简易数字温度计的设计

目录引言 ------------------------------------------------------------------------------------ 1 设计目的-------------------------------------------------------------------------- 1 设计背景-------------------------------------------------------------------------- 1 1设计方案----------------------------------------------------------------------------- 21.1度计软件设计流程图 -------------------------------------------------------- 21.2元器件的选取：-------------------------------------------------------------- 21.3系统仿真图------------------------------------------------------------------- 2 2设计框图----------------------------------------------------------------------------- 32.1硬件电路框图：-------------------------------------------------------------- 32.2硬件电路概述：-------------------------------------------------------------- 32.3显示电路---------------------------------------------------------------------- 32.4温度传感器DS18B20 -------------------------------------------------------- 4 3软件设计----------------------------------------------------------------------------- 83.1主程序 ------------------------------------------------------------------------ 83.2读出温度子程序-------------------------------------------------------------- 93.3计算温度子程序 ------------------------------------------------------------ 103.4显示数据刷新子程序------------------------------------------------------- 103.51602的液晶显示程序设计 ------------------------------------------------- 103.6P ROTEUS程序设计 ---------------------------------------------------------- 11 4总结与体会 ------------------------------------------------------------------------- 12 参考文献------------------------------------------------------------------------------ 13 附录1 --------------------------------------------------------------------------------- 14 附录2 --------------------------------------------------------------------------------- 15 附录3 --------------------------------------------------------------------------------- 16引言设计目的本文主要介绍了一个基于AT89C51单片机的测温系统，详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机喜爱的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也进行一一介绍，该系统可以方便的是实现温度采集和显示。

数字温度计电路设计摘要随着时代的进步和发展，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。

本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，这款简易数字温度计主要由集成温度传感器LM35、信号处理电路和逐次逼近式A/D转换器ADC0804CN和基于共阳极LED数码管扩展显示器组成。

这种温度计具有线性优良、性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强、使用方便，软硬件结构模块化，电路简单，易于实现的特点，十分具有创新性、科学性、可行性。

关键词：温度传感器，A/D转换器，LED数码管，7441Design of Digital Thermograph CircuitAbstractWith the progress of The Times and development, Chip technology has spread to our life, work, scientific research, each field, has become a more mature technology. This paper introduces a method based on single chip microcomputer control digital thermometer, this simple digital thermometer mainly by integrated temperature sensor to LM35, signal processing circuits and successive approximation of the A/D converter ADC0804CN based on 7447 and four altogether anode LED digital display expansion pipe. The thermometer has excellent linearity, high sensitivity, stable performance, strong anti-jamming capability, use convenient, software and hardware structure, the circuit module is simple and easy to implement, and very innovative, scientific and feasible.Key words: The temperature sensor, A/D converter, LED digital tube , 74411 概述温度是表征物体冷热程度的物理量，是国际单位制七个基本物理量之一，它对产品的质量、生产效率、能源节约、生产安全、人体健康起着非常重要的作用。

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》课程设计任务书一、设计题目、内容及要求设计题目：简易数字温度计设计内容：所设计数字温度计应具有以下功能：1.可以测量-50到110摄氏度内的温度。

2.在液晶上显示当前温度，分别为百位、十位、个位和小数点后一位。

3.测量精度误差在正负0.5摄氏度以内。

设计要求：1.根据题目要求进行系统总体设计。

2.完成系统硬件电路的设计。

3.系统程序的设计。

（1）程序流程图；（2）完整源程序；（3）正确仿真运行。

4.撰写设计说明书（符合格式要求）。

二、设计原始资料PROTEUS软件，WAVE/KEIL软件，实验箱三、要求的设计成果（课程设计说明书、设计实物、图纸等）设计结果能正确仿真演示课程设计说明书一份（要求有硬件设计原理图，仿真结果图，源程序代码）四、进程安排1.2日-1.3日上午查阅资料，设计电路原理图、编写程序1.4日下午-1.5日中心机房调试程序1.6日课程设计答辩五、主要参考资料[1]肖看.李群芳.单片机原理、接口及应用，清华大学出版社.2010.9[2]楼然苗.单片机课程设计指导.北京:北京航空航天大学出版社.2002.[3]孙育才主编，MCS-51系列单片微型计算机及其应用.东南大学出版社指导教师（签名）：教研室主任（签名）：课程设计成绩评定表出勤情况出勤天数缺勤天数成绩评定出勤情况及设计过程表现（20分）课设答辩（20分）设计成果（60分）总成绩（100分）提问（答辩）问题情况综合评定指导教师签名：年月日目录1.方案论证 (1)2.硬件设计 ............................................................................. 错误！未定义书签。

2.1系统构成 (2)2.2器件选择 (2)2.2.1 AT89C51概述 (2)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 (7)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。

一、总体设计思想1.基本原理传统的测量方法，大都使用那些利用固、液体的热膨胀原理而制造的传统温度计，它们都具有一定的局限性，特别是在深度和远距离测温场合中，其不足表现的更为突出。

本文所述的电子温度计完全克服了传统温度计的缺点，它是使用温度传感器将温度信号转化为电信号，然后进行温度指示的。

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。

温度传感器A/D变换器放大电路译码器显示器图1数字温度计(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）。

（2）温度检测电路温度检测电路是将温度信号转化为电流信号，再转化为相应的电压信号以便测量。

（3）A/D转换及显示电路A/D转换主要的任务是对模拟电信号进行分析，将其信号转换成数码显示出来，可能的话还可以对信号进行分析预处理。

这里也主要是采用MC14433芯片，采用这个芯片可以大大减少A/D转换及译码电路，因为它本身输出就是BCD码，而且是按十进制位串行输出的，同时它还包含了时序电路即用来串行输出用扫描显示用的电路及超过适用范围时发出提示信号，极大简化了电路，从而提高了电路的稳定性及减少功耗。

(4)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。

2.系统框图主控制器LE D 显示温度传感器复位电路位时钟振荡报警点按键图2 总体设计方框图二、设计步骤和调试过程1、总体设计电路原理图图5 总体电路2、模块设计和相应模块程序（1）．温度传感器为了提高精度，扩大测量范围，在A/D转换前还要将信号加以放大并进行零点迁移，因而一个高稳定性的、高精度的放大电路是必须的。

51单片机数字温度计的设计与实现温度计是一种广泛使用的电子测量仪器，它能够通过感知温度的变化来提供精准的温度数值。

本文将介绍如何使用51单片机设计并实现一款数字温度计。

一、硬件设计1. 采集温度传感器温度传感器是用来感知环境温度的关键器件。

常见的温度传感器有DS18B20、LM35等。

在本次设计中，我们选择DS18B20温度传感器。

通过电路连接将温度传感器与51单片机相连，使51单片机能够读取温度传感器的数值。

2. 单片机选型与连接选择适合的51单片机型号，并根据其引脚功能图对单片机进行合理的引脚连接。

确保温度传感器与单片机之间的数据传输通畅，同时保证电源和地线的正确连接。

3. 显示模块选型与连接选择合适的数字显示模块，如数码管、液晶显示屏等。

将显示模块与51单片机相连，使温度数值能够通过显示模块展示出来。

4. 电源供应为电路提供稳定的电源，保证整个系统的正常运行。

选择合适的电源模块，并根据其规格连接电路。

二、软件设计1. 温度传感器读取程序编写程序代码，使用单片机GPIO口将温度传感器与单片机连接，并通过相应的通信协议读取温度数值。

例如，DS18B20采用一线制通信协议，需要使用单总线协议来读取温度数值。

2. 数字显示模块驱动程序编写程序代码，通过单片机的GPIO口控制数字显示模块的数码管或液晶显示屏进行温度数值显示。

根据显示模块的规格，编写合适的驱动程序。

3. 温度转换算法将温度传感器读取到的模拟数值转换为实际温度数值。

以DS18B20为例，它输出的温度数值是一个16位带符号的数，需要进行相应的转换操作才能得到实际的温度数值。

4. 系统控制程序整合以上各部分代码，编写系统控制程序。

该程序通过循环读取温度数值并进行数据处理，然后将处理后的数据送到数字显示模块进行实时显示。

三、实现步骤1. 硬件连接按照前文所述的硬件设计，将温度传感器、51单片机和数字显示模块进行正确的连接。

确保连接无误，并进行必要的电源接入。

数字温度计设计方案数字温度计是一种利用数字显示温度值的仪器，目前已广泛应用于家庭、实验室、医疗等领域。

为了设计一个稳定、可靠的数字温度计，以下是一个初步设计方案。

1. 传感器选择温度传感器是数字温度计的核心部件，常用的有热敏电阻、热电偶、半导体传感器等。

在设计中，我们可以选择适用范围广、精度高的数字温度传感器，如DS18B20。

该传感器具有数字接口、高精度、高稳定性等特点。

2. 微控制器选择微控制器是数字温度计的处理器，负责监测温度传感器的数据，并将其转化为数字信号。

在设计中，我们可以选择具有足够计算能力、低功耗的微控制器，如STM32系列中的STM32F103C8T6。

该微控制器具有高性能、低功耗、丰富的外设等特点，适合用于数字温度计的设计。

3. 电路设计在电路设计中，可以采用数字传感器和微控制器之间的串行通信方式，使用一对引脚（数据引脚和电源引脚）实现数据的传输和供电。

同时，需要添加稳压电路和滤波电路，保证电路的稳定性和抗干扰能力。

4. 数字显示模块选择数字显示模块是数字温度计的输出设备，负责将测得的温度值以数字形式显示出来。

在设计中，可以选择7段LED数码管，该数码管具有明亮的显示效果、低功耗、容易驱动等优点。

5. 电源选择数字温度计需要稳定的电源供电，可选择直流电源供电，电压范围5V。

在设计中，可以添加电源管理电路，包括稳压电路、过压保护、短路保护等，以增加设备的安全性和稳定性。

6. 程序设计程序设计是数字温度计的重要环节，需要编写相应的程序实现温度的测量、显示、存储等功能。

在程序设计中，可以使用C 语言或者嵌入式开发平台进行编程，实现温度测量值的读取、温度值的转换、温度值的显示等功能。

总之，以上是一个基本的数字温度计的初步设计方案，通过选择合适的传感器、微控制器、显示模块，并进行稳压电路和滤波电路的设计，再加上适当的程序编写，可以设计出一个稳定、可靠的数字温度计。

当然，具体的设计方案还需要参照实际需求进行调整和优化。

数字温度计的设计与定标（终稿）
数字温度计是一种温度测量工具，它通常可以支持各种量程及温度校准方式，提供较
高数据精度及较高测量稳定性，主要用于现场和实验室等环境温度控制环境下的测量。

本
文面向数字温度计的设计与定标，介绍其设计实现及定标过程。

首先采用标准温度源作为定标的依据。

温度源的精度可以通过表示形式来确定，例如
可以采用PT100和温度互感器作为标准测量元器件，它可以根据需要采取不同的量程。

定标过程分两步：误差检测和数据调整。

在这一步中首先将温度表测量温度源的温度，然后与实际已知的温度值进行比较，以确定数字温度计的误差。

其次，为了更准确的表示
温度，可以对非线性特性进行处理，系统中的热元件支持热桥与NTC阻抗来计算温度值的
恒定变化，以保证表示的温度准确显示。

此外，该系统还可以通过限制连接器的可用数量以节省成本，有助于减少线路设计时间，实现更加高效的调试。

另外，通过采用专用电路板设计，可以节约空间，使得该温度
测量系统变得更小而节能。

总之，本文介绍了数字温度计的设计与定标。

首先，采用标准温度源作为定标依据，
然后在定标步骤中进行温度测量，以及热效应的调整。

其次，通过采用专用连接器和电路
板设计等技术，以实现更加安全高效的温度测量。

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。

数字温度计设计学生：XXX 指导教师：XXX内容摘要：在这个信息化高速发展的时代，单片机已经成为最经典的微控制器，单片机技术普及到我们的生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种较为成熟的技术，作为一名工科类学生，我们已经学习了单片机，就应该把它熟练的应用到我们的实际生活当中。

本文将要介绍一种单片机控制的数字温度计，这种温度计属于多功能温度计，它具有读数方便，测温范围广，测温准确，数字显示，适用范围宽等特点。

主要用于对测温要求比较准确的场所，或科研室使用，该设计控制器使用单片机AT89S51，测温传感器使用DS18B20，本温度计可以调整显示日期、时间，可设定最低、最高温度报警值。

测量温度超过设定的温度上、下限，启动蜂鸣器和指示灯报警。

温度显示稳定。

在实现温度显示的同时，能准确达到以上要求。

关键词：数码管显示数字温度计 DS18B20 AT89S51Design for digital thermometerAbstract: In the information age of high-speed development, SCM has become one of the most classic microcontroller, SCM technology spread to our lives, work, research, in various fields, has become a more mature technology, as an engineering student, we have studied the SCM, it should be a good application to our actual life. This paper will introduce a kind of microcontroller control of the digital thermometer, the thermometer belongs to the multi function thermometer, it has reading convenience, a wide range of temperature measurement, accurate temperature measurement, digital display, wide application range and other features. Mainly used for more accurate temperature measurement requirements of places, or scientific research room, the use of SCM AT89S51 controller design, the use of DS18B20 temperature sensor, the thermometer can adjust the display date, time, can set the minimum, maximum temperature alarm value. Measuring the temperature exceeds the set temperature, lower limit, start alarm buzzer and indicator light. Temperature stability. In the realization of temperature display at the same time, can accurately achieve the above requirements.Keywords:SCM digital control digital pipe display thermometer DS18B20 AT89S52 devices目录前言 (1)1 数字温度计设计方案的论证 (1)1.1 方案一 (1)1.2 方案二 (1)2 数字温度计详细设计 (2)2.1 主控制器AT89S51 (2)2.1.1 AT89S51的特点及特性： (2)2.1.2 管脚功能说明 (3)2.1.3 振荡器特性 (5)2.1.4 芯片擦除 (5)2.2 温度采集部分的设计 (5)2.2.1 温度传感器DS18B20 (5)2.2.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (10)2.3 显示部分电路设计 (12)2.3.1 74LS164引脚功能及特性 (12)2.3.2 显示电路 (13)2.4 报警电路的实现 (14)2.5 报警上、下限调整电路实现 (14)2.6 复位电路的实现 (14)3 系统软件设计 (15)3.1 主程序 (15)3.2 读出温度子程序 (16)3.3 温度转换命令子程序 (17)3.4 计算温度子程序 (18)3.5 显示数据刷新子程序 (19)3.6 系统的调试过程 (19)4 结束语 (20)附录１：程序清单 (21)附录2：整体设计原理图 (29)参考文献： (30)数字温度计设计前言随着人们生活水平的不断提高，单片机在我们的日常生活中越来越广泛，它带给人们的方便是不可否定的，不如说，数字温度计，现在人们对它的要求是越来越高，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着手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。

数字温度计设计毕业设计（二）引言概述数字温度计是一种用于测量温度的电子设备，它通过传感器将温度转换为数字信号，然后显示在数字屏幕上。

本文将针对数字温度计的设计进行详细讨论，包括硬件设计和软件设计两个主要方面。

硬件设计部分将包括传感器选择、信号调理电路设计和数字显示设计；软件设计部分将包括嵌入式程序设计和用户界面设计。

通过本文的详细介绍，读者将能够了解到数字温度计的设计原理、设计流程和关键技术。

正文内容1. 传感器选择1.1 温度传感器类型1.2 温度传感器比较与选择1.3 温度传感器参数测试与校准2. 信号调理电路设计2.1 信号条件2.2 放大和滤波电路设计2.3 ADC（模数转换器）选型和使用3. 数字显示设计3.1 显示芯片选型和使用3.2 显示屏尺寸和分辨率选择3.3 显示内容设计和显示方式选择4. 嵌入式程序设计4.1 控制器选型和使用4.2 温度数据采集与处理4.3 温度数据存储和传输5. 用户界面设计5.1 按键和控制部分设计5.2 显示界面设计与实现5.3 温度单位与切换设计正文详细阐述1. 传感器选择1.1 温度传感器类型在数字温度计的设计中，可以选择多种温度传感器，包括热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器等。

本文将比较各种传感器的特点和适用范围，从而选择最合适的传感器。

1.2 温度传感器比较与选择通过比较热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器的精度、响应时间和成本等特点，结合设计需求和成本预算，选择最佳的温度传感器。

1.3 温度传感器参数测试与校准为了确保传感器的准确性，需要对其参数进行测试和校准。

本文将介绍传感器参数测试的方法和仪器，以及校准的步骤和标准。

2. 信号调理电路设计2.1 信号条件传感器输出的信号需要进行电平调整和滤波等处理，以便进一步处理和显示。

本文将介绍信号调理的基本原理和设计方法。

2.2 放大和滤波电路设计为了放大和滤波传感器输出的微弱信号，本文将介绍放大和滤波电路的设计原理和实现方法，包括运放、滤波器和滤波器的选型和参数设置。

数字温度计设计5093401694题目：基于89C52和DS18B20的数字温度计设计一、设计要求数字式温度计要求测温范围为0～102°C，精度误差在0.1°C以内，LED数码管直读显示。

二、方案论证根据系统的设计要求，选择DS18B20作为本系统的温度传感器，选择单片机AT89C51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。

选用数字温度传感器DS18B20，省却了采样/保持电路、运放、数/模转换电路以及进行长距离传输时的串/并转换电路，简化了电路，缩短了系统的工作时间，降低了系统的硬件成本。

该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C51单片机上，经过51单片机处理，将把温度在显示电路上显示，本系统显示器用4位共阳LED数码管以动态扫描法实现。

检测范围-55摄氏度到125摄氏度。

按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电路和显示电路。

数字温度计总体电路结构框图如图1所示。

图1 数字温度计总体电路结构框图三、系统硬件电路的设计温度计电路设计原理图如图2所示，控制器使用单片机AT89C51，温度传感器使用DS18B20，用4位共阳LED数码管实现温度显示。

图2 数字温度计设计电路原理图1、主控制器AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器。

该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

2、显示电路显示电路采用4位共阳LED数码管，从P0口输出段码，列扫描用P3.0~P3.3口来实现，列驱动用8550三极管。

3、温度传感器工作原理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。

数字温度计课程设计
一、数字温度计课程设计
1. 数字温度计的原理
数字温度计是一种用于测量温度的仪器，它通过将温度转换成一个数字值来表示温度，这个数字值有可能是摄氏度、华氏度或其他单位的温度计。

数字温度计的原理是改变温度，会改变某种传感器的电阻值，这种电阻值改变可以通过计算机来进行捕捉，然后转换成数字形式，来测量温度。

2. 数字温度计的结构
数字温度计由传感器、显示模块、控制模块和电源模块组成。

传感器：主要用于检测周围环境的温度变化，由于温度的变化会使电阻值发生变化，这种变化可以被传感器捕捉，转换成数字信号。

显示模块：用于将温度信号转换成易于人们阅读的数字值，例如显示温度读数。

控制模块：根据传感器反馈的信号，控制显示模块显示不同的温度值。

电源模块：为数字温度计提供电源，使传感器、显示模块和控制模块能够正常工作。

3. 数字温度计的应用
数字温度计可以用来测量室内、室外的温度，它可以准确的读出温度，而且易于使用。

另外，它也可以用于检测生物体温度，例如，它可以用于检测人体的体温，也可以用于检测样品的温度，如食物、饮料等，以保证样品的品质。

数字温度计还可以用于检测其他环境温度，比如空调房间、汽车内部等等，以确保环境适宜。

目录摘要 (3)第一章绪论.........................................................................................................................................第二章方案设计与论证. (4)2.1总体设计方案 (4)2.2系统主要模块方案论证与比较 (4)2.2.1控制模块的选用 (4)2.2.2温度测量模块选用 (5)第三章硬件设计 (6)3.1单片机主控模块 (6)3.2温度检测模块 (7)3.2.1DS18B20的引脚功能 (7)3.2.2DS18B20硬件电路设计 (8)3.3锁存模块 (8)3.4 显示模块 (9)3.5 指示灯模块 (9)第4章系统软件设计 (10)4.1系统流程图 (10)4.1.1系统主程序设计 (10)4.1.2读出温度子程序 (11)4.1.3延时子程序 (11)4.1.4 显示数据子程序 (12)4.1.5系统初始化程序 (12)4.1.6 温度转换段码子程序 (13)4.1.7计算温度子程序 (14)第五章系统测试 (16)结论及器件总结 (18)摘要本设计以AT89C51单片机为核心，以温度传感器DS18B20、边沿D触发器7474、移位寄存器74LS164和3位共阴极LED数码管为主体设计了一款简易数字式温度计。

它可以通过控制锁存键来锁存当前温度值，具有读数方便的特点。

系统采用LED数码管作为显示器，软件程序采用均采用C语言编写，便于移植与升级。

报告详细介绍了整个系统的硬件组成结构、工作原理和系统的软件程序设计。

关键词温度计；AT89C51；传感器；DS18B20第一章方案设计与论证2.1总体设计方案根据题目设计要求，本设计控制单元采用单片机AT89C51，温度传感器采用DS18B20，用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。

数字温度计设计课程设计引言数字温度计是一种用于测量温度的设备，它将温度转换为数字信号来表示。

在本课程设计中，我们将探讨数字温度计的设计原理和实现方法。

通过本设计，学生将能够理解数字温度计的工作原理，掌握数字信号的转换方式，并通过实际搭建一个数字温度计的电路来锻炼实践能力。

设计目标本课程设计旨在帮助学生达到以下目标：1.理解数字温度计的基本原理和工作机制；2.掌握数字信号的转换方式；3.学会使用模拟传感器完成温度测量；4.能够使用电路和编程工具实现数字温度计。

设计步骤步骤一：理解数字温度计的原理在本步骤中，学生将学习数字温度计的基本原理和工作机制。

他们需要学习关于传感器、模拟信号和数字信号的知识。

可以使用实验示意图、图表和实际温度计来帮助学生理解。

步骤二：选择传感器和电路元件在本步骤中，学生将学习如何选择合适的传感器和电路元件来实现数字温度计。

他们需要学习传感器的种类和特性，并选择合适的传感器来测量温度。

此外，学生还需要选择合适的电路元件来转换模拟信号为数字信号。

步骤三：搭建电路在本步骤中，学生将使用所选的传感器和电路元件来搭建数字温度计的电路。

他们需要按照电路图纸的指导，正确地连接电路，并确认电路的正常工作。

步骤四：测试和校准在本步骤中，学生将测试他们搭建的数字温度计的性能和准确性。

他们可以使用已知温度源来测试数字温度计的响应和精度，并根据需要调整传感器和电路的参数。

步骤五：实现数字温度显示在本步骤中，学生将使用数字信号转换器和显示设备来实现数字温度的显示。

他们需要学习如何将数字信号转换为合适的格式，并将其显示在合适的设备上。

步骤六：编写文档和报告在本步骤中，学生需要撰写关于数字温度计设计的文档和实验报告。

他们需要描述设计的原理、电路图纸、实验步骤和测试结果，并对设计中遇到的问题和解决方法进行讨论。

实验工具和材料•Arduino Uno开发板•温度传感器•电阻、电容和电路连接线•电脑和编程软件•调试工具：万用表、示波器等总结通过本课程设计，学生将能够理解数字温度计的工作原理，掌握数字信号的转换方式，并通过实际搭建一个数字温度计的电路来锻炼实践能力。

简易数字温度计的设计摘要温度是我们日常生产和生活中实时在接触到的物理量，但是它是看不到的，仅凭感觉只能感觉到大概的温度值，传统的指针式的温度计虽然能指示温度，但是精度低，使用不够方便，显示不够直观，数字温度计的出现可以让人们直观的了解自己想知道的温度到底是多少度。

数字温度计采用进口高精度、低温漂、超低功耗集成电路和液晶显示器，是一种精度高、稳定性好、适用性极强的新型现场温度显示仪。

是传统温度计的理想替代产品，数字温度计采用进口芯片组装精度高、高稳定性，误差小，内电源、微功耗、不锈钢外壳，防护坚固，美观精致。

数字温度计采用温度敏感元件也就是温度传感器（如铂电阻，半导体，热敏电阻等），将温度的变化转换成电信号的变化。

本设计主要使用温度采集电路，数字频率计电路和LED显示电路构成，从而实现温度的检测和显示。

关键词：74LS161N，NE555，计数器，译码器（（关键词在摘要中找3~5个目录1绪论 (1)1.1 课题描述 (1)1.2 基本工作原理 (1)2 相关芯片及硬件电路设计 (2)2.1 555定时器 (2)2.2热敏电阻 (3)2.3 74LS161N芯片 (3)2.4主要电路的电路图及原理 (4)2.4.1 单稳态振荡电路 (4)2.4.2温度转换为频率电路 (5)2.4.3译码显示电路 (7)2.5总体电路图 (8)总结 (10)致谢 (11)参考文献 (12)1 绪论1.1 课题描述随着人们生活水平的不断提高和电子技术的发展，人们的生活都向着数字化，智能化发展。

，当今社会温度检测系统被广泛的社会生产，生活的各个领域。

在工业，环境监测，医疗，家庭等多方面都有应用。

因此要求也越来越高，数字温度计就是一个简单的例子。

随着温度检测理论与技术的不断更新，温度传感器的种类也越来越多，每种传感器根据其自身特性，都有它自己的应用领域。

本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，其输出的温度由数字显示，具有读数方便，测温范围广，测温准确，使用范围广，主要用于测温比较准确的场所，或科研实验室使用，可广泛用于需要温度控制的地方。

赣南师院物理与电子信息学院数字电路课程设计报告书姓名：班级：学号：时间：2011年 6 月10 日数字温度计的设计一、总体方案的选择1.拟定系统方案框图（1）方案一：本方案采用AD590单片集成两段式敢问电流源温度传感器对温度进行采集，采集的电压经过放大电路将信号放大，然后经过3.5位A/D转换器转换成数字信号，在进行模拟/数字信号转换的同时, 还可直接驱动LED显示器,将温度显示出来。

系统方框图如下：图1.1 系统方案框图（2）方案二：使用数字传感器采集温度信号，然后将被测温度变化的电压或电流采集过来放大适当的倍数，进行A/D转换后，将转换后的数字进行编码，然后再经过译码器通过七段数字显示器将被测温度显示出来。

图1.2系统方案框图（3）方案三：使用温度频率转变电路，根据温度与频率的线性关系先将温度转变为频率，将转换的频率输入频率计中，频率计电路中通过放大整形电路、主门电路、计数器、锁存器、七段译码输出，在七段显示器中将频率显示出来，显示的频率即为对应的温度值。

图1.3系统方案框图2. 方案的分析和比较方案一中的模数转换器ICL7107集A/D 转换和译码器于一体，可以直接驱动数码管，不仅省去了译码器的接线，使电路精简了不少，而且成本也不是很高。

ICL7107只需要很少的外部元件就可以精确测量0到200mv 电压，AD590可以将温度线性转换成电压输出。

而方案二经过A/D 转换后，需要先经过编码器再经过译码器才能将数字显示出来。

方案三只经过温度频率转换就可把温度用相应的频率显示出来，成本较低，可操作性较强。

比较上述三个方案，方案三明显优越于前两个方案，它用热敏电阻采集温度信号，用NE555将温度转化为频率输入频率计中，用CD40110驱动数码管直接实现数字信号的显示，实现数字温度计的设计；省去了另加编码器和译码器的设计，所以线路更简单、直观； 即采用方案三。

二、 单元电路的设计通过热敏电阻对温度进行采集，通过温度与频率近乎线性关系，以此来确定输出频率与其对应的温度，不同的温度对应不同的频率值，故我们可以通过频率值的改变来判断温度值，再由数码管表示出来。