基于单片机保温箱课程设计
基于单片机的恒温箱控制系统设计
基于单片机的恒温箱控制系统设计一、引言在现代科技的众多应用领域中，恒温控制技术扮演着至关重要的角色。
无论是在医疗、化工、科研还是在食品加工等行业，对环境温度的精确控制都有着严格的要求。
恒温箱作为实现恒温控制的重要设备，其性能的优劣直接影响到相关工作的质量和效率。
基于单片机的恒温箱控制系统凭借其精度高、稳定性好、成本低等优点，得到了广泛的应用。
二、系统总体设计（一）设计目标本恒温箱控制系统的设计目标是能够在设定的温度范围内，精确地控制箱内温度，使其保持恒定。
温度控制精度为±05℃，温度调节范围为 0℃ 100℃。
（二）系统组成该系统主要由温度传感器、单片机、驱动电路、加热制冷装置和显示模块等部分组成。
温度传感器用于实时采集恒温箱内的温度数据，并将其转换为电信号传输给单片机。
单片机作为核心控制单元，对采集到的温度数据进行处理和分析，根据预设的控制算法生成控制信号，通过驱动电路控制加热制冷装置的工作状态，从而实现对箱内温度的调节。
显示模块用于实时显示箱内温度和系统的工作状态。
三、硬件设计（一）单片机选型选择合适的单片机是系统设计的关键。
考虑到系统的性能要求和成本因素，本设计选用了_____型号的单片机。
该单片机具有丰富的片上资源，如 ADC 转换模块、定时器/计数器、通用 I/O 口等，能够满足系统的控制需求。
（二）温度传感器选用_____型号的数字式温度传感器，其具有高精度、低功耗、响应速度快等优点。
传感器通过 I2C 总线与单片机进行通信，将采集到的温度数据传输给单片机。
（三）驱动电路驱动电路用于控制加热制冷装置的工作。
加热装置采用电阻丝加热，制冷装置采用半导体制冷片。
驱动电路采用_____芯片，通过单片机输出的控制信号来控制加热制冷装置的通断，从而实现温度的调节。
（四）显示模块显示模块选用_____型号的液晶显示屏，通过单片机的并行接口与单片机进行连接。
显示屏能够实时显示箱内温度、设定温度以及系统的工作状态等信息。
基于单片机的恒温箱控制系统设计
基于单片机的恒温箱控制系统设计一．课程设计内容运用所学单片机、模拟和数字电路、以及测控系统原理与设计等方面的知识，设计出一台以AT89C52为核心的恒温箱控制器，对恒温箱的温度进行控制。
完成恒温箱温度的检测、控制信号的输出、显示及键盘接口电路等部分的软、硬件设计，A/D和D/A转换器件可自行确定，利用按键（自行定义）进行温度的设定，同时将当前温度的测量值显示在LED上。
恒温箱控制器要求如下：1）目标稳定温度范围为100摄氏度――50摄氏度。
2）控制精度为±1度。
3）温度传感器输入量程：30摄氏度――120摄氏度，电流4――20mA。
加热器为交流220V，1000W电炉。
二．课程设计应完成的工作1）硬件部分包括微处理器（MCU）、D/A转换、输出通道单元、键盘、显示等；2）软件部分包括键盘扫描、D / A转换、输出控制、显示等； 3）用PROTEUS软件仿真实现；4）画出系统的硬件电路结构图和软件程序框图；5）撰写设计说明书一份(不少于2000字)，阐述系统的工作原理和软、硬件设计方法，重点阐述系统组成框图、硬件原理设计和软件程序流程图。
说明书应包括封面、任务书、目录、摘要、正文、参考文献(资料)等内容，以及硬件电路结构图和软件程序框图等材料。
注：设计说明书题目字体用小三，黑体，正文字体用五号字，宋体，小标题用四号及小四，宋体，并用A4纸打印。
三．课程设计进程安排序号课程设计各阶段名称 1 总体设计，硬件设计 2日期、周次 2021年12月24日~25日，17周绘制软件程序流程图，编写软件 2021年12月26日~28日，17周 13 4 5 软、硬件仿真调试软、硬件仿真调试撰写设计说明书 2021年12月27日，18周 2021年1月2日~3日，18周 2021年1月4日，18周四、．设计资料及参考文献1．王福瑞等．《单片微机测控系统设计大全》．北京航空航天大学出版社，19992．《现代测控技术与系统》韩九强清华大学出版社 2021.9 3．《智能仪器》程德福，林君主编机械工业出版社 2021年2月 4．《测控仪器设计》浦昭邦，王宝光主编机械工业出版社 2001 5．Keil C51帮助文档五．成绩评定综合以下因素：(1) 说明书及设计图纸的质量(占60%)。
基于单片机保温箱的温控系统研究(最终版)
沈阳工学院毕业设计题目：基于单片机保温箱的温控系统研究院系：信息与控制学院专业：自动化班级学号：********学生姓名：**指导教师：***成绩：2014年6月25日目录1 设计要求与方案论证 01.1 设计任务要求 01.2 硬件方案设计 01.2.1 单片机芯片的选择方案和论证 01.2.2 传感器温度的设计方案论证 (1)1.2.3 模块显示的方案论证 (2)1.3 编程语言与调试环境选择 (3)2 恒温箱的硬件设计 (4)2.1 单片机主芯片STC89C51介绍 (4)2.1.1 STC89C51主要功能及PDIP封装 (5)2.1.2 STC89C51引脚介绍 (5)2.1 3 单片机的晶振与复位电路： (7)2.2 温度采集电路设计 (10)2.2.1 温度传感器的选取 (10)2.2.2 温度采集器DS18B20接口电路设计 (11)2.2.3 温度采集器DS18B20的内部设计 (12)2.3 温度显示电路设计 (13)2.4 继电器电路的设计 (14)2.5 报警电路设计 (15)2.6 自锁开关电路的设计 (16)2.7 DC插口的设计 (17)3 系统的软件设计 (19)3.1 软件说明 (19)3.2 温度传感器DS18B20的程序流程图 (19)3.3 主程序流程图 (20)参考文献 (21)附录A 硬件原理图 (22)附录B程序代码 (23)附录C实物图 (31)1 设计要求与方案论证首先要明确设计恒温箱的要求，然后再整体讨论和确定制作恒温箱方案，最后在完成。
1.1 设计任务要求温度基本范围0℃-99℃；温度精度误差小于0.1℃；数码管直读显示；可以控制温度；扩展功能：可以进行温度上下限的任意设定控制及报警功能，并且可以驱动负载进行升温或降温。
1.2 硬件方案设计1.2.1 单片机芯片的选择方案和论证因为单片机具有以下的很多优点，所以被我们拿来作为制作恒温箱的的首选芯片单片机具有的特点：1、易扩展单片内部具有正常运行计算机所必需的所有部件。
基于单片机保温箱课程设计
1.前言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。
本保温箱温控系统所介绍的与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，控制准确，负载广泛，有LED显示相应的工作方式，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，该设计控制器使用单片机 STC89C51，测温传感器使用 DS18B20，用四位一体共阳极 LED 数码管显示数据，用继电器驱动负载，用PNP三极管驱动。
2.系统概述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,本文将介绍一种基于单片机保温箱的温控系统研究，本恒温箱属于多功能多用途，可以设置上下控制温度，当温度不在设置范围内时，可以驱动相应的负载工作，同时声光报警。
随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。
本文通过采用继电器作为温度的主要控制元件，它可以直接驱动2500W功率的负载，可以应用于家庭、小型工厂等小电量用电设备，亦可以用继电器来控制交流接触器线圈等，就可以实现对大功率负载的控制，应用十分广泛。
采用蜂鸣器作为电声元件的报警，LED发光指示相应的加热或制冷工作。
这种保温箱的温控系统结构简单，可操作性强，应用广泛。
工作时，温度控制范围为上下限之间，当前环境温度若超过设定的临界温度，由单片机发出控制和报警信号，从而负载控制温度的变化。
基于单片机保温箱的温控系统大部分使用是在实验室、工业、医药、农业中。
在实验室中特别是生物实验室，我们为了得到更加准确的实验数据，对于恒温实验环境要求严格。
所以针对实验室来说，恒温箱的作用显得相当重要。
在工业生产过程中我们对于恒温箱的要求也相对更加严格，比如产品的热处理、冷处理等，直接影响着产品的质量。
基于单片机的电加热恒温箱控制器设计
基于单片机的电加热恒温箱控制器设计摘要:恒温箱作为一种重要的工具广泛地应用于医疗、工业生产和食品加工等领域。
在常规的环境参数中，由于温度受其它因素影响较大，且难以校准，温度也是最难准确测量的一个参数。
因此，恒温箱的性能在很大程度上取决于对温度的控制性能。
本设计采用单片机对恒温箱的温度进行PID控制，使其温度稳定在某一个设定值上。
并且具有键盘输入温度给定值、定时时间，LED数码管显示温度值/时间和定时报警的功能，实现了自动控制温度的目的。
基于P89V51RD2的恒温箱温度控制系统主要实现了温度采集、A/D转换、软件滤波、温度控制及定时等功能。
首先，介绍了恒温箱设计的课题背景及意义，并结合设计要求和实际情况选择了设计所涉及到的主要功能器件，同时重点介绍了P89V51RD2、ADC0809、Pt100的主要功能。
其次，阐述了系统的工作原理，完成了系统结构图的设计，把系统划分为5大模块并完成了各大模块的设计工作，同时附以系统硬件电路原理图。
最后，设计了系统的软件。
系统软件是用C语言进行软件设计的，C语言具有指令简单，数据量小等特点。
关键词：恒温箱；温度控制；单片机；PID控制The Design of Electricity Heating Incubator Control SystemBased on the MCUAbstract: Incubators as an important tool widely used in medical, industrial production and food processing in areas such as.Temperature is affected by other factors in the conventional environmental parameters, and also difficult to proofreading ; therefore, the temperature is one of the most difficult to measure accurately parameters .So, The performance of the incubator to a large extent depends on the temperature control performance.The design uses single chip microcomputer to control the oven temperature through the PID control，causing its temperature control into suppose in the definite value in some．And the system has the keyboard entry temperature and time given value , LED displays temperature/timing value and surmounting boundary of the time reports outside．It realizes temperature control automatically.Based on P89V51RD2, the oven temperature control system main realizes temperature collection, A/D conversion, software filtering, PID control and timing functions.First, the paper introduces the background of the subject. Combined with the design requirements and the actual situation of the design ,the main devices that related to subject are confirmed. At the same time the main functions of P89V51RD2, ADC0809, Pt100 is written down.Secondly, it describes the principle of the system, and achieves the concrete structure photo of the design. The system is divided into five modules and every major module of the design is completed .The hardware circuit schematics of the system is attached at last.Finally, the software of the system is designed. The system software is written by C language, it is because the programme runs faster, and saves storage space.Key Words: incubator ；temperature control；single-chip microcontroller ；PID control目录1 概述 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 课题研究意义 (2)1.3 课题研究内容 (2)2 总体设计方案 (3)2.1 课题要求 (3)2.2 系统总体设计 (3)2.3系统功能模块方案设计 (4)2.3.1单片机的选择 (4)2.3.2显示电路的选择 (5)2.3.3键盘电路的选择 (6)2.3.4温度采集电路的选择 (6)2.3.5温度控制电路的选择 (9)2.4 控制方法的选择 (10)2.5开发环境及编程语言的选择 (10)2.5.1硬件开发环境选择 (10)2.5.2软件开发环境选择 (12)2.5.3编程语言的选择 (13)3系统的硬件设计 (14)3.1 系统硬件功能分析 (14)3.2系统硬件电路设计 (14)3.2.1单片机最小系统的设计 (14)3.2.2温度检测电路的设计 (15)3.2.3四分频电路的设计 (17)3.2.4显示接口电路的设计 (18)3.2.5 键盘电路的设计 (19)3.2.6 温度控制电路的设计 (19)3.2.7 报警电路的设计 (20)3.2.8抗干扰措施的设计 (21)3.2.9 PCB图的绘制 (21)4数字PID及其算法 (22)4.1 PID算法的数字化 (22)4.2 PID算法的程序设计 (23)4.2.1 位置型PID算法程序的设计 (23)4.2.2 增量型PID算法的程序设计 (24)5 系统的软件设计 (26)5.1 系统软件功能分析 (26)5.2 主程序的设计 (26)5.3 子程序的设计 (27)5.3.1 系统初始化模块的设计 (27)5.3.2 显示模块的设计 (28)5.3.3温度采集模块的设计 (29)5.3.4键扫描模块的设计 (31)5.3.5 温度控制模块的设计 (32)5.3.6报警模块的设计 (33)5.4 软件设计小结 (34)6结束语 (35)参考文献 (36)致谢................................................................................................. 错误!未定义书签。
基于单片机及智能恒温箱设计
基于单片机及智能恒温箱设计成都理工大学毕业设计基于单片机的恒温箱系统设计作者姓名：xiaomin专业名称：电气工程及其自动化指导教师：linli 讲师摘要随着智能控制技术的不断发展，在现代工农业生产以及科研实验的许多场合，需要及时准确地获取温度信息，并完成对温度的预期控制。
单片机在检测和控制系统中得到广泛的应用，温度则是系统需要测量、控制和保持的一个量。
因此，对温度系统的设计与研究一直备受广大科研工作者的重视。
本设计的温度自动控制系统，采用Intel公司推出的MCS-51系列单片机80C51为控制核心，设计具有温度设定灵活、数字显示及语音报警等功能的恒温箱控制器，经改造可用于其它量的控制。
文章从硬件和软件两方面介绍了80C51单片机温度控制系统的设计，对硬件原理图和程序图作了简洁的描述。
此次设计的温度控制系统主要是由中央控制器、温度检测器、显示器等模块组成。
温度检测部分采用DS18B20温度传感器，用LED数码管做显示器。
温度传感器DS18B20采集温度信号送给单片机，单片机对信号进行相应处理，并把温度数据送LED显示，从而实现对温度控制的目的。
关键词：恒温箱80C51 温度控制AbstractWith the continuous development of intelligent control technology, it is necessary to know temperature information correctly and immediately in modern industry, agriculture, research and experiment, and accomplish control to the temperature. Thus MCU get wide application in measurement and control system. Temperature is a number which needs system to detect, control and keep. Therefore many researchers always attach much importance to the design and research of temperature system.Taking a strong function 8 bit MCS-80C51 which is introduced by INTEL company for core, temperature-automatic control system aims to design a temperature controller for grain situation witch has those functions: flexible temperature set, figure display, voice alert, etc. After modified, it can be used to control other numbers .The paper gives an introduction about the design of MCU-80C51 temperature control system in software and hardware. The paper also briefly describes the hardware schematic graphic and program chart. The temperature control system of this design is mainly composed by central controller, temperature detector, display, etc. in the temperature detecting part, it adopts temperature sensor DS18B20, and displays with LED digital tube. The temperature sensor DS18B20 capture temperature signal and send to MCU. Then MCU processes these signals and transmits temperature data to LED displaying. Thereby it realizes the purpose to control temperature.Keywords: Incubator, 80C51, Temperature controlI目录摘要 ...................................................................................................... Abstract ............................................................................................... I 目录 ................................................................................................... II 前言 ................................................................................................ - 0 - 1 绪论 ............................................................................................ - 1 -1.1 课题研究的背景........................................................ - 1 -1.2 课题研究的意义........................................................ - 2 -1.3 课题研究的内容........................................................ - 2 -2 恒温箱的系统概述 .................................................................... - 4 -2.1 系统的主要功能........................................................ - 4 -2.2 系统需求分析............................................................ - 5 -2.3 智能恒温箱的工作流程............................................ - 5 -2.4 恒温箱的工作过程.................................................... - 7 -2.5 本章小结 .................................................................... - 7 -3 智能恒温箱的硬件设计 ............................................................ - 8 -3.1 MCS-51单片机简介.................................................. - 8 -3.2 硬件电路设计概述.................................................. - 10 -3.3 时钟频率电路设计.................................................. - 11 -3.4 复位电路设计.......................................................... - 12 -3.5 显示电路的设计...................................................... - 13 -3.5.1 显示电路概述.......................................... - 13 -3.5.2 七段LED数码管的原理 ....................... - 14 -3.5.3 显示电路整体设计.................................. - 18 -3.6 开关键盘设计.......................................................... - 18 -3.6.1 指拨开关.................................................. - 19 -3.7 指示灯电路 .............................................................. - 20 -3.8 温度采集电路.......................................................... - 21 -3.9 总体硬件原理图...................................................... - 22 -3.10 本章小结 ................................................................ - 23 -4 系统软件设计 .......................................................................... - 24 -4.1 软件任务分析.......................................................... - 24 -4.2 程序流程图 .............................................................. - 25 -II4.3 本章小结 .................................................................. - 29 -5 软件调试与仿真 ...................................................................... - 30 -5.1 Keil软件调试........................................................... - 30 -5.2 PROTEUS软件调试 ............................................... - 31 -5.3 PROTEUS仿真 ....................................................... - 34 -5.4 本章小结 .................................................................. - 37 -结论 .............................................................................................. - 38 - 致谢 .............................................................................................. - 39 - 参考文献 ...................................................................................... - 40 - 附件1 总体硬件原理图 .................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的恒温箱课程设计(参考模板)
成都理工大学工程技术学院《恒温箱控制系统》课程设计报告系别：自动化工程系专业：自动化姓名：杜亮学号： 2011203072022014年6月16日摘要温度的测量与控制在工业、农业、国防等行业有着广泛的应用。
随着微电子技术的发展，各种高性能的半导体集成温度传感器，在温度测控领域得到了极为广泛的应用。
恒温箱的智能控制系统是用半导体温度传感器做测温器，用单片机控制温度平衡，最终达到恒温的目的。
本文对系统所能实现的功能做了简单介绍，并简单介绍了系统使用的51单片机的性能和发展情况；同时对DS18B20做了介绍。
本文重点介绍了系统硬件的分析与设计，对硬件各部分的电路一一进行了介绍。
绘制了电路原理图，并进行了电路的焊接，完成了系统的硬件调试。
根据硬件的设计和系统所要实现的功能，本设计对软件也进行了设计，并经过反复的模拟运行、调试，完成了系统的软件设计，最后形成了一套完整的智能温度控制系统。
关键词：温度平衡 DS18B20 51单片机目录摘要 ............................................................................................................................................. - 1 - 目录 ............................................................................................................................................. - 2 -前言 ............................................................................................................................................. - 3 -1 系统设计分析.......................................................................................................................... - 4 -1.1 设计题目要求............................................................................................................... - 4 -1.2 设计方案选择............................................................................................................... - 4 -2 硬件电路设计.......................................................................................................................... - 5 -2.1 硬件电路设计............................................................................................................... - 5 -2.1.1 传感器................................................................................................................ - 5 -2.1.2 温度传感器DS18B20 ....................................................................................... - 6 -2.1.3 LED数码管显示电路........................................................................................ - 6 -2.2 硬件总电路图............................................................................................................... - 7 -3 程序设计.................................................................................................................................. - 7 -3.1 程序设计介绍............................................................................................................... - 7 -3.2 程序编写....................................................................................................................... - 7 -4 总结 ....................................................................................................................................... - 14 -前言近年来为了保证产品的质量，各个行业行为规范就越来越高，众多机械类、医药类、化工类、建筑类等工业和企业都离不开恒温箱的使用；为了确保恒温箱许多主要技术的指标可以达到国家技术所要求的规定，必须对其进行检测，保证产品的质量[1]。
基于单片机控制的恒温箱设计
（2011届）毕业设计（论文）资料（2011届）专科毕业设计（论文）基于单片机控制的恒温箱设计学院（部）：电气与信息工程学院专业：机电一体化技术学生姓名：刘勇班级：机电0821学号024指导教师姓名：周翔职称讲师最终评定成绩2011年6年摘要本设计以单片机AT89c51为核心部件，采用单总线型数字式的温度传感器DS18B20作为温度采集，设计制作了带键盘输入控制，动态显示和越限报警功能的恒温控制系统。
该系统既可以对当前温度进行实时显示，又可以对温度进行控制，并使其恒定在某一温度范围。
控制键盘设计使设置温度简单快捷，两位整数一位小数的显示方式具有更高的显示精度。
通过对系统软件和硬件的合理规划，发挥单片机自身集成多系统功能单元的优势，在不减少功能的前提下有效降低了成本，系统操作简便。
关键词：单片机，恒温控制，AT89C51，DS18B20，精度ABSTRACTThis design with single-chip microcomputer AT89c51 as the core component with single bus-control digital temperature sensor DS18B20 as temperature gathering, design with a keyboard input control, the dynamic display and the limit alarm function of temperature control system. This system not only can real-time display of the current temperature and temperature control, and make its constant in a certain temperature range. Control the keyboard design makes set temperature simple and quick, two integer a decimal display mode has higher precision of the show. Through the system software and hardware reasonable planning, play microcontroller itself more system function unit integrated advantage, in not reduce functionality premise to reduce the cost and system easy operation.Key words: single-chip ，microcomputer temperature control，AT89C51 single chip ，DS18B20 ，precision目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景错误!未定义书签。
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1.前言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。
本保温箱温控系统所介绍的与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，控制准确，负载广泛，有LED显示相应的工作方式，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，该设计控制器使用单片机 STC89C51，测温传感器使用 DS18B20，用四位一体共阳极 LED 数码管显示数据，用继电器驱动负载，用PNP三极管驱动。
2.系统概述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,本文将介绍一种基于单片机保温箱的温控系统研究，本恒温箱属于多功能多用途，可以设置上下控制温度，当温度不在设置范围内时，可以驱动相应的负载工作，同时声光报警。
随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。
本文通过采用继电器作为温度的主要控制元件，它可以直接驱动2500W功率的负载，可以应用于家庭、小型工厂等小电量用电设备，亦可以用继电器来控制交流接触器线圈等，就可以实现对大功率负载的控制，应用十分广泛。
采用蜂鸣器作为电声元件的报警，LED发光指示相应的加热或制冷工作。
这种保温箱的温控系统结构简单，可操作性强，应用广泛。
工作时，温度控制范围为上下限之间，当前环境温度若超过设定的临界温度，由单片机发出控制和报警信号，从而负载控制温度的变化。
基于单片机保温箱的温控系统大部分使用是在实验室、工业、医药、农业中。
在实验室中特别是生物实验室，我们为了得到更加准确的实验数据，对于恒温实验环境要求严格。
所以针对实验室来说，恒温箱的作用显得相当重要。
在工业生产过程中我们对于恒温箱的要求也相对更加严格，比如产品的热处理、冷处理等，直接影响着产品的质量。
在医药方面医用恒温箱主要用于药品和试剂的储存、运输，疫苗、血液的冷藏保温，透析液的加温、生理盐水的加温等。
由以上我们可以明显的看出恒温箱的重要作用。
在农业温室大棚中，温控系统对于农作物的生长至关重要，对于农业方面，以至于生活中的各个方面温控系统永远处于相当重要的地位。
关键词:STC89C51单片机温度控制恒温箱 DS18B203 设计要求与方案论证首先明确设计要求，再整体讨论和确定方案，一一攻破设计的难点。
3.1 设计要求基本范围0℃-99℃；精度误差小于 0.1℃；数码管直读显示；可以温度控制；扩展功能：可以任意设定温度的上下限控制及报警功能，可以驱动加热和制冷负载。
3.2 系统基本方案选择和论证3.2.1 单片机芯片的选择方案和论证由于单片机具有以下的很多优点，被我们选定为制作该作品的首选芯片单片机特点：（1）高集成度，体积小，高可靠性单片机将各功能部件集成在一块晶体芯片上，集成度很高，体积自然也是最小的。
芯片本身是按工业测控环境要求设计的，内部布线很短，其抗工业噪音性能优于一般通用的CPU。
单片机程序指令，常数及表格等固化在ROM中不易破坏，许多信号通道均在一个芯片内，故可靠性高。
（2）控制功能强为了满足对对象的控制要求，单片机的指令系统均有极丰富的条件:分支转移能力，I/O口的逻辑操作及位处理能力，非常适用于专门的控制功能。
（3）低电压，低功耗，便于生产便携式产品为了满足广泛使用于便携式系统，许多单片机内的最低工作电压仅为1.8V～3.6V，而工作电流仅为数百微安。
（4）易扩展片内具有计算机正常运行所必需的部件。
芯片外部有许多供扩展用的三总线及并行、串行输入/输出管脚，很容易构成各种规模的计算机应用系统。
（5）优异的性价比单片机的性能极高。
为了提高速度和运行效率，单片机已开始使用RISC流水线和DSP等技术。
单片机的寻址能力也已突破64KB的限制，有的已可达到1MB 和16MB，片内的ROM容量可达62MB，RAM容量则可达2MB。
由于单片机的广泛使用，因而销量极大，各大公司的商业竞争更使其价格十分低廉，其性能价格比极高。
方案一:采用STC89C51芯片作为硬件核心。
STC89C51内部具有4KB ROM 存储空间,512字节数据存储空间，带有2K字节的EEPROM存储空间，与MCS-51系列单片机完全兼容,STC89C51可以通过串口下载。
方案二:采用AT89S51。
AT89S51片内具有4K字节程序存储空间，256字节的数据存储空间没有EEPROM存储空间，也与MCS-51系列单片机完全兼容，具有在线编程可擦除技术。
两种单片机都完全能够满足设计需要，STC89C51相对ATS89C51价格便宜，且下载简单方便。
考虑到方便因素，因此选用STC89C51。
3.2.2 温度传感器设计方案论证利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。
这些呈现规律性变化的物理性质主要有体。
温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。
按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。
现代信息技术的三大基础是信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。
温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段；(1)传统的分立式温度传感器(含敏感元件)；(2)模拟集成温度传感器/控制器；(3)智能温度传感器。
国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。
在20世纪90年代中期最早推出的智能温度传感器，采用的是8位A/D转换器，其测温精度较低，分辨力只能达到1°C。
国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能温度传感器，所用的是9~12位A/D转换器，分辨力一般可达0.5~0.0625°C。
由美国DALLAS半导体公司新研制的DS1624型高分辨力智能温度传感器，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。
为了提高多通道智能温度传感器的转换速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D转换器。
目前，智能温度传感器的总线技术也实现了标准化、规范化，所采用的总线主要有单线(1-Wire)总线、I2C总线、SMBus总线和spI总线。
温度传感器作为从机可通过专用总线接口与主机进行通信。
方案一:由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，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，这种设计需要用到 A/D 转换电路，感温电路比较麻烦。
方案二:进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器 DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。
从以上两种方案，两种都完全能够满足设计需要，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。
3.2.3 显示模块方案论证方案一：1602液晶模块1602液晶也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等显示模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。
每位之间有一个点距的间隔每行之间也有间隔起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以他不能显示图形它的优点是微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧。
方案二：数码管显示数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。
数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管：按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。
共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管，共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。
共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管，共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。
由于它的价格便宜使用简单在电器特别是家电领域应用极为广泛。
综上所诉：LCD1602虽然显示较全；但数码管以完全能显示温度值，价格也差6倍之多，数码管更适合本设计，固本设计用数码管作为显示模块。
3.3 电路设计最终方案决定综上各方案所述,对此次作品的方案选定：采用STC89C51单片机作为主控制系统；采用DS18B20为传感器；采用数码管作为显示器件。
4主要元件介绍4.1 STC89C51介绍STC89C51是由宏晶科技公司生产的与工业标准MCS-51指令集和输出管脚相兼容的单片机。
（1）中央处理器（CPU）中央处理器是单片机的核心,完成运算和控制功能。
8051的CPU能处理8位二进制数或代码。
（2）内部数据存储器（内部RAM）8051芯片中共有256个RAM单元，但其中后128单元被专用寄存器占用，能作为寄存器供用户使用的只是前128单元，用于存放可读写的数据。
因此通常所说的内部数据存储器就是指前128单元，简称内部RAM。
（3）内部程序存储器（内部ROM）8051共有4KB掩膜ROM，用于存放程序、原始数据或表格，因此，称之为程序存储器，简称内部ROM。
（4）定时/计数器8051共有两个16位的定时/计数器，以实现定时或计数功能，并以其定时或计数结果对计算机进行控制。
（5）并行I/O口MCS-51共有4个8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），以实现数据的并行输入/输出。
（6）串行口8051单片机有一个全双工的串行口，以实现单片机和其它设备之间的串行数据传送。
该串行口功能较强，既可作为全双工异步通信收发器使用，也可作为同步移位器使用。
（7）中断控制系统8051单片机的中断功能较强，以满足控制应用的需要。
8051共有5个中断源，即外中断两个，定时/计数中断两个，串行中断一个。
全部中断分为高级和低级共两个优先级别。
(8) 时钟电路8051芯片的内部有时钟电路，但石英晶体和微调电容需外接。
时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列。
系统允许的晶振频率一般为6 MHz和12 MHz。
从上述内容可以看出，MCS-51虽然是一个单片机芯片，但作为计算机应该具有的基本部件它都包括，因此，实际上它已是一个简单的微型计算机系统了。