数字温度计设计报告样本
数字温度计设计实验报告
数字温度计设计实验报告标题：数字温度计设计实验报告摘要：本实验旨在设计一个数字温度计，并通过实验验证其准确性和稳定性。
实验采用了数字温度传感器和微控制器进行设计，通过对比实验结果和标准温度计的测量结果，验证了数字温度计的准确性和稳定性。
实验结果表明，设计的数字温度计具有较高的测量精度和稳定性，可应用于工业生产和科研领域。
引言：温度是物体内部分子运动的表现，是一个重要的物理量。
在工业生产和科研领域，准确测量温度对于控制生产过程、保证产品质量和研究物质性质具有重要意义。
传统的温度计有玻璃温度计、金属温度计等，但其测量范围有限，且不便于数字化处理。
因此，设计一种数字温度计具有重要意义。
实验设计：本实验采用数字温度传感器和微控制器进行设计。
数字温度传感器采集环境温度，并将信号传输给微控制器进行处理。
微控制器通过内部算法对温度信号进行处理，并将结果显示在数码管上。
实验采用标准温度计测量环境温度，并将结果作为对比实验。
实验步骤：1. 搭建数字温度计实验平台，连接数字温度传感器和微控制器；2. 将标准温度计放置在与数字温度传感器相同的环境中，测量环境温度；3. 同时，数字温度传感器采集环境温度，并将结果显示在数码管上；4. 对比标准温度计和数字温度计的测量结果，分析其准确性和稳定性。
实验结果：经过对比实验，标准温度计和数字温度计的测量结果基本一致，表明设计的数字温度计具有较高的测量精度。
在不同环境温度下，数字温度计的测量结果稳定，显示出良好的稳定性。
因此，设计的数字温度计具有较高的准确性和稳定性，可应用于工业生产和科研领域。
结论：本实验成功设计了一个数字温度计，并验证了其准确性和稳定性。
设计的数字温度计具有较高的测量精度和稳定性，可满足工业生产和科研领域对于温度测量的要求。
未来可以进一步优化设计，提高数字温度计的性能，并拓展其在更广泛的领域应用。
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。
数字温度计课程设计报告范文
数字温度计课程设计报告范文主要采用单片机实现数字温度计功能,其中包含硬件和软件的实现部分1课题说明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。
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。
本设计选用AT89C51型单片机作为主控制器件，DS18B20作为测温传感器,通过LCD1602实现温度显示。
通过DS18B20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0.01℃。
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实现方法采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。
采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS18B20和AT89C51单片机构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,也可直接与计算机连接。
采用AT89C51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。
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温度。
该系统扩展性非常强。
该测温系统电路简单、精确度较高、实现方便、软件设计也比较简单。
系统框图如图1所示。
图1DS18B20温度测温系统框图主要采用单片机实现数字温度计功能,其中包含硬件和软件的实现部分3硬件设计3.1单片机最小系统设计单片机小系统基本组成：单片机小系统由AT89S51芯片、电源电路、振荡电路和复位电路组成。
3.1.1AT89S51芯片引脚图图2AT89S51主要采用单片机实现数字温度计功能,其中包含硬件和软件的实现部分3.2各单元电路3.2.1电源电路3.2.2振荡电路3.2.3复位电路主要采用单片机实现数字温度计功能,其中包含硬件和软件的实现部分4软件设计4.1主程序流程图主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量的当前温度值，温度测量每1进行一次。
数字温度计实验报告
数字温度计一．设计任务书设计一个可测量一定温度范围的数字温度计，并显示出当前温度。
二．设计要求1.基本要求（1）可测量温度范围：000.0℃～102.0℃（2）温度分辨率：0.5℃（3）测量相对误差：≤2%（4）用数码管实时显示被测温度2.提高要求（1）实现多个温度点的实时测量（2）实现温度的分档测量（3）实现零下温度测量并显示3.发挥部分（1）实现摄氏、华氏、开氏的转换并显示（2）温度过高报警三．方案讨论及元件选择1.方案概述温度传感器DS18B20是单线通信，其输出值为数字信号，将其输出的温度数据送给单片机AT89C51处理，转换为温度动态显示。
2.分步讨论（1）温度传感器本方案采用DS18B20温度传感器，其特点为：1）适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，寄生电源方式下可由数据线供。
2）独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
3）DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。
4）DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。
5）温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃。
6）可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温。
7）在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快。
8）测量结果直接输出数字温度信号，以“一线总线”串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。
9）负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
其管脚图为：DS18B20的引脚功能：DQ为数字信号输入/输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地（2）动态显示通过单片机与七段显示译码器HCF4511BE结合使用实现HCF4511BE的简介如下：HCF4511BE是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器，特点：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。
数字温度计设计报告
数字温度计设计报告数字温度计设计报告课程名称：电⼦课程设计院别：武警⼯程学院专业: 指挥⾃动化班级：⼆队⼀区队姓名：王凯(03) ⽥腾浩 (23)指导教师：邹涛时间: 2010年1⽉12⽇主要内容：设计⼀个数字温度计，测量范围：0～100 O C。
温度的实时LED数字显⽰。
测量温度信号为模拟量。
基本要求：1.画出数字温度计的结构框图。
2.画出系统原理电路图。
3.⽤MULTISIM进⾏仿真实验。
4.按要求完成课程设计报告，交激光打印报告和电⼦⽂档。
主要参考资料：[1] 阎⽯.数字电⼦技术基础[M].北京：⾼等教育出版社，2001.[2] 彭介华.电⼦技术课程设计指导[M].北京：⾼等教育出版社，1997.[3]孙梅⽣.电⼦技术基础课程设计[M].北京：⾼等教育出版社，1998.[4]⾼吉祥.电⼦技术基础实验与课程设计[M].北京：电⼦⼯业出版社，2002.完成期限⼀、任务技术指标主要内容：设计⼀个数字温度计，测量范围：0～100 O C。
温度的实时LED数字显⽰。
测量温度信号为模拟量。
基本要求：1.画出数字温度计的结构框图。
2.画出系统原理电路图。
3.⽤MULTISIM进⾏仿真实验。
4.按要求完成课程设计报告，交激光打印报告和电⼦⽂档⼆、总体设计思想1.基本原理由于温度计的应⽤很⼴，所以温度计的设计也不完全⼀样。
以前⼀般采⽤热电偶、玻璃液体温度计、双⾦属温度计、压⼒式温度计、热电阻和⾮接触式温度计等进⾏温度测量。
其中热电偶的温度测量范围较宽，它⽆需使⽤驱动电源即可直接产⽣电压（温差电势）信号，该信号既可⽤直流测量仪器（如电位差计、数字电压表、毫伏计等）读取，以通过热电偶温度特性分度表查出对应的温度；也可以⽤线性校正电路将⼩信号电压放⼤后，通过显⽰仪表的刻度读数。
在某些输油、输⽓管道应⽤中，往往要求对温度进⾏长时间监测，且要求能够快速准确地读数。
此时，上述各类温度计则难以胜任。
⽽如果将热电偶产⽣的热电动势转换成数字信号后由单⽚机进⾏数据处理，并通过液晶来显⽰其温度结果，这种⽅法反应迅速，测量精度⾼，功耗⼩，显⽰直观。
数字温度计系统详细设计报告
数字温度计系统详细设计报告一设计要求1.1.系统功能要求对于设计的数字温度计系统，主要是以AT89C51(AT89C52)单片机为控制核心，采用高精度的传感器(DS18B20）对需要测量的周围温度进行周期性的测量，并用简单的通信技术，数码管显示技术，误差修正等技术，以最新的DS18B20温度传感器作为测量元件，构成一个较简单的温度测量系统。
并最终能实现对周围环境中的温度数据的精确采集，加以处理后显示在由数码管组成的显示器上。
1.2.其他要求：该测量系统尽量做到体积小、精度较高、数据传输可靠性高、功耗低、功能易扩展，对周围环境的适应性要强。
另外从经费方面除了特殊元件外，本着一切在能实现功能的基础上从简选择的原则。
2.1方案论证与选择该系统主要由温度测量和数据采集两部分电路组成，实现的方法有很多种，下面将列出两种在日常生活中和工农业生产中经常用到的实现方案（1）温度采集电路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。
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。
数显温度计报告
仿真一个相减器。R1，R2，R6，R7 均取 100KΩ 大电阻，减小温 度传感器内阻的影响。Uo=Ui-2.73v。 正下方是一个基准源对外输出 2.73v 直流信号。Uo=2.5*（1+R3/R4） R3 约为 940Ω，R4 约为 10KΩ，得 Uo 近似为 2.73v。 右下角的运放是同向相加器。其同相端一个接上一级的信号。一个接 0.178 （即 0.32/1.8）v 的直流信号。由同向相加器的输入输出特性得： Uo=（1+R9/R8）*((R10||R13)/(R14+R10||R13))*(Ui1+Ui2) R10=R13=R14=10KΩ, R8=25000Ω, R9 约为 110000Ω. 代入得
六、完成制作，电路，正面、背面以及工作中的照片 正面：
背面：
布局图：
七、温度测量及误差分析
U1 3050mV 2950mV 2986mV 2962mV 2977mV 理论 320mV 220mV 256mV 232mV 247mV U2 实测 318mV 217mV 254mV 234mV 246mV U3 理论 实测 理论 896.0mV 894.3mV 32.0℃ 716.0mV 712.5mV 22.0℃ 780.8mV 777.2mV 25.6℃ 737.6mV 735.8mV 23.2℃ 764.6mV 762.8mV 24.7℃ 温度值 显示值 31.8℃ 21.7℃ 25.4℃ 23.4℃ 24.6℃
数显温度计设计与制作报告
学 班 姓
院 级
电子工程学院 卓越 001012 班 张方林（00101202）
名 冉艳伟（00101201）
数显温度计设计与制作报告
一、设计任务
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数字温度计实验报告
一, 实验目的
1. 学习80C52单片机的内部的定时器及各接口的功能及应用。
2. 设计任务及要求利用实验平台上LED数码管和蜂鸣器设计具有最低、最高温度查询, 实时显示和报警功能的数字温度器。
二, 实验要求
基本要求:
1: 能够实时显示环境温度。
2: 能够保存使用时间内的最大值和最小值, 能够查阅。
3: 有温度报警功能, 能够设置报警温度。
用绿灯表示正常温度, 红灯表示报警同时发声。
扩展功能:
查询最低和最高温度时, 指示灯蓝灯和黄灯分别表示当前先显示的是高温还是低温。
三, 实验基本原理
利用单片机定时器完成报警检测功能。
每隔一段时间定时器0对当前温度值进行检测, 当超过设定温度30度时红灯亮并发生报警。
为了将时间在LED数码管上显示当前温度, 采用动态显示法, 由于静态显示法需要译码器, 数据锁存器等较多硬件, 可采用动态显示法实现LED显示, 经过对每位数码管的依次扫描, 使对应
数码管亮, 同时向该数码管送对应的字码, 使其显示数字。
由于数码管扫描周期很短, 由于人眼的视觉暂留效应, 使数码管看起来总是亮的, 从而实现了各种显示。
该设计采用四按键输入, 当按键1( 2) 按下, 可分别查看当前最低( 最高) 温度。
四, 实验设计分析
针对要实现的功能, 采用AT89S52单片机和ds18b20温度传感器进行设计, AT89S52 单片机是一款低功耗, 高性能CMOS8位单片机, 它有以下特点:
1、拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash
2、晶片内部具时钟振荡器( 传统最高工作频率可至 12MHz)
3、内部程序存储器( ROM) 为 8KB
4、内部数据存储器( RAM) 为 256字节
5、 32 个可编程I/O 口线
6、 8 个中断向量源
7、三个 16 位定时器/计数器
8、三级加密程序存储器
9、全双工UART串行通道
Ds18b20管脚图为:
ds18b20管脚图
DS18B20的引脚功能:
DQ为数字信号输入/输出端; GND为电源地; VDD为外接供电电源输入端( 在寄生电源接线方式时接地。
它具有如下特点:
( 1) 独特的单线接口方式: DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
( 2) 在使用中不需要任何外围元件。
( 3) 可用数据线供电, 电压范围: +3.0~ +5.5 V。
( 4) 测温范围: -55 ~+125 ℃。
固有测温分辨率为0.5 ℃。
( 5) 经过编程可实现9~12位的数字读数方式。
( 6) 用户可自设定非易失性的报警上下限值。
( 7) 支持多点组网功能, 多个DS18B20能够并联在惟一的三线上, 实现多点测温。
( 8) 负压特性, 电源极性接反时, 温度计不会因发热而烧毁, 但不能正常工作。
在程序方面, 采用分块设计的方法, 这样既减小了编程难度、使程序易于理解, 又能便于添加各项功能。
程序可分为温度获取程序, 中断程序, 显示程序, 延时程序等。
运用这种方法, 关键在于各模块的兼容和配合, 若各模块不匹配会出现意想不到的错误。
首先, 在编程之前必须了解硬件结构特别是各引脚的用法,
以及内部寄存器、存储单元的用法, 否则, 编程无从下手, 电路
也无法设计。
这是前期准备工作。
第二部分是硬件部分: 依据想要的功能分块设计设计, 比如输入需要开关电路, 输出需要蜂鸣器, led灯和数码管电路等。
第三部分是软件部分: 先学习理解汇编语
言的编程方法再根据设计的硬件电路进行分块的编程调试, 最终
完成程序设计。
第四部分是软件画图部分: 设计好电路后进行画图, 包括电路图和仿真图的绘制。
第五部分是软件仿真部分: 软硬件设计好后将软件载入芯片中进行仿真, 仿真无法完成时检查软件程
序和硬件电路并进行修改直到仿真成功。
第六部分是硬件实现部分: 连接电路并导入程序检查电路, 若与设计的完全一样一般能实现
想要的功能。
最后进行功能扩展, 在已经正确的设计基础上, 添加额外的功能!
五, 实验要求实现
A.电路设计
1. 整体设计
此次设计主要是应用单片机来设计数字温度计, 硬件部分主
要分以下电路模块: 输出电路用8个共阴数码管、 四个led 灯和蜂鸣器显示, 键盘进行温度设置报警温度。
电路的总体设计框架如下:
2. 分块设计
模块电路主要分为: 输入部分、 输出部分、 及温度读取
电路。
2.1 输入部分
输入部分 单片机 输入部分 晶振和复位
输出部分
外电路输入部分主要用于查询当前最低和最高温度。
KEY1\KEY2分别控制最低和最高温度的显示。
2.2 输出部分
输出部分
本电路的输出信号为7段数码管的位选和段选信号, 蜂鸣器信号, 提示灯信号。
本实验的数码管是共阴的, 为了防止段选信号不能驱动数码管, 故在P1口连接上拉电阻后, 再送段选信号, 以提高驱动, 位选信号直接从P2口接入。
程序将获得的温度实时地显示在数码管上; 当温度超过设定的数值时, 红灯亮, 蜂鸣器响。
当查询最低温度时, 蓝灯亮, 最高
温度时绿灯亮。
晶振与复位电路
本实验单片机时钟用内部时钟, 模块如下:
温度检测模块:
DQ接P1.0,用于单总线传送。
温度读取模块主程序如下: sendChangeCmd();
tempValue1 = getTmpValue();
temp = abs(tempValue1);
tempL=(tempL > temp ? temp :tempL );
tempH=(tempH < temp ? temp :tempH );。