图
6.预期遇到的问题与解决方案
预期遇到的问题：(1).显示器显示乱码。
(2).报警器无法正常报警
解决方案：（1）.可能由于显示器出现问题，更换新的显示器即可（2）.检查电路的接触是否良好或修改程序
7.参考文献
[1]孙育才.《单片微型计算机及其应用》.东南大学出版社.2004
[2]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，1990
[3]潘新民，王燕芳.《微型计算机控制技术》.电子工业出版社，2003
[4]李朝青.单片机原理及接口技术（简明修订版）.杭州：北京航空航天大学出版社，1998
[5]李广弟.单片机基础［Ｍ］.北京：北京航空航天大学出版社，1994
[6]阎石.数字电子技术基础（第三版）. 北京：高等教育出版社，1989
[7]廖常初.现场总线概述［J］.电工技术，1999
[8]王勇 ,叶敦范.《基于AT89S51 的便携式实时温度检测仪》[J].选自《仪表技术与传感器》，2006
8．组员的任务分配
***：电路图设计
***：开题报告
***：程序设计
***：电路板组装
***：查找资料。