3位半数显温度计的电路设计与研制【字数：9991】
指导教师 樊路嘉 摘 要本文主要研究了数显温度计的原理和制作过程，以及完成之后的测试方法及结果并做出实物。随着单片机功能的日益完善，我们对单片机的使用越来越多，单片机已成为工业应用中不可或缺的一部分。所以本数显温度计设计采用STC89C51单片机为核心，与温度传感器DS18B20组成电路，实现温度的采集和控制。由于DS18B20具有精度高，可控性高，性能稳定等特点，可用于温度的测试和输出。当我们测试温度时，通过DS18B20测试温度，通过电路的传输将检测出来的温度用LED数码管来显示。
目 录
第一章 概述 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究规划及主要工作 1
1.3 论文的整体结构 2
1.4本章小结 2
第二章 整体设计 3
2.1系统总体方案设计 3
2.2 系统设计电路图 3
2.3 单片机的选择 4
2.4 模块性能分析 6
2.5本章小结 11
第三章 硬件电路的设计 12
3.1 最小系统设计 12
3.1.1 晶振电路 12
3.1.2 复位电路 12
3.2显示电路 13
3.3 供电电路 14
3.4 温度传感器电路 15
3.4.1 DS18B20流程图 15
3.5 本章小结 16
第四章 主程序 17
第五章 温度计的制作 21
5.1 清点电子元件 21
5.2电阻 22
5.3 元件的插装与焊接 22
5.4电路板设计 23
5.5本章小结 27
第六章 结论与发展前景 28
结束语 29
致 谢 30
参考文献 31
第一章 概述
1.1 研究背景
温度的作用相信我们每个人都有切身的了解，所以要求我们对温度的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
了解的是必不可少的。温度在日常生活中是没有办法用肉眼看到的，我们只能通过间接的方式去了解它，掌握它。我们都知道，没有一个人敢说他可以直接看到温度的具体展现。这时，我们就需要通过其他方式来获得温度的具体展现。温度虽然是无形的，但它又是无处不在的，在我们日常生活中便可发现。譬如：当我们身体不舒服或者说是发烧是就可明显感觉到温度的存在，再比如，汽车行驶时间过长，发动机便会变得过热，化工器件设备过热、空调的温度检测等。因此，我们对温度的测量就具有重大意义。
为了是人们对温度有更直观的了解，我们需要一种器件来测试并展示出来，这个问题在以前同样有人去思考过，并且也去尝试过了。所以，在15世纪90年代的时候，意大利科学家就解决了这个难题，他发明出了这个世界上第一个温度计，这个温度计也是人类自记载以来第一次出现的。他发明的温度计是用玻璃管做为载体的，它还带有敞口。当我们对玻璃管加热后，通过里面的水面上下移动来判断温度的变化。然而，由于使新发明的科学产品，或多或少的存在一些瑕疵，所以，在后来的岁月里，伽利略的学生以及其他科学家对其进行不断的改良，使得温度计的种类越来越多，器件本身更加完善，使用的用途更加的广泛。在这么多年发展下，温度计的种类非常丰富，有转动式的，半导体式的；也有测体温的，耳温的等等。
了解了以上这些内容，我们就可以给我们的3位半数显温度计进行定位了。我们所设计的温度计个头小也就是体积小，当我们拿起它的时候，我们会发现它非常的轻，所以非常方便我们携带，并且由于所需元器件比较少，价格就会稍微便宜一点，不会变的偏离人群，超出我们的消费能力。当我们需要使用的时候，不会因为价格而望而却步。
我们研究的3位半数显温度计属于较为基础的温度计，国内外较为知名的温度计品牌有BESTEMP，BESTEMP设计的温度计稳定性好，具有较高的品质，技术人员具有非常好的专业技术，服务质量好。
1.2 研究规划及主要工作
研究工作内容有以下几个方面:
3位半数显温度计的工作原理。
选用合适的芯片并设计出对讲机的电路原理图，采购制作温度计所需的电子元器件。
焊接元器件，焊接完成后，我们需要对其进行调试。调试成功后，完成成品并展示。
1.3 论文的整体结构
1. 概述。为文章的脉络发展，提供相应的导向。
2. 理解所制作的温度计的定位
3. 通过查阅资料了解3位半数显温度计的基本工作原理，然后利用所学的专业知识设计出电路原理图。
4. 按之前设计好的电路原理图进行焊接，焊接中的注意点以及焊接后的调试。
5. 完成制作后试验温度计测温质量以及还有哪些方面可以改进。
6. 前景。分析下一步的实验方向。
1.4本章小结
介绍了温度计产生背景，述说3位半数显温度计的原理以及制作过程，整篇论文的写作思路，它的大致的内容和相应的实现步骤。
整体设计
2.1系统总体方案设计
本设计在单片机方面选择的STC89C51单片机，传感器选择的型号是DS18B20，数码管的话出于成本的考虑，我们选择LED。查阅资料后，我们可以了解到，DS18B20芯片的性质较稳定，所以我们在设计中选用它作为我们的温度测量工具，并且将它所获得的信号传输出来。在工业中，通常也将其作为测温器件。在本系统中，STC89C51单片机和温度传感器DS18B20组成温度测量系统，能够快速接收温度的变化并在LED数码管上直接显示出来。由于信号在可以直接输出，那么我们就可以将其与电脑连接，这样设计出来的系统结构明显比较简单，体积也不大。采用STC89C51单片机硬件实现那简单，非常容易安装。
硬件以单片机为核心，以复位电路、晶振电路、供电电路等为辅。具体方案如下图所示。
2.2 系统设计电路图
/
2.1 原理图
从原理图中，我们可以看出本设计的电路较为简单，以单片机作为核心，其他模块辅导。
目 录
第一章 概述 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究规划及主要工作 1
1.3 论文的整体结构 2
1.4本章小结 2
第二章 整体设计 3
2.1系统总体方案设计 3
2.2 系统设计电路图 3
2.3 单片机的选择 4
2.4 模块性能分析 6
2.5本章小结 11
第三章 硬件电路的设计 12
3.1 最小系统设计 12
3.1.1 晶振电路 12
3.1.2 复位电路 12
3.2显示电路 13
3.3 供电电路 14
3.4 温度传感器电路 15
3.4.1 DS18B20流程图 15
3.5 本章小结 16
第四章 主程序 17
第五章 温度计的制作 21
5.1 清点电子元件 21
5.2电阻 22
5.3 元件的插装与焊接 22
5.4电路板设计 23
5.5本章小结 27
第六章 结论与发展前景 28
结束语 29
致 谢 30
参考文献 31
第一章 概述
1.1 研究背景
温度的作用相信我们每个人都有切身的了解，所以要求我们对温度的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
了解的是必不可少的。温度在日常生活中是没有办法用肉眼看到的，我们只能通过间接的方式去了解它，掌握它。我们都知道，没有一个人敢说他可以直接看到温度的具体展现。这时，我们就需要通过其他方式来获得温度的具体展现。温度虽然是无形的，但它又是无处不在的，在我们日常生活中便可发现。譬如：当我们身体不舒服或者说是发烧是就可明显感觉到温度的存在，再比如，汽车行驶时间过长，发动机便会变得过热，化工器件设备过热、空调的温度检测等。因此，我们对温度的测量就具有重大意义。
为了是人们对温度有更直观的了解，我们需要一种器件来测试并展示出来，这个问题在以前同样有人去思考过，并且也去尝试过了。所以，在15世纪90年代的时候，意大利科学家就解决了这个难题，他发明出了这个世界上第一个温度计，这个温度计也是人类自记载以来第一次出现的。他发明的温度计是用玻璃管做为载体的，它还带有敞口。当我们对玻璃管加热后，通过里面的水面上下移动来判断温度的变化。然而，由于使新发明的科学产品，或多或少的存在一些瑕疵，所以，在后来的岁月里，伽利略的学生以及其他科学家对其进行不断的改良，使得温度计的种类越来越多，器件本身更加完善，使用的用途更加的广泛。在这么多年发展下，温度计的种类非常丰富，有转动式的，半导体式的；也有测体温的，耳温的等等。
了解了以上这些内容，我们就可以给我们的3位半数显温度计进行定位了。我们所设计的温度计个头小也就是体积小，当我们拿起它的时候，我们会发现它非常的轻，所以非常方便我们携带，并且由于所需元器件比较少，价格就会稍微便宜一点，不会变的偏离人群，超出我们的消费能力。当我们需要使用的时候，不会因为价格而望而却步。
我们研究的3位半数显温度计属于较为基础的温度计，国内外较为知名的温度计品牌有BESTEMP，BESTEMP设计的温度计稳定性好，具有较高的品质，技术人员具有非常好的专业技术，服务质量好。
1.2 研究规划及主要工作
研究工作内容有以下几个方面:
3位半数显温度计的工作原理。
选用合适的芯片并设计出对讲机的电路原理图，采购制作温度计所需的电子元器件。
焊接元器件，焊接完成后，我们需要对其进行调试。调试成功后，完成成品并展示。
1.3 论文的整体结构
1. 概述。为文章的脉络发展，提供相应的导向。
2. 理解所制作的温度计的定位
3. 通过查阅资料了解3位半数显温度计的基本工作原理，然后利用所学的专业知识设计出电路原理图。
4. 按之前设计好的电路原理图进行焊接，焊接中的注意点以及焊接后的调试。
5. 完成制作后试验温度计测温质量以及还有哪些方面可以改进。
6. 前景。分析下一步的实验方向。
1.4本章小结
介绍了温度计产生背景，述说3位半数显温度计的原理以及制作过程，整篇论文的写作思路，它的大致的内容和相应的实现步骤。
整体设计
2.1系统总体方案设计
本设计在单片机方面选择的STC89C51单片机，传感器选择的型号是DS18B20，数码管的话出于成本的考虑，我们选择LED。查阅资料后，我们可以了解到，DS18B20芯片的性质较稳定，所以我们在设计中选用它作为我们的温度测量工具，并且将它所获得的信号传输出来。在工业中，通常也将其作为测温器件。在本系统中，STC89C51单片机和温度传感器DS18B20组成温度测量系统，能够快速接收温度的变化并在LED数码管上直接显示出来。由于信号在可以直接输出，那么我们就可以将其与电脑连接，这样设计出来的系统结构明显比较简单，体积也不大。采用STC89C51单片机硬件实现那简单，非常容易安装。
硬件以单片机为核心，以复位电路、晶振电路、供电电路等为辅。具体方案如下图所示。
2.2 系统设计电路图
/
2.1 原理图
从原理图中，我们可以看出本设计的电路较为简单，以单片机作为核心，其他模块辅导。
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