四位数数字温度计

四位数数字温度计
四位数数字温度计

四位数数字温度计

单片机系列实验

来源:网络作者:未知字号:[大中小]

1.温度传感器AD590基本知识

AD590产生的电流与绝对温度成正比,它可接收的工作电压为4V-30V,检测的温度范围为-55℃-+150℃,它有非常好的线性输出性能,温度每增加1℃,其电流增加1uA。

AD590温度与电流的关系如下表所示

摄氏温度AD590电流经10KΩ电压

0℃273.2 uA 2.732V

10℃283.2 uA 2.832 V

20℃293.2 uA 2.932 V

30℃303.2 uA 3.032 V

40℃313.2 uA 3.132 V

50℃323.2 uA 3.232 V

60℃333.2 uA 3.332 V

100℃373.2 uA 3.732 V

AD590引脚图

2.实验任务

利用AD590温度传感器完成温度的测量,把转换的温度值的模拟量送入ADC0809的其中一个通道进行A/D转换,将转换的结果进行温度值变换之后送入数码管显示。

3.电路原理图

3.电路原理图

图4.30.1

4.系统板上硬件连线

(1).把“单片机系统”区域中的P1.0-P1.7与“动态数码显示”区域中的ABCDEFGH端口用8芯排线连接。(2).把“单片机系统”区域中的P2.0-P2.7与“动态数码显示”区域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端口用8芯排线连接。

(3).把“单片机系统”区域中的P3.0与“模数转换模块”区域中的ST端子用导线相连接。

(4).把“单片机系统”区域中的P3.1与“模数转换模块”区域中的OE端子用导线相连接。

(5).把“单片机系统”区域中的P3.2与“模数转换模块”区域中的EOC端子用导线相连接。

(6).把“单片机系统”区域中的P3.3与“模数转换模块”区域中的CLK端子用导线相连接。

(7).把“模数转换模块”区域中的A2A1A0端子用导线连接到“电源模块”区域中的GND端子上。

(8).把“模数转换模块”区域中的IN0端子用导线连接到自制的AD590电路上。

(9).把“单片机系统”区域中的P0.0-P0.7用8芯排线连接到“模数转换模块”区域中的D0D1D2D3D4D5D6D7端子上。

5.程序设计内容

(1).ADC0809的CLK信号由单片机的P3.3管脚提供

(2).由于AD590的温度变化范围在-55℃-+150℃之间,经过10KΩ之后采样到的电压变化在2.182V -4.232V之间,不超过5V电压所表示的范围,因此参考电压取电源电压VCC,(实测VCC=4.70V)。由此可计算出经过A/D转换之后的摄氏温度显示的数据为:

如果(D*2350/128)<2732,则显示的温度值为-(2732-(D*2350/128))如果(D*2350/128)≥2732,则显示的温度值为+((D*2350/128)-2732)6.汇编源程序

(略)

7.C语言源程序

#include

#include

unsigned char code dispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,

0xef,0xdf,0xbf,0x7f};

unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,

0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40}; unsigned char dispbuf[8]={10,10,10,10,10,10,0,0};

unsigned char dispcount;

unsigned char getdata;

unsigned long temp;

unsigned char i;

bit sflag;

sbit ST=P3^0;

sbit OE=P3^1;

sbit EOC=P3^2;

sbit CLK=P3^3;

sbit LED1=P3^6;

sbit LED2=P3^7;

sbit SPK=P3^5;

void main(void)

{

ST=0;

OE=0;

TMOD=0x12;

TH0=0x216;

TL0=0x216;

TH1=(65536-4000)/256;

TL1=(65536-4000)%6;

TR1=1;

TR0=1;

ET0=1;

ET1=1;

EA=1;

ST=1;

ST=0;

getdata=148;

while(1)

{

;

}

void t0(void) interrupt 1 using 0 {

CLK=~CLK;

}

void t1(void) interrupt 3 using 0 {

TH1=(65536-4000)/256;

TL1=(65536-4000)%6;

if(EOC==1)

{

OE=1;

getdata=P0;

OE=0;

temp=(getdata*2350);

temp=temp/128;

if(temp<2732)

{

temp=2732-temp;

sflag=1;

}

else

{

temp=temp-2732;

sflag=0;

}

i=3;

dispbuf[0]=10;

dispbuf[1]=10;

dispbuf[2]=10;

if(sflag==1)

{

dispbuf[7]=11;

}

else

{

dispbuf[7]=10;

}

dispbuf[3]=0;

dispbuf[4]=0;

dispbuf[5]=0;

dispbuf[6]=0;

while(temp/10)

dispbuf[i]=temp;

temp=temp/10;

i++;

}

dispbuf[i]=temp;

ST=1;

ST=0;

}

P1=dispcode[dispbuf[dispcount]]; P2=dispbitcode[dispcount]; dispcount++;

if(dispcount==8)

{

dispcount=0;

}

}

数字温度计说明书

单片机课程设计 题目:数字温度计 院别:机电学院 专业:机械电子工程 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 二〇一三年十二月二十一日

摘要 本设计即用单片机对温度进行实时检测与控制,本文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,本次课程设计采用51单片机以及锁存器74HC573N、四位共阴数码管、DS18B20温度传感器、蜂鸣器、三极管等组成的自动过温报警器,该过温报警器测温准确,使用方便,显示清晰,最高精度可达到0.0625度,最长温度转换时间不到1秒,应用范围广泛。用四位共阴数码管实现温度显示,能准确达到设计要求。本温度计属于多功能温度计,功能较强,可以设置上下限报警温度,且测量准确、误差小。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。 关键词 过温报警;锁存器;单片机;温度传感器

目录 前言 (1) 一.本次课程设计实践的目的和意义 (2) 二.设计任务和要求 (2) 2.1 设计题目 (2) 2.2 主要技术性能指标 (2) 2.3 功能及作用 (2) 三. 系统总体方案及硬件设计 (2) 3.1查阅相关资料后有以下两个方案可供选择 (2) 3.2元件采购 (3) 3.3系统总体设计 (3) 四.接口电路设计 (6) 4.1模块简介 (6) 4.2 主控制器 (6) 4.3 显示电路 (7) 4.4温度传感器 (7) 4.5温度报警电路 (9) 五. 系统软件算法分析 (10) 5.1主程序流程图 (10) 5.2读出温度子程序 (11) 5.3温度转换命令子程序 (11) 5.4 计算温度子程序 (12) 5.5 显示数据刷新子程序 (12) 5.6按键扫描处理子程序 (13) 六. 电路仿真 (14) 七.焊接好的电路实体图 (15) 八.检查与调试 (16) 九.作品的使用 (16) 十.设计心得 (20) 参考文献 (20) 附录 (21)

数字温度计的设计

数字温度计的设计 【摘要】 本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计,就是用单片机实现温度测量,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AT89S52单片机的数字温度计的设计用LCD数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求,可以用于温度等非电信号的测量,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用,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。 【关键词】关键词1温度计;关键词2单片机;关键词3数字控制;关键词4DS1620 目录 第一章绪论 (2) 1.1 前言 (3) 1.2 数字温度计设计方案 (3) 1.3 总体设计框图 (3) 第二章硬件电路设计............................ 错误!未定义书签。 2.1 主要芯片介绍 (5) 2.1.1 AT89C51的介绍 (5) 2.1.2 AT89C51各引脚功能介绍 (5) 2.2 温度传感器 (7) 2.2.1 DS1620介绍 (7) 第三章软件设计................................ 错误!未定义书签。

3.1 主程序流程图 (11) 3.4 计算温度子程序流程图 (13) 3.5 显示数据刷新子程序流程图 (13) 第四章 Proteus仿真调试......................... 错误!未定义书签。 4.1 Proteus软件介绍 (15) 4.2 Proteus界面介绍 (16) 4.2.1 原理图编辑窗口 (18) 4.2.2 预览窗口 (23) 4.2.3 模型选择工具栏 (31) 4.2.4 元件列表 (35) 4.2.5 方向工具栏 (37) 4.2.6 仿真工具栏 (38) 4.3 本次设计仿真过程 (39) 4.3.1 创建原理图 (40) 设计总结 (50) 结论 (57) 参考文献 (59) 致谢 (62) 附录 (72)

简易数字温度计设计汇总

课程设计任务书 2015—2016学年第二学期 专业:学号姓名: 课程设计名称:电子技术课程设计 设计题目:简易数字温度计的设计 完成期限:自2016 年6月13 日至2016 年 6 月26 日共 2 周 一、设计依据 本课题要求利用电子技术相关知识设计出一个能够实现±0.1℃精度的数字温度计。电路由温度采集电路、数字频率计电路和LED显示电路构成。通过本课题练习,学生的综合知识应用能力、设计能力将有较大提高,对今后从事电子产品的研制、生产、经营维修等打下基础。 二、主要内容及要求 主要内容: 1、给出详细的总体设计方案; 2、完成各部分具体功能电路设计,主要包括基于热敏电阻的温度信号采集电路、555振荡电路、频率计电路、LED显示电路设计; 3、给出正确的电路图,仿真、调试验证各部分设计的正确性; 4、整理设计成果,完成课程设计说明书的撰写。 要求所设计数字温度计的输出温度的范围-20~+45℃、误差范围±0.1℃,具体温度显示采用数码管实现。 三、途径和方法 利用模拟电子技术和数字电子技术的相关知识设计一个数控温度计,可以先查阅相关资料(网上查找或参考相关书籍手册),明确课题的方向和目的,然后学习完成课题所需的理论知识,了解温度信号采集电路、555振荡电路、频率计电路、LED显示电路设计的工作原理;在理解的基础上确定设计电路方案,完成电路设计,画出原理图及PCB印制版图,通过仿真分析验证设计的正确性,最后提交课程设计说明书一份。 四、时间安排

课题讲解:2小时 阅读资料:10小时 撰写设计说明书:12小时 修订设计说明书:6小时 五、主要参考资料 [1]孙丽霞.数字电子技术[M].北京:高等教育出版社,2006:174-196. [2]杨素行.模拟电子技术基础简明教程[M].北京:高等教育出版社,2007:40-92. [3]高吉祥.全国大学生电子设计竞赛培训系列教程-基本技能训练与单元电路设计[M].北京:电子工业出版社,2007:24-57. [4]黄智伟.全国大学生电子设计竞赛训练教程[M].北京:电子工业出版社, 2005.1:43-66. [5]彭介华.电子技术课程设计指导[M] .北京:高等教育出版社,2002.12:37-228. [6]陈永甫.新编555集成电路应用800例[M].北京:电子工业出版,2000:80-130. [7]萧宝瑾. protel 99 SE操作指导与电路设计实例(第一版)[M]. 太原:太原理工大学,2004:198-230. [8]张义申,陆坤. 电子设计技术[M]. 西安:电子科技大学出版,1996:48-62. 指导教师(签字):教研室主任(签字): 批准日期:年月日

数字温度计总结报告

一、设计任务 1.1设计并制作一个数字温度计。 1.2设计要求 (1)基本要求 温度范围:0~70°C 准确度:±2°C 分辨率:0.1°C 显示方式:四位LED数码显示 (2)发挥部分 提高测量精度:<±1°C 四位LCD(液晶)显示 二、方案设计 1、方案论证与设计 由于电路主要实现的是温度的测量而且要用LED显示,所以第一步需要做的是要找到一个温度传感器,将温度的变化转变为电流或者电压的变化。我们采用的是AD590,AD590的输出比例因子为1μA/K,为了在接下来的电路里测量和显示的方便,我们将电流的变化转换为电压的变化,即1MV/K。接下来需要做的是是将绝对温度转换为摄氏温度,故需要使用加法的运算电路,即产生一个-273MV左右的电压,所以我们采用了LM385,它的稳压值为1,2V,为了产生-273MV的电压值可以采用电位器来调节分压。 由于电路的输出值比较小而且是负值所以还需要再加一级反向放大电路,我们放大了10倍。接着就是ICL7107,他是一个集AD转换和数码管驱动显示的芯片。在使用的时候首先需要选择它的量程,由于温度计的要求是测量0~70°C而且我们也进行了十倍的放大所以输入ICL7107的电压最大为700MV所以不可以使用200MV的量程。在选择了2V的量程之后其余的原件参数也就基本确定了,最后是显示部分我们采用的是共阳极数码管显示,原件的接入按照ICL7107的引脚对应接入。本设计主要分为两部分:模拟部分和数字部分。而模拟部分又大体可分为电源电路、测温电路、放大电路;而数字部分又可分为AD采样电路译码电路、驱动电路和显示电路。在放大的过程中,为了使误差尽量的小我们采用了OP07。系统原理图如下:

数字温度计的设计与仿真

单片机原理与应用设计课程综述 设计项目数字温度计 任课教师 班级 姓名 学号 日期

基于AT89C51的数字温度计设计与仿真摘要:随着科学技术的不断发展,温度的检测、控制应用于许多行业,数字温度计就是其中一例,它的反应速度快、操作简单,对环境要求不高,因此得到广泛的应用。 传统的温度测量大多使用热敏电阻,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将模拟信号转换成数字信号才能由单片机进行处理。本课题采用单片机作为主控芯片,利用DS18B20来实现测温,用LCD液晶显示器来实现温度显示。 温度测量范围为0~119℃,精确度0.1℃。可以手动设置温度上下限报警值,当温度超出所设报警值时将发出报警鸣叫声,并显示温度值,该温度计适用于人们的日常生活和工、农业生产领域。 关键词:数字温度计;DS18B20;AT89C51; LCD1602 一、绪论 1.1 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,但人们对它的要求也越来越高,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,单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用。 1.2 课题的目的及意义 数字温度计与传统温度计相比,具有结构简单、可靠性高、成本低、测量范围广、体积小、功耗低、显示直观等特点。该设计使用AT89C51,DS18B20以及通用液晶显示屏1602LCD等。通过本次设计能够更加了解数字温度计工作原理和熟悉单片机的发展与应用,巩固所学的知识,为以后工作与学习打下坚实的基础。 数字温度计主要运用在工业生产和实验研究中,如电力、化工、机械制造、粮食存储等领域。温度是表征其对象和过程状态的重要参数之一。比如:发电厂锅炉

简易数字温度计设计

简易数字温度计设计 Prepared on 22 November 2020

课程设计任务书 2015—2016学年第二学期 专业:学号姓名: 课程设计名称:电子技术课程设计 设计题目:简易数字温度计的设计 完成期限:自2016年6月13日至2016年6月26日共2周 一、设计依据 本课题要求利用电子技术相关知识设计出一个能够实现±℃精度的数字温度计。电路由温度采集电路、数字频率计电路和LED显示电路构成。通过本课题练习,学生的综合知识应用能力、设计能力将有较大提高,对今后从事电子产品的研制、生产、经营维修等打下基础。 二、主要内容及要求 主要内容: 1、给出详细的总体设计方案; 2、完成各部分具体功能电路设计,主要包括基于热敏电阻的温度信号采集电路、555振荡电路、频率计电路、LED显示电路设计; 3、给出正确的电路图,仿真、调试验证各部分设计的正确性; 4、整理设计成果,完成课程设计说明书的撰写。 要求所设计数字温度计的输出温度的范围-20~+45℃、误差范围±℃,具体温度显示采用数码管实现。 三、途径和方法

利用模拟电子技术和数字电子技术的相关知识设计一个数控温度计,可以先查阅相关资料(网上查找或参考相关书籍手册),明确课题的方向和目的,然后学习完成课题所需的理论知识,了解温度信号采集电路、555振荡电路、频率计电路、LED显示电路设计的工作原理;在理解的基础上确定设计电路方案,完成电路设计,画出原理图及PCB印制版图,通过仿真分析验证设计的正确性,最后提交课程设计说明书一份。 四、时间安排 课题讲解:2小时 阅读资料:10小时 撰写设计说明书:12小时 修订设计说明书:6小时 五、主要参考资料 [1]孙丽霞.数字电子技术[M].北京:高等教育出版社,2006:174-196. [2]杨素行.模拟电子技术基础简明教程[M].北京:高等教育出版社,2007:40-92. [3]高吉祥.全国大学生电子设计竞赛培训系列教程-基本技能训练与单元电路设计[M].北京:电子工业出版社,2007:24-57. [4]黄智伟.全国大学生电子设计竞赛训练教程[M].北京:电子工业出版社,:43-66. [5]彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京:高等教育出版社,:37-228. [6]陈永甫.新编555集成电路应用800例[M].北京:电子工业出版,2000:80-130. [7]萧宝瑾.protel99SE操作指导与电路设计实例(第一版)[M].太原:太原理工大学,2004:198-230. [8]张义申,陆坤.电子设计技术[M].西安:电子科技大学出版,1996:48-62.

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 学生姓名:学号: 专业: 班级: 设计(论文)题目: 指导教师: 二级学院: 年月日

一、综述本课题国内外研究动态,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。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。华氏温标(℉)规定:在标准大气压下,冰的熔点为32℉,水的沸点为212 ℉,中间划分180 等份,每一份为华氏1 度,符合为℉。摄氏温标(℃)规定:在标准大气压下,冰的熔点为0℃,水的沸点为100℃,中间划分180等份,每一份为摄氏1度,符合为℃。热力学温标又称开尔文温标,或称绝对温标,它规定分子运动停止时的温度为

数字温度计课程设计报告

课程设计报告书 课程名称:电工电子课程设计 题目:数字温度计 学院:信息工程学院 系:电气工程及其自动化 专业班级:电力系统及其自动化113 学号:6100311096 学生姓名:李超红 起讫日期:6月19日——7月2日 指导教师:郑朝丹职称:讲师 学院审核(签名): 审核日期:

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

简易数字式温度计设计

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,该高精度数字式温度计采用了由DALLAS公司生产的单线数字温度传感器DS18B20,它具有独特的单线总线接口方式。本毕业论文详细的介绍了单线数字温度传感器DS18B20的测量原理、特性以及在温度测量中的硬件和软件设计,该温度计具有接口简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠等特点。 关键词:DS18B20 温度传感器STC89C51

目录 第一章绪论3 1.1 课题背景及研究意义3 1.2 国外的现状3 1.3 设计的目的4 1.4 设计实现的目标4 1.5 数字温度计简介5

第一章绪论 1.1 课题背景及研究意义 随着新技术的不断开发与应用,近年来单片机发展十分迅速,一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起,单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。传统的温度采集方法不仅费时费力,而且精度差,单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。温度是工业对象中的一个重要的被控参数。然而所采用的测温元件和测量方法也不相同;产品的工艺不同,控制温度的精度也不相同。本系统所使用的加热器件是电炉丝,功率为三千瓦,要求温度在400~1000℃。静态控制精度为2.43℃。 本设计使用单片机作为核心进行控制。单片机具有集成度高,通用性好,功能强,特别是体积小,重量轻,耗能低,可靠性高,抗干扰能力强和使用方便等独特优点,在数字、智能化方面有广泛的用途。 1.2 国外的现状 温度控制系统在国各行各业的应用虽然已经十分广泛,但从国生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高,同日本、美国、德国等先进国家相比,仍然有着较大的差距。成熟的温控产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主,它们只能适应一般温度系统控制,而用于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表,国技术还不十分成熟,形成商品化并广泛应用的控制仪表较少。随着我国经济的发展及加入WTO,我国政府及企业对此都非常重视,对相关企业资源进行了重组,相继建立了一些国家、企业的研发中心,开展创新性研究,使我国仪表工

数字温度计设计

数字温度计 摘要:温度计在实际生产和人们的生活中都有广泛应用。该设计是数字温度计,首先是对总体方案的选择和设计;然后通过控制LM35进行温度采集;将温度的变化转为电压的变化,其次设计电压电路,将变化的电压量通过放大系统转化为所需要的电压;再通过TC7107将模拟的电压转化为数字量后直接驱动数码管LED对实时温度进行动态显示。最后在Proteus仿真软件中构建了数字温度计仿真电路图,仿真结果表明:在温度变化时,可以通过电压的变化形式传递,最终通过3位十进制数显示出来。 关键词:温度计;电路设计;仿真

目录 1 设计任务与要求 (1) 2 方案设计与论证 (1) 3 单元电路的设计及仿真 (2) 3.1传感器 (2) 3.2放大系统 (2) 3.3 A/D转换器及数字显示 (4) 4 总电路设计及其仿真调试过程 (6) 4.1总电路设计 (6) 4.2仿真结果及其分析 (7) 5 结论与心得 (9) 6 参考文献 (11)

1 设计任务与要求 温度计是工农业生产及科学研究中最常用的测量仪表。本课题要求用中小规模集成芯片设计并制作一数字式温度计,即用数字显示被测温度。具体要求如下:(1)测量范围0~100度。 (2)测量精度0.1度。 (3)3位LED数码管显示。 掌握线性系统的根轨迹、时域和频域分析与计算方法; (2)掌握线性系统的超前、滞后、滞后-超前、一二阶最佳参数、PID等校正方法;(3)掌握MATLAB线性系统性能分析、校正设计与检验的基本方法。 2 方案设计与论证 数字温度计的原理是:通过控制传感器进行温度采集,将温度的变化转化为电压的变化;然后设计电压电路,将变化的电压通过放大系统转化为需要的电压;再通过A/D转换器将模拟的电压转换为数字量后驱动数码管对实时温度进行动态显示。 原理框图如图2-1所示: 传感器放大系统A/D转换显示 图2-1 数字温度计原理框图 由设计任务与要求可知道,本设计实验主要分为四个部分,即传感器、放大系统、模数转换器以及显示部分。经过分析,传感器可以选择对温度比较敏感的器件,做好是在某参数与温度成线性关系,比如用温敏晶体管构成的集成温度传感器或热敏电阻等;放大系统可以由集成运放组成或反相比例运算放大器;A/D转换器需要选择有LED 驱动显示功能的,而可供选择的参考元件有ICL7107,ICL7106,MC14433等;显示部分用3位LED数码管显示。 方案一:用一个热敏电阻,通过热敏电阻把温度转化为电压,再得到每一度热敏电

简易数字温度计课程设计

唐山学院 单片机原理课程设计 题目简易数字温度计 系 (部) 智能与信息工程学院 班级 姓名 学号 指导教师 2017 年 1 月 2 日至 1 月 6 日共 1 周 2017年1月4日

《单片机原理》课程设计任务书

课程设计成绩评定表

目录 1.方案论证 0 2.硬件设计............................................ 错误!未定义书签。 2.1系统构成 (1) 2.2器件选择 (1) 2.2.1 AT89C51概述 (1) 2.2.2 AT89C51引脚功能 (3) 2.2.3复位电路的设计 (4) 2.3数字温度传感器 (5) 2.3.1 DS1621的技术指标 (5) 2.3.2 DS1621的工作原理 (6) 2.4 单片机和DS1621接口电路...................... 错误!未定义书签。 2.5 七段LED数码显示电路 (7) 3.系统软件设计 (9) 3.1 编程语言选择 (9) 3.2 主程序的设计 (9) 3.3 温度采集模块设计 (10) 3.4 温度计算模块设计 (10) 3.5 串行总线编程 (11) 4.软硬件调试结果分析 (12) 5.设计总结 (13) 6.参考文献 (14) 附录A 多点温度采集系统电路原理图 (15)

1.方案论证 该系统可以使用方案一:热敏电阻;方案二:数字温度芯片DS1621实现。采用数字温度芯片DS1621 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。DS1621 的最大特点之一采用了单总线的数据传输,由数字温度计DS1621和微控制器AT89C51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。 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AT89C51芯片控制温度传感器DS1621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。故采用了方案二。 测温电路的总体设计方框图如图1-1所示,控制器采用单片机AT89C51,温度传感器采用DS1621,用5位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。 图1-1 测温电路的总体设计方框图

基于单片机的数字温度计设计课程设计

摘要 温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用。本设计以AT89C52单片机为核心,采用DS18B20温度传感器检测温度,由温度采集、温度显示,温度报警等功能模块组成。基于题目基本要求,本系统对温度采集和温度显示系统行了重点设计。本系统大部分功能能由软件实现,吸收了硬件软件化的思想。实际操作时,各功能在开发板上也能完美实现。本系统实现了要求的基本功能,其余发挥部分也能实现。 关键字:AT89C52单片机、DS18B20温度传感器、数码管显示、温度采集

目录 一.绪论 .............................................................................................................

二.设计目的..................................................................................................... 三.设计要求..................................................................................................... 四.设计思路..................................................................................................... 五.系统的硬件构成及功能................................................................. 5.1主控制器............................................................................................... 5.2显示电路............................................................................................... 5.3温度传感器.......................................................................................... 六.系统整体硬件电路................................................................................. 七.系统程序设计 .......................................................................................... 八.测量及其结果分析 ................................................................................... 九.设计心得体会............................................................................................ 十.参考文献..................................................................................................... 附录1 源程序 附录2 元件清单及PCB图 一.绪论

基于单片机的数字温度计设计报告

课程设计报告 引言 随着电子技术的不断发展,我们能应用到的电子产品也越来越多。而生活中我们用的很多电子产品都越来越轻巧,价格也越来越便宜.利用电子芯片实现的东西也越来越来越多,比如数字温度计。当然,非电子产品的常用温度计也很便宜。此次课设论文所介绍的是自己动手制作的一个高精度数字温度计。本次课设不但丰富了课余生活,还从实践中学到并了很多新知识,并从中巩固了以前的知识。 用Protel 99软件来设计制作电路板——PCB(Printed circuit Bound)。在PCB上,布置一系列的芯片、电阻、电容等元件,通过PCB上的导线相连,构成电路,一起实现一定的功能。电路通过连接器或者插槽进行输入/输出,有时还有显示部分(如发光二极管LED、.数码显示器等)。可以说,PCB是一块连接板,它的主要目的是为元件提供连接,为整个电路提供输入输出端口和显示,电气连接通性是PCB最重要的特性之一。PCB在各种电子设备中有如下功能:(1)提供集成电路等各种电子元件固定、装配的机械支撑。(2)实现集成电路等各种电子元件之间的布线和电气连接或电绝缘,提供所要的电气特性。(3)为电动装配提供阻焊徒刑,为元器件插装、检查、维修提供识别符和图形。 做本课题的所用到的知识是我们学过的模拟电子电路以及数字逻辑电路等,当然还用到了刚刚学过不久的单片机知识。本次课设是把理论和实践结合起来,这不但可以锻炼自己的动手能力,而且还可以加深对数字逻辑电路和模拟电子电路的学习和理解。同时也激起了我学好单片机的斗志。为了全面清晰的表达,本论文用图文并茂的方式,尽可能详细的地介绍此次设计的全过程。

1.设计务任和要求 1.1、基本范围-20℃——100℃ 1.2、精度误差小于0.5℃ 1.3、LED 数码直读显示 1.4、可以任意设定温度的上下限报警功能 2. 系统总体方案及硬件设计 2.1数字温度计设计方案论证 2.1.1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,其中还涉及到电阻与温度的对应值的计算,感温电路比较麻烦。而且在对采集的信号进行放大时容易受温度的影响从而出现较大的偏差。 2.1.2 方案二 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,电路简单,精度高,软硬件都以实现,而且使用单片机的接口便于系统的再扩展,满足设计要求。 从以上两种方案,很容易看出,采用方案二,电路比较简单,费用较低,可靠性高,软件设计也比较简单,故采用了方案二。 2.2系统总体设计 温度计电路设计总体设计方框图如图2.1所示,控制器采用单片机STC89C52,温度传感器采用DS18B20,用4位LED 数码管以串口传送数据实现温度显示。

数字温度计

课题五数字温度计 一、设计任务 设计一个测试温度范围为0~100℃的数字温度计。 二、提示 数字温度计一般由温度传感器、放大电路、模数转换、译码显示等几个部分组成。图5.1是数字温度计的原理图。 图5.1数字温度计的原理图 (1)温度传感器 温度是最普通最基本的物理量,用电测法测量温度时,首先要通过温度传感器将温度转换成电量,温度传感器有热膨胀式(双金属元件和水银柱开关),温差电势效应电压式(热电偶),电阻效应式电阻温度计(有铂、镍及镍铁合金和热敏电阻)。半导体感受式(测温电阻、二极管和集成电路器件如AD590)。 AD590是一种单片集成的两端式温度敏感电流源,它有金属壳,小型的扁平封装芯片和不锈钢等几种封装方式,它是一个电流源,所流过电流的数值(μA级)等于绝对温度(Kelvin)的变数,其激励电压可以从+4V~+30V,适用的温度范围从-55℃~+110℃。图5.2是它的应用示例图。

+ - + V O - 图5.2 AD590应用示例 (2)温度的测量 在测量温度时,AD590往往要接到需要电压输入的系统中,图5.2是用两个AD590和一个运算放大器进行温度测量的基本电路,其输出电压V O=(T1-T2)50mv/℃,若T2=0℃,则为待测温度,当T1=T2时,由于AD590之间的失配或者有小的温度差,用电阻R1和R2能够调掉偏置。 (3)温度的数字显示 运算放大器输出电压需经A/D变换、译码器送至数码管显示。应注意显示的温度数值与电压之间的换算关系。 三、设计要求 (1)查阅资料选择温度传感器。 (2)设计温度测量电路(确定温度与电压之间的转换关系)。 (3)设计温度显示电路(显示的数字应反映被测量的温度)。 (4)画出数字温度计电路图,读数范围0~100℃,读数稳定。 四、提供器材 (1)温度传感器AD590等。 (2)运算放大器μA741 1片。 (3)模数转换器ADC0809 1片。 (4)译码器:(自选)需将二进制数转换成BCD码。

简易数字温度计的设计与制作

简易数字温度计的设计与制作 来源:21IC中国电子网作者:郇玉龙赵宁 摘要:单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛,温度则是人们日常生活中常常需要测量和控制的一个量。本文作者采用AT89C51单片机和温度传感器AD5 90从硬件和软件两方面介绍了一款简易数字温度计的设计过程,并对硬件原理图和程序流程图作了简洁的描述。 关键词:单片机AT89C51;温度传感器AD590;数字温度计;模数转换;数码显示 1.前言 随着单片机技术的不断发展,单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛,温度传感器AD590具有线性优良、性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强、使用方便等优点,广泛应用于冰箱、空调器、粮仓等日常生活中温度的测量和控制。传统的温度计有反应速度慢、读数麻烦、测量精度不高、误差大等缺点,本文作者利用集成温度传感器AD590设计并制作了一款基于AT89C51的4位数码管显示的数字温度计,其电路简单,软硬件结构模块化,易于实现。 2.系统功能原理及硬件组成 该数字温度计利用AD590集成温度传感器及其接口电路完成温度的测量并转换成模拟电压信号,经由模数转换器ADC0804转换成单片机能够处理的数字信号,然后送到单片机AT89C51中进行处理变换,最后将温度值显示在D4、D3、D 2、D1共4位七段码LED显示器上。 系统以AT89C51单片机为控制核心,加上AD590测温电路、ADC模数转换电路、4位温度数据显示电路以及外围电源、时钟电路等组成。系统组成框图如图1所示。

图1 系统组成框图 2.1 AT89C51单片机 Atmel公司的生产的AT89C51单片机是一种低功耗/低电压、高性能的8位单片机,内部除CPU外,还包括128字节RAM,4个8位并行I/O口,5个中断优先级,2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,片内集成4K字节可改变程序Flash存储器,具有低功耗,速度快,程序擦写方便等优点,完全满足本系统设计需要。 单片机P0口作为ADC0804转换数据的输入端,P2.0接ADC0804的INTR端检测数据转换是否结束。P1.0~P1.3的输出信号接到译码器7447上作为数码管的显示,P1.4~P1.7则作为4个数码管的位选信号控制。P3口有特殊的功能,P3. 6用于控制ADC0804的启动,P3.7用于控制读取ADC0804的转换结果。 2.2 AD590温度传感器 AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。AD590测温范围为-55℃~+150℃,满足人们日常生产和生活中的温度范围。AD590电源电压可在4V~6V范围变化,可以承受44V正向电压和20V反向电压,因而器件反接也不会被损坏。AD590产生的电流与绝对温度成正比,它有非常好的线性输出性能,温度每增加1℃,其电流增加1μA。 AD590温度与电流的关系如下表所示:

数字温度计报警系统(附加完整代码)..

1.绪论 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。 传统的温度计有反应速度慢、读数麻烦、测量精度不高、误差大等缺点而下面利用集成温度传感器AD590设计并制作了一款基于AT89C51的4位数码管显示的数字温度计,其电路简单,软硬件结构模块化,易于实现。 该数字温度计利用AD590集成温度传感器及其接口电路完成温度的测量并转换成模拟电压信号,经由模数转换器ADC0804转换成单片机能够处理的数字信号,然后送到单片机AT89C51中进行处理变换,最后将温度值显示在D4、D3、D2、D1共4位七段码LED显示器上。系统以AT89C51单片机为控制核心,加上AD590测温电路、ADC模数转换电路、4位温度数据显示电路以及外围电源、时钟电路等组成。

DS18B20数字温度计的设计

单片机原理及应用 课程设计报告书 题目:DS18B20数字温度计的设计 姓名学号:张琪05200102 吕群武05200166 蔡凌志05200178 专业班级:电信1班 指导老师:余琼蓉 设计时间:2010年12月

成绩评定

一、课题介绍 本设计是一款简单实用的小型数字温度计,所采用的主要元件有传感器18B20,单片机AT89S52,,四位共阴极数码管一个,电容电阻若干。18B20支持“一线总线”接口,测量温度范围-55°C~+125°C 。在-10~+85°C 范围内,精度为±0.5°C 。18B20的精度较差为± 2°C 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。 本次数字温度计的设计共分为五部分,主控制器,LED 显示部分,传感器部分,复位部分,时钟电路。主控制器即单片机部分,用于存储程序和控制电路;LED 显示部分是指四位共阳极数码管,用来显示温度;传感器部分,即温度传感器,用来采集温度,进行温度转换;复位部分,即复位电路。测量的总过程是,传感器采集到外部环境的温度,并进行转换后传到单片机,经过单片机处理判断后将温度传递到数码管显示。本设计能完成的温度测量范围是-55°C~+128°C ,由于能力有限,不能实现报警功能。 二、方案论证 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。 方案设计框图如下: 方案二: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,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。

AD590四位数数字温度计(毕业设计)

AD590四位数数字温度计 1.温度传感器AD590基本知识 AD590产生的电流与绝对温度成正比,它可接收的工作电压为4V-30V,检测的温度范围为-55℃-+150℃,它有非常好的线性输出性能,温度每增加1℃,其电流增加1uA。 AD590温度与电流的关系如下表所示 摄氏温度AD590电流经10KΩ电压 0℃273.2 uA 2.732V 10℃283.2 uA 2.832 V 20℃293.2 uA 2.932 V 30℃303.2 uA 3.032 V 40℃313.2 uA 3.132 V 50℃323.2 uA 3.232 V 60℃333.2 uA 3.332 V 100℃373.2 uA 3.732 V AD590引脚图 2.实验任务 利用AD590温度传感器完成温度的测量,把转换的温度值的模拟量送入ADC0809的其中一个通道进行A/D转换,将转换的结果进行温度值变换之后送入数码管显示。3.电路原理图

图4.30.1 4.系统板上硬件连线 (1).把“单片机系统”区域中的P1.0-P1.7与“动态数码显示”区域中的ABCDEFGH端口用8芯排线连接。 (2).把“单片机系统”区域中的P2.0-P2.7与“动态数码显示”区域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端口用8芯排线连接。 (3).把“单片机系统”区域中的P3.0与“模数转换模块”区域中的ST端子用导线相连接。 (4).把“单片机系统”区域中的P3.1与“模数转换模块”区域中的OE端子用导线相连接。 (5).把“单片机系统”区域中的P3.2与“模数转换模块”区域中的EOC端子用导线相连接。 (6).把“单片机系统”区域中的P3.3与“模数转换模块”区域中的CLK端子用

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