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1、 兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 数字式温度计设计摘要在这个信息化高速发展的时代，单片机作为一种最经典的微控制器，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，作为自动化专业的学生，我们学习了单片机，就应该把它熟练应用到生活之中来。本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。本文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。传统的单片机温度控制器用热敏电阻测量温度,须包含模拟测量电路及A/D转换器,且占用单片机的口线多,必要时须增加I/O扩展
2、接口芯片,电路器件多,降低了可靠性。而采用新型的单线数字温度传感器DS18B20测量温度则克服了上述缺点。DS18B20是美国DALLAS半导体公司近年推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻相比,它能够直接读出被测温度,并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,无需外加测量电路及A/D转换器,简化了电路;而且从DS18B20读出或写入信息仅需一根口线,大大降低了单片机的硬件资源占用。基于DS18B20的单片机温度控制器具有电路简单、可靠性高的优点。 本数字式温度计对温度进行实时测量并显示(华氏与摄氏温度都可显示，通过一按键显示),用户可设定最高限报警温度值和最低限
3、报警温度值,有一定的温度控制功能。关键词：单片机;数码管显示;DS18B20;AT89S52Digital thermometer designABSTRACT In this information with the high-speed development of The Times, single chip microcomputer as one of the most classic micro controller, microcontroller technology has spread to we live, work, scientific research, each
4、domain, has become a mature technology, as automation major students, we learn of the single chip computer, you should do it skilled application to life. This paper will introduce a digital thermometer based on single chip microcomputer control, the thermometer belongs to the multi-function thermome
5、ter, can set up and down the temperature alarm, when the temperature is not set range, you can call the police. This paper designed digital thermometer readings is convenient, temperature measuring range, temperature measurement precision, the digital display, wide application scope etc. Characteris
6、tics. The traditional single chip microcomputer temperature control device is used for thermal resistance measurement temperature, must contain simulation measurement circuit and A/D converter, and take up the mouth of the single chip microcomputer line and, when necessary, any increase in the I/O e
7、xpansion interface chip, circuit devices, reduced reliability. And one of the new digital temperature sensor DS18B20 measuring temperature is overcome the shortcomings. The DALLAS semiconductor company is DS18B20 in recent years launched A improved intelligent temperature sensor, and compared the tr
8、aditional thermistors, it can be read out directly temperature measurement, and can according to the practical demands through the simple programming realize 9-12 of the numerical value of way of reading, without plus measurement circuit and A/D converter, simplified the circuit; And from DS18B20 re
9、ad or written information needs only one root mouth line, and greatly reduce the microcontroller hardware resources occupation. This digital thermometer temperature in real time measurement and display degrees Celsius temperature and can be show, through a button display), users can set a ceiling te
10、mperature and temperature alarm ZuiDiXian alarm, there is a certain temperature control function.Keywords: Single-chip microcomputer;Digital pipe display ; DS18B20 ;p AT89S52目录一、绪论1（一）课题研究的目的和意义1（二）设计原理2（三）设计难点2（四）设计要求3二、数字温度计设计方案论证4三、温度传感器模块5（一） 测温传感器的分类5 1.电阻式传感器5 2.半导体温度传感器5 3.晶体温度传感器5 4.辐射式温度传感器
11、5 5.热电式传感器6 6.光纤温度传感器6 7.液压温度传感器6 8.智能温度传感器6（二）集成温度传感器的产品分类6 1.模拟集成温度传感器6 2.模拟集成温度控制器7 3.智能温度传感器7（三）智能温度传感器发展的新趋势11（四）提高测温精度和分辨力11（五）增加测试功能11（六）总线技术的标准化与规范化12四、硬件设计13（一）总体设计框图13（二）各模块简介13 1.主控制器13 2. 显示电路14 3.DS18B20温度传感器与单片机的接口电路15 4.主板电路19 5.显示电路20 6.程序调试与Proteus仿真21五 、系统软件设计24（一）初始化程序24（二） 读出温度子程
12、序24（三）读、写时序子程序25致 谢28参考文献29附录30140一、绪论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
13、用。（一）课题研究的目的和意义温度是科学技术中最基本的物理量之一，物理、化学、生物等学科都离不开温度。在工业生产和实验研究中，像电力、化工、石油、冶金、航空航天、机械制造、粮食存储、酒类生产等领域内，温度常常是表征对象和过程状态的最重要的参数之一。比如，发电厂锅炉的温度必须控制在一定的范围之内：许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才能正常进行;炼油过程中，原油必须在不同的温度和压力条件下进行分馏才能得到汽油、柴油、煤油等产品。没有合适的温度环境，许多电子设备就不能正常工作，粮仓的储粮就会变质霉烂，酒类的品质就没有保障。可见，温度的测量和控制是非常重要的。虽然数字式温度计的应用己相当普遍，但
14、是，伴随着新器件的诞生、新技术的涌现，在新需求的推动下，温度检测系统的整体结构、器件选择等方面仍需不断研究和创新。本设计目的是研究与开发出结构简单、可靠性高、成本低、测温范围广、体积小、功耗低、精度高、显示直观特点的便携式数字温度计。由于所设计的系统将具有电路简单、采集温度精度高等许多优点，所有可广泛应用在不同场合，有很强的实际应用意义。该设计也是我对大学所学到的东西做的一个综合应用，同时将增强我的动手能力和提出问题，分析问题，解决问题的能力，可以巩固自己的专业知识，为以后的进一步工作学习打下扎实的基础。 十七世纪是温度计诞生和发展的最初阶段,这个物理仪器几乎比任何其它仪器都得到更广泛的应用。
15、现代的历史研究认为最早发明温度计的科学家是伽利略，他于1592年发明了最早的气体温度计，最早的液体温度计是荷兰科学家华伦海特制造出来1。随着宇航、核能、冶金、材料、低温、微电子学和生物医学等方面的发展，对温度测量、控制的精度和范围提出了越来越高的要求，尤其是对温度的测量非但要准确，而且需读取数值更直观更方便，从而促进了温度测量和控制技术的迅速发展2。虽然水银温度计至今仍是各种温度测量的计量标准。可是它的缺点是刻度间隔通常都很密, 不容易准确分辨, 读数因难, 而且它们的热容量还比较大, 达到热平衡所需的时间较长, 因此很难读准, 并且使用非常不方便，而且水银有毒，玻璃管易碎。后来出现代替水银的有酒精温度计和金属簧片温度计，它们虽然没有毒性，但测量精度很低，只能作为一个概略指示。后来接着出现了热电阻温度计、热电偶温度计等。随着大规模集成电路工艺的提高，又出现了多种集成的数字化温度传感器3。随着电子工业的发展，数字仪表反应速度快、操作简单，对使用环境要求不高的优点，市场上逐渐出现越来越多的数字式温度计，另外，纵观国际上现有的温度计的变化，总的趋势是从模拟向数字转变，相应的体积也在不断减小，并且一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。测量温度的关键
