数字显示温度计的设计与研究论文Word下载.doc

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由于采用了智能温度传感器DS18B20作为检测元件，与传统的温度计相比，本数字温度计减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。

DS18B20温度计还可以在高温报警，远距离多点测温控制等方面进行应用开发，具有很好的发展前景。

关键词：

单片机温度检测AT89S51DS18B20显示电路

Abstract

Temperatureisoneofthemostbasicenvironmentalparameters,andenvironmentaltemperatureiscloselyrelatedtopeople'

slife,dailylifeandindustrialproductionprocessareoftenneedtomeasuretemperature,thereforetheresearchonthetemperaturemeasurementandcontrolhasimportantsignificance.

ThispaperintroducesamicrocontrollerasthemaincontroldevicebasedonDS18B20temperaturesensor,adigitaldisplaythermometer.Itmainlyincludesthehardwarecircuitdesignandsystemdesignprocedures,thehardwareelectriccircuitmainlycomprisesamaincontroller,temperaturecontrolcircuitanddisplaycircuit.ThemaincontrollerchipAT89S51,thetemperaturesensorisusedintheUnitedStatesofAmericaDALLASsemiconductorcompanyintoproductionDS18B20,displaycircuituses8commoncathodeLEDdigitaltube,ULN2803Aisdrivenbythedynamicscanningofdirectreading.Temperaturecontrolcircuitcomposedofathermometersensorandapresettemperaturevaluealarmcircuit.Whenthemeasuredtemperaturevalueislargerthanthepresettemperaturevalue,sendoutalarmsignal.Systemprogram,includingthemainprogram,testingWenZiprogramanddisplaysubroutineandsoon.DS18B20newkindofsinglebusdigitaltemperaturesensoristheproductioncompanyDALLASdigitaltemperaturesensor,temperaturemeasurementandA/Dconversioninone.Directdigitaloutput,hasasimpleinterface,highprecision,stronganti-interferenceability,stableandreliableworkingcharacteristics.

DuetotheadoptionoftheintelligenttemperaturesensorDS18B20asadetectingelement,comparedwiththetraditionalthermometerdigitalthermometer,thedecreaseoftheexternalhardwarecircuit,withlowcostandeasytousefeatures.DS18B20thermometercanalsobeinhightemperaturealarm,remotemultipointtemperaturemeasurementandcontrolandotheraspectsofapplicationdevelopment,hastheverygooddevelopmentprospect.

Keywords:

microcontrollertemperaturedetectionAT89S51DS18B20

目录

第1章引言 1

1.1本文研究的背景目的和意义 1

1.2国外研究状况 1

1.3国内研究状况 2

1.4本文研究主要内容 2

第2章设计内容及性能指标 4

2.1温度检测技术介绍 4

第3章系统方案论证与比较 6

第4章系统器件选择 7

4.1单片机的选择 7

4.2温度传感器的选择 9

4.2.1DS18B20简介 9

4.2.2DS18B20使用中的注意事项 10

4.2.3DS18B20内部结构 11

4.2.4DS18B20测温原理 12

4.2.5提高DS18B20测温精度的途径 13

4.3显示及报警模块器件选择 14

第5章硬件设计电路 15

5.1主控制器 15

5.2显示电路 15

5.2.1并行译码显示方式 15

5.2.2串行译码显示方式 16

5.3温度检测电路 16

5.4温度报警电路 19

第6章软件设计 21

6.1概述 21

6.2主程序模块 21

6.3各模块流程设计 22

6.3.1温度检测流程 23

6.3.2报警模块流程 24

6.3.3中断设定流程 24

第7章总结和体会 25

参考文献 26

致谢 27

附录 28

数字显示温度计的设计与研究

第1章引言

1.1本文研究的背景目的和意义

随着人们生活水平的不断提高，单片机无疑成为人们追求的目标之一。

他给人们带来的方便是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子。

但人们对他的要求越来越高，要是现代人工作，科研生活显得更好的更方便的设备需要从单片机技术入手，一切向着数字化发展，智能化控制为目标。

通过课程设计是我进一步熟悉了单片机的内部结构和工作原理，掌握了单片机应用系统设计的基本方法和步骤。

通过学习MCS-51单片机，了解单片机在自动化装置中的作用以及掌握单片机的编程和调试方法，通过一个简单的实际输入控制以及显示系统，掌握protel和keil软件的使用。

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DS1620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。

广泛应用于冰箱，空调，粮仓等日常用生活中温度的测量和控制。

1.2国外研究状况

最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略（1564～1642）发明的。

后来又相继出现华氏温度计、列式温度计、摄氏温度计，均用水银和酒精等制作，现在英、美国家多用华氏温度计，德国多用列氏温度计，而世界科技界和工农业生产中，以及我国、法国等大多数国家则多用摄氏温度计。

随着科学技术的发展和现代工业技术的需要，测温技术也在不断地改进和提高。

由于测温范围变得越来越广，根据不同的要求，又制造出不同需要的测温仪器：

气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、高温温度计等。

而我需要研究的是数字温度计，它是通过一定的电路和温度传感器进行测控，将温度用数字准确的显示出来。

数据显示比较直观而且测量精度也比较高，范围也比较大。

1.3国内研究状况

随着国内外工艺的日益发展，温度检测技术也不断的进步，目前的温度检测使用的温度计种类繁多、应用范围也较广泛，大致包括一些几种方法：

利用物体热胀冷缩原理制成的温度计，包括玻璃温度计、双金属温度计、压力温度计等；

（2）利用热电效应技术制成的温度检测元件

利用此项技术制成的温度检测元件主要是热电偶。

热电偶发展较早，比较成熟，至今仍未应用最广泛的检测元件。

热电偶具有结构简单、制作方便、测量范围宽、精度高、热惯性小等特点。

常用热电偶镍铬-镍硅、镍铬-康铜、铂铑-铂、铂锗30-铂锗6等；

（3）利用热阻效应制成的温度计

可分为电阻测温元件、导体测温元件、陶瓷热敏测温元件；

（4）利用热幅原理制成的高温计

辐射测温在近年相对其他的测温领域显得活跃些，热辐射高温计通常分为两种：

一种是单色辐射高温计，一般称为光学高温计；

另一种是全辐射高温计，它的原理是物体受热辐射后，视物体本身的性质，能将其吸收、透过或反射，。

而受热物体放出的辐射能的多少，与他的温度有一定的关系。

热辐射式高温计就是根据这种热辐射原理制成的。

（5）利用声学原理进行温度测量

声学法温度检测技术是近年来发展起来的一项新技术，利用该技术，可以对炉内的烟气温度测量值和火焰分布进行检测，判断炉的燃烧状况，进行实时调节和控制。

1.4本文研究主要内容

本设计介绍数字显示温度计，具有方便测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示。

该设计控制使用单片机AT89S51，测温传感器使用DS18B20，用3位共阳极LED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。

随着科技的不断发展，现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求有很大的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。

单片机控制无疑是人们追求的目标之一。

在三大信息信息采集（即传感器技术）、信息传输（通信技术）和信息处理（计算机技术）中，传感器属于信息技术的尖端产品，尤其是温度传感器技术，在我国各领域已经引用的非常广泛，人民的生活与环境的温度息息相关，不仅在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要现实意义。

第2章设计内容及性能指标

本课题主要研究如何利用DS18B20智能温度传感器实时显示温度.并利用DS18B20智能温度传感器、DS1302时间基准电路和单片小系统，设置一个数字温度采集系统。

并设计一个人