数字温度计课程设计报告
数字温度计DS18B20课程设计报告
数字温度计DS18B20课程设计报告1. 课程设计背景数字温度计是一款可以测量温度并输出数字信号的电子设备。
它具有高精度、可编程、低功耗等优点，因此在很多领域都有广泛应用，比如环境温度监测、工业控制、食品加工等。
DS18B20是一款数字温度传感器，它以数字方式输出采集到的温度值，精度高达±0.5℃，提供了多种通信协议，应用灵活。
在本次课程设计中，我们将学习如何使用DS18B20来制作一款数字温度计。
2. 课程设计目标在本次课程设计中，我们的目标是：1.学习数字温度计的工作原理和基本构成；2.掌握DS18B20的使用方法和通信原理；3.制作一款数字温度计，并进行温度测量和数据传输。
3. 课程设计内容3.1 数字温度计的工作原理数字温度计的工作原理是利用温度传感器采集温度信息，然后通过模数转换器（ADC）将模拟信号转换成数字信号，并且通过数字信号处理单元进行处理，并显示在屏幕上。
温度传感器一般分为两种类型，即模拟温度传感器和数字温度传感器。
3.2 DS18B20的使用方法和通信原理DS18B20可以通过多种通信协议与主控板进行通信，如1-wire协议、I2C协议等。
1-wire协议是一种仅使用单个总线的串行协议，利用单总线实现数据传输。
3.3 制作数字温度计我们可以通过编程语言来控制DS18B20进行温度采集，并用LCD屏幕显示温度值。
首先要准备所需的材料和工具，包括Arduino开发板、DS18B20传感器、LCD显示屏、杜邦线、面包板等。
具体步骤如下：•连接DS18B20传感器•连接LCD显示屏•编写程序4. 课程设计成果经过学习和实际操作，我们可以掌握数字温度计的工作原理和基本构成，以及DS18B20的使用方法和通信原理。
同时，我们可以独立制作一款数字温度计，在温度测量和数据传输方面有了实际经验。
这些知识和技能对于我们学习和研究电子技术都非常有帮助。
5.通过本次课程设计，我们学习了数字温度计的工作原理和基本构成，以及DS18B20的使用方法和通信原理。
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DS18B20课程设计报告
数字温度计DS18B20课程设计报告专业名称：自动化专业班级：全文结束》》级自动化1班学号：全文结束》》4786 摘要本设计采用的主控芯片是ATMEL公司的AT89C51单片机，数字温度传感器是DALLAS公司的DS18B20。
本设计用数字传感器DS18B20测量温度，测量精度高，传感器体积小，使用方便。
所以本次设计的数字温度计在工业、农业、日常生活中都有广泛的应用。
单片机技术已经广泛应用社会生活的各个领域，已经成为一种非常实用的技术。
51单片机是最常用的一种单片机，而且在高校中都以51单片机教材为蓝本，这使得51单片机成为初学单片机技术人员的首选。
本次设计采用的AT89C51是一种flash型单片机，可以直接在线编程，向单片机中写程序变得更加容易。
本次设计的数字温度计采用的是DS18B20数字温度传感器，DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。
本设计根据设计要求，首先设计了硬件电路，然后绘制软件流程图及编写程序。
本设计属于一种多功能温度计，温度测量范围是-55℃到125℃。
温度值的分辨率可以被用户设定为9-12位，可以设置上下限报警温度，当温度不在设定的范围内时，就会启动报警程序报警。
本设计的显示模块是用液晶显示屏1602实现温度显示。
在显示实时测量温度的模式下还可以通过查询按键查看设定的上下限报警温度。
一、实验设计概述本系统所设计的数字温度计采用的是DS18B20数字温度传感器测温，测温上下限为10°C~40°C。
DS18B20直接输出的就是数字信号，与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，上下限报警功能。
其输出温度采用LCD1602显示，主要用于对测温比较准确的场所。
该设计控制器使用的是51单片机AT89C51，AT89C51单片机在工控、测量、仪器仪表中应用还是比较广泛的。
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。
数字温度计设计报告
考试序号：11数字温度计设计报告姓名：刘慧学号：14122502243班级：电子12-1BF指导老师：梅孝安完成时间：2014年12月25日湖南理工学院物理与电子学院目录一、引言 (2)二、设计任务与要求 (2)三、设计方案 (3)四、硬件电路设计 (4)4.1、主控电路 (4)4.2、显示电路 (6)4.3、测温电路 (6)五、设计原理 (7)六、系统软件设计 (8)6.1子程序 (8)6.2读出温度子程序 (9)6.3设计测试 (10)七、设计感言 (11)八、参考文献 (12)九、附录 (13)一、引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，该设计控制器使用单片机AT89S51，测温传感器使用DS18B20，用LCD160液晶屏实现温度显示,能准确达到以上要求。
二、设计任务与要求通过课程设计的教学实践，进一步学习、掌握单片机应用系统的有关知识，加深了解单片机的工作原理。
初步掌握PROTEUS软件的使用及简单单片机应用系统的硬件设计、软件编程及基本调试方法。
提高动手实践能力、提高科学的思维能力。
设计基本要求：（1）数字式温度计测温范围在-55℃~+125℃；（2）误差在＋0.5℃以内；（3）采用LCD160液晶屏显示；三、设计方案本数字温度计采用DS18B20温度传感器。
DS18B20的内部3脚（或8脚）封装。
使用特有的温度测量技术，将被测温度转换成数值信号。
3.0~5.5V 的电源供电方式和寄生电源供电方式。
ROM 由64位二进制数字组成，共分为八个字节，RAM 由64位二进制数字组成，共分为8个字节，RAM 由9个字节的高速暂存器和非易失性电写ROM 组成。
数字温度计课程设计报告
硬件课程设计实验报告课题：数字温度计目录一．需求分析 (1)二．概要设计 (1)三．硬件电路设计 (3)四．系统软件设计 (5)五．软件仿真 (8)六．实际连接与调试 (9)七．本次课设的收获与感受 (11)附录（程序源代码） (12)一．需求分析功能要求：测量环境温度，采用接触式温度传感器测量，用数码管显示温度值。
设计要求：（一）功能要求(1) 由4位数码管显示当前温度。
(2) 具备报警，报警门限通过键盘设置。
(3) 精度为0.5℃。
（二）画出参考的电路原理图（三）画出主程序及子程序流程图、画出MCS51内部RAM 分配图，并进行适当地解释。
（四）写出实现的程序及实现过程。
并进行适当地解释说明。
二．概要设计（一）方案选择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。
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。
（二）系统框图该系统可分为以下七个模块：（1）控制器：采用单片机STC89C52对采集的温度数据进行处理；（2）温度采集：采用DS18B20直接向控制器传输12位二进制数据；（3）温度显示：采用了4个LED共阴极七段数码管显示实际温度值；（4）门限设置：主要实现模式切换及上下门限温度的调节；（5）报警装置：采用发光二极管进行报警，低于低门限或高于高门限均使其发光；（6）复位电路：对整个系统进行复位；（7）时钟振荡模块：为整个系统提供统一的时钟周期。
（三）重要器件及其相关参数（1）单片机STC89C52P0.0~P0.7：通用I/O引脚或数据低8位地址总线复用地址；P1.0~P1.7：通用I/O引脚；P2.0~P2.7：通用I/O引脚或高8位地址总线复用地址；P3.0~P3.7：通用I/O引脚或第二功能引脚（RxD、TxD、INT0、INT1、T0、T1、WR、RD）；XTAL1、XTAL2：外接晶振输入端；RST/Vpd：复位信号输入引脚/备用电源输入引脚；Vcc：接+5V电源；Vss：地端。
数字温度计课程设计
数字温度计课程设计一、引言本文档旨在设计一门名为“数字温度计”的课程，旨在教授学生如何设计并制作一个简单的数字温度计。
通过这门课程，学生将了解温度的概念、温度测量的原理，并通过实践操作来设计、制作和调试一个数字温度计原型。
二、课程大纲1. 课程简介在本节课中，我们将介绍本门课程的内容、目标和教学方法。
2. 温度的概念和单位这一节课中，我们将学习温度的基本概念，温度的不同单位以及它们之间的转换关系。
3. 温度测量的原理在本节课中，我们将讲解温度测量的一些基本原理，包括使用热敏电阻、红外线传感器和半导体温度传感器等。
4. 温度传感器的选择和使用这节课我们将学习如何选择合适的温度传感器，并了解它们的使用方法和注意事项。
5. 数字温度计的设计与制作在本节课中，我们将介绍数字温度计的基本原理和电路设计。
学生们将分组进行设计并制作一个数字温度计原型。
6. 数字温度计的调试和应用这节课中，学生需要将制作好的数字温度计原型进行调试，并学习如何将其应用到实际生活中。
7. 课程总结和展望在最后一节课中，我们将对整个课程进行总结，并展望学生们在将来可以进一步深入研究的方向。
三、教学方法本门课程采用以下教学方法：1.授课：教师将通过讲解的方式，将温度概念、温度测量原理等知识传达给学生。
2.实验：学生将参与到温度计设计与制作的实验中，通过实际操作来理解概念和原理。
3.小组讨论：学生将分组进行温度计设计的讨论和合作，提高团队合作和问题解决能力。
4.实际应用：学生将通过调试和应用数字温度计原型，加深对温度测量的理解和实践能力。
四、课程评估本门课程的评估主要分为以下几个方面：1.实验成果：学生根据实验设计制作的数字温度计原型的质量和完成情况。
2.调试和应用：学生能否成功调试数字温度计原型，并将其应用到实际生活中。
3.报告和展示：学生需要撰写相关实验报告，并进行课程展示，展示他们的学习成果和理解。
五、参考资料以下是一些参考资料，供学生们深入了解和学习：1.电子技术基础教程2.温度传感器原理与应用3.温度计原理与设计以上是对《数字温度计课程设计》的简要说明，希望这门课程能够为学生们提供实践操作和实际应用的机会，帮助他们更深入地理解温度测量的原理与方法，培养他们的实践能力和问题解决能力。
温度计课程设计报告
位数字显示温度计》设计报告设计时间: 2011 12 20班级:姓名:报告页数: 17 页课程设计报告学院信息工程专业学号姓名(合作者: )成绩评定_______教师签名_______课程设计报告目录一、设计任务与要求二、设计方案及比较（设计可行性分析）三、系统设计总体思路四、系统原理框图及工作原理分析五、系统电路设计及参数计算, 主要元器件介绍及选择以及数据指标的测量六、画出电路原理图及PCB图七、产品制作及调试八、实验结果和数据处理九、结论（设计分析）十、问题与讨论摘要：温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量。
测量温度的基本方法是使用温度计直接读取温度。
最常见到的测量温度的工具是各种各样的温度计, 例如, 水银玻璃温度计, 酒精温度计, 热电偶或热电阻温度计等。
它们常常以刻度的形式表示温度的高低, 人们必须通过读取刻度值的多少来测量温度。
本次我们设计的数字显示温度计可以直接测量温度, 得到温度的数字值, 既简单方便, 又直观准确。
一、设计任务与要求（一）设计任务:采用温度传感器LM35, 位A/D转换器、数码或液晶显示器设计一个日常温度数字温度计。
产品指标及技术要求:①温度显示范围: 0℃~50℃；②数字显示分辨率: 0.1℃；③精度误差≤0.5℃；④电路工作电源可在5~9V范围内工作.参考芯片: 3位半A/D转换器: CC7106/ CC7107、CC7126/ CC7127 温度传感器: LM35 LCD显示器: 数码显示管:共阳或共阴极（二）实验测试要求1. 测温度传感器输出曲线, 即V/℃曲线；2. 调整电路的参数以及参考电压；3. 用示波器测量A/D转换器的BP、POL管脚波形及输出驱动波形；4. 记录Vin与显示的数值关系；二、方案论证与比较电路的组成: LM35温度传感器、芯片ICL7107、数码管和其他元件组成的电路。
选择理由：原理简单, 节约成本1.LM35温度传感器的选择感测温度的產品有多种类型, 依特性可概分为膨胀变化型、颜色变化型、电阻变化型、电流变化型、电压变化型、频率变化型…等, 常用的有热敏电阻、热电偶、热电阻、双金属片传感器、集成温度传感器。
单片机课程设计报告-数字温度计
单片机课程设计报告-数字温度计单片机是一种集成了微处理器核心、存储器、外围接口和定时器等功能模块的微型计算机。
在现代电子科技领域中，单片机被广泛应用于各种嵌入式系统中。
本课程设计主要针对单片机的应用实践，通过设计一个数字温度计来锻炼学生的单片机编程能力，同时加深对数字温度计的原理及应用的理解。
二、设计目标本课程设计旨在使学生掌握以下内容：1. 掌握单片机的基本原理和编程方法；2. 了解数字温度计的原理和应用；3. 熟悉温度传感器的使用和数据处理方法；4. 能够利用单片机开发出一个简单的数字温度计。
三、设计内容本课程设计主要包括以下内容：1. 单片机原理和编程基础；2. 数字温度计的原理和应用介绍；3. 温度传感器的选型及使用方法；4. 单片机数字温度计的设计和实现。
四、设计步骤1. 单片机原理和编程基础学生首先将学习单片机的基本原理和编程方法，包括单片机的体系结构、存储器组成、I/O口的使用、定时器的应用等内容。
2. 数字温度计的原理和应用介绍学生将了解数字温度计的基本原理和应用场景，包括数字温度计的工作原理、常见的数字温度计种类、数字温度计的应用领域等。
3. 温度传感器的选型及使用方法学生将学习温度传感器的选型原则，了解各种温度传感器的特点及使用方法，包括模拟温度传感器和数字温度传感器。
4. 单片机数字温度计的设计和实现学生将利用所学的单片机编程知识和温度传感器的使用方法，设计并实现一个简单的数字温度计。
学生需要考虑温度测量精度、显示方式、数据处理方法等问题。
五、教学方法本课程设计采用理论教学与实践相结合的教学方式，通过理论课堂讲解和实际操作演示相结合，加深学生对单片机和数字温度计知识的理解和掌握。
同时，鼓励学生合作学习，共同解决实际问题，提高实战能力。
六、教学评估学生将根据设计的数字温度计的实际测量情况、数据处理方法以及最终的效果进行评估，教师将根据学生的设计方案和实际操作情况进行评分。
同时，学生对单片机编程的理解和掌握水平也将作为评估的重要内容。
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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：2347 张吉晴：2344贺凌伟：2342 田野：2343 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)设计目的设计原理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。
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，可广泛用于食品库、冷库、粮库、温室大棚等需要控制温度的地方。
目前,该产品已在温控系统中得到广泛的应用。
设计原理本系统是一个基于单片机AT89S52的数字温度计的设计，用来测量环境温度，测量范围为-50℃—110℃度。
整个设计系统分为4部分：单片机控制、温度传感器、数码显示以及键盘控制电路。
整个设计是以AT89S52为核心，通过数字温度传感器DS18B20来实现环境温度的采集和A/D转换，同时因其输出为数字形式，且为串行输出，这就方便了单片机进行数据处理，但同时也对编程提出了更高的要求。
单片机把采集到的温度进行相应的转换后，使之能够方便地在数码管上输出。
LED采用四位一体共阴的数码管。
设计难点此设计的重点在于编程，程序要实现温度的采集、转换、显示和上下限温度报警，其外围电路所用器件较少，相对简单，实现容易。
设计任务与要求此次课程设计，就是用单片]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。
➢9V供电；➢温度采集采用DS18B20；➢4位LED显示；➢设计温度控制器原理图，并用proteus进行仿真；➢用altium designer 画出PCB 并制好印刷电路板；➢设计和绘制软件流程图，用C语言进行程序编写；焊接硬件电路，进行调试。
设计方案与选材提及到温度的检测，我们首先会考虑传统的测温元件有热电偶和热电阻，而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持，硬件电路复杂，软件调试也复杂，制作成本高。
因此，本数字温度计设计采用智能温度传感器DS18B20作为检测元件，测温范围为-55°C至+125°C，最大分辨率可达°C。
DS18B20可以直接读出被测量的温度值，而采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。
按照系统设计功能的要求，确定系统由三个模块组成：主控制器STC89C51，温度传感器DS18B20，驱动显示电路。
总体电路框图如下：DS18B20温度传感器本设计的测温系统采用芯片DS18B20，DS18B20是DALLAS公司的最新单线数字温度传感器，它的体积更小，适用电压更宽，更经济。
实现方法简介DS18B20采用外接电源方式工作，一线测温一线与STC89C51连接，测出的数据放在寄存器中，将数据经过BCD码转换后送到LED显示。
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位的数字值读数方式。
DS18B20的性能特点如下：●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；●多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；●无须外部器件；●可通过数据线供电，电压范围为~Ｖ；●零待机功耗；●温度以９或１２位数字；●用户可定义报警设置；●报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；●负电压特性，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；DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM,温度传感器,非挥发的温度报警触发器TH和TL,高速暂存器。
DS18B20的管脚排列如图2-3-1所示。
64位光刻ROM是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列号。
不同的器件地址序列号不同。
?精度的温度数值。
该字节各位的定义如下图所示。
低5位一直为1，TM是工作模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式，DS18B20出厂时该位被设置为0，用户要去改动，R1和Ｒ0决定温度转换的精度位数，来设置分辨率。
图 DS18B20的字节定义DS18B20高速暂存器共9个存存单元，如表所示：表3-1 DS18B20的引脚分布图以12位转化为例说明温度高低字节存放形式及计算：12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个高低两个8位的RAM 中，二进制中的前面5位是符号位。
如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于才能得到实际温度。
表3-2 DS18B20的字节存放表由下图可以看到，Dsl8820的内部存储器是由8个单元组成，其中第0、1个存放测量温度值，第2、3分别存放报警温度的上下限值，第4单元为配置单元，5、6、7单元在DSl8820这里没有被用到。
对于第4个寄存器，用户可以设置温度转换精度，系统默认12bit 转换精度，相当于十进制的0．0625℃，其转换时间大约为750磷。
具体见表2-4-1。
图 内部存储器结构图表3-3 温度精度配置表3-3可见，DS18B20温度转换的时间比较长，而且分辨率越高，所需要的温度数据转换时间越长。
因此，在实际应用中要将分辨率和转换时间权衡考虑。
高速暂存RAM的第6、7、8字节保留未用，表现为全逻辑1。
第9字节读出前面所有8字节的CRC码，可用来检验数据，从而保证通信数据的正确性。
当DS18B20接收到温度转换命令后，开始启动转换。
转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第1、2字节。
单片机可以通过单线接口读出该数据，读数据时低位在先，高位在后，数据格式以℃／LSB形式表示。
当符号位S＝0时，表示测得的温度值为正值，可以直接将二进制位转换为十进制；当符号位S＝1时，表示测得的温度值为负值，要先将补码变成原码，再计算十进制数值。
表2-4-2是一部分温度值对应的二进制温度数据。
表3-4 温度精度配置8B20完成温度转换后，就把测得的温度值与RAM中的TH、TL字节内容作比较。
若T＞TH或T＜TL，则将该器件内的报警标志位置位，并对主机发出的报警搜索命令作出响应。
因此，可用多只DS18B20同时测量温度并进行报警搜索。
在64位ROM的最高有效字节中存储有循环冗余检验码（CRC）。
主机ROM 的前56位来计算CRC值，并和存入DS18B20的CRC值作比较，以判断主机收到的ROM数据是否正确。
DS18B20的测温原理是这这样的,器件中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1；高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入。
器件中还有一个计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲进行计数进而完成温度测量。
计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将－55℃所对应的一个基数分别置入减法计数器1、温度寄存器中，计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。
减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，减法计数器1的预置将重新被装入，减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器计数到0时，停止温度寄存器的累加，此时温度寄存器中的数值就是所测温度值。
其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数器门仍未关闭就重复上述过程，直到温度寄存器值大致被测温度值。
另外，由于DS18B20单线通信功能是分时完成的，它有严格的时隙概念，因此读写时序很重要。
系统对DS18B20的各种操作按协议进行。
操作协议为：初使化DS18B20（发复位脉冲）→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据。
由于DS18B20采用的“一线总线”结构，所以数据的传输与命令的通讯只要通过微处理器的一根双向I／o口就可以实现。
DSl8B20约定在每次通信前必须对其复位，具体的复位时序如图2-4-2所示。
图复位时序图图2-4-3中所示，tRSTL为主机发出的低电平信号，本文中有AT89S52提供，tRSTL的最小时延为480u s，然后释放总线，检查DSl8B20的返回信号，看其是否已准备接受其他操作，其中tPDHIGH时间最小为15us，最长不能超过60us，否则认为DS18B20没有准备好，主机应继续复位，直到检测到返回信号变为低电平为止。