单片机的高精度温度计设计(附件)【字数：12668】
摘 要在社会生产和日常生活过程中，我们常常需要测量和监控温度，温度参数在我们的生产和生活中既普遍又越来越受关注。过去测量温度的东西有很多，比如热电阻以及热电偶。它们一般都是先测量其他的量，再用某种方法把其他的值变换成我们需要的温度参数，所以过去测量温度都特别繁琐而且要用到许多的硬件来辅助。这里我采用了一种较为容易的测温手段。论文采用全球知名的半导体公司DALLAS在老版测温传感器的基础上改良的新型温度传感器DS18B20，它的测温范围比较广，一般在-50?120℃，而且最高分辨率可精确到小数点四位0.0625℃。 用温度传感器可以更直接地显示测量的温度数值，温度SENSOR采用三线制与单片机连接，大大的减少了外部电路的许多硬件，而且降低了成本，使用起来也很简单。这里还介绍了基于AT89C52微控制器的测温和报警电路。电路测量温度的元器件是新型的DS18B20，同时把温度范围缩小到0℃?+ 100℃。 LCD模块可显示温度上限和下限报警。最后，论文着重介绍了电路各部分的硬件和软件系统，强调了这种新型集成SENSOR DS18B20的功能和应用原理以及微控制器AT89C52。论文设计的电路还是比较简单小巧的，而且结构简易，功能较强。
目 录
前 言 1
第1章 绪论 2
1.1 设计背景 2
1.1.1 温度计介绍 2
1.1.2 温度传感器发展状况 2
1.2 选题的意义和目的 3
1.2.1 选题的意义 3
1.2.2 选题的目的 4
第2章 系统概述 5
2.1 设计方案选择 5
2.1.1 方案一 5
2.1.2 方案二 5
2.2 系统设计原理 6
第3章 系统硬件设计 8
3.1 AT89C52的介绍 8
3.2 DS18B20的介绍 11
3.2.1 DS18B20引脚排列 11
3.2.2 DS18B20内部结构 11
3.2.3 DS18B20测温原理 14
3.2.4 DS18B20使用的注意事项 15
3.3 高精度温度计的电路设计 16 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
3.3.1 高精度温度计原理图 16
3.3.2 时钟电路设计 17
3.3.3 复位电路设计 17
3.3.4 接口电路设计 18
3.3.5 显示电路设计 19
3.3.6 报警电路设计 22
第4章 系统软件设计 23
4.1软件Proteus 23
4.1.1 Proteus软件 23
4.2 系统主程序 25
4.2.1 主程序 25
4.2.2 DS18B20初始化 26
4.2.3 温度转换命令子程序 26
4.2.4 温度数据计算处理方法 27
4.3 源程序 27
第5章 仿真 28
5.1 仿真结果 28
结 论 30
谢 辞 31
参考文献 32
附 录 33
前 言
随着现代科学技术的飞速的发展，人们对各类信息数据的准确性和准确性迅猛增长，如何精确，快速地获得这些参数取决于现代信息库的发展程度。 在三大信息信息收集（即SENSOR技术），信息传送（即通信技术）和信息处理（即PC机技术）革新技术，其中传感器走在信息技术高端产品的前列，特别是测温传感器技术，开始被各个行业关注，可以说已经渗透到社会中的各行各业，人们之所以这么关注，是因为温度与我们的生活和工农业的生产息息相关，甚至需要我们时刻把控温度，所以研究温度测量的方法和技术设备具有重大意义。
过去老式的测温传感器大多采用热敏电阻作为测量元器件，但其实它不仅不可靠精度还低，还需要不停地来回转换接口电路与脉冲信号，然后交给微控制器进行处理，这要用到很多的外部硬件来支持。不断地使用A / D转换温度电路使得硬件电路相当复杂，软件也很难去成功调试运行，生产的代价特别大。
现在我们常用的温度传感器大多是二十世纪八十年代中期发明的，其特点是控制相关的温度以及传输温度数据，自适应微控制器（MCU）。 它是三大技术：自行检测技术（ATE）、小型电子技术以及CPU技术的结晶，社会发展使人们对传感器的质量要求明显增高，目前的测温传感器是基于微控制器的A / D转换器，从集成到自动化，智控化方向快速发展，变得多用途，端口标准化，精度越来越高，安全性和可靠性愈来愈高，开始开发虚拟网络传感器，开发单片温度测量系统。
论文着重强调了如何控制智能集成温度传感器和它的结构特点，以及AT89C52控制器是如何展开对数字温度测量装置的程序编程和控制。跟传统温度计比起来，其优点有：读数简便，温度测量范围较宽，温度测量数值准确，且数字显示出温度。
第1章 绪论
1.1 设计背景
1.1.1 温度计的介绍
随着现代工业科技的需求和科学技术的发展，温度测量技术不断改良和完善。 随着温度范围的不断扩大，根据不同的客户需要，同时也产生了不同的温度测量设备的需求。这里有一些常见的温度计。
气体温度计：多用途氦气或氢气作为温度测量材料，由于氦气和氢气液化以后温度非常低，靠近于零，所以其温度测量范围非常广。 该温度计是高精度的，用于高精度测量。
电阻温度计：现有半导体电阻温度计和金属电阻温度计，都是根据电阻随温度变化而改变这一特点制成的。 半导体温度计主要有锗，碳等;金属温度计主要采用各种纯金属以及各种铜和铁的合金。电阻温度计易于使用，可靠且方便，现被广泛使用。 电阻温度计测量范围在250℃?500℃之内。
指针温度计：就像温度计的仪表板，也称为冷夏季表，用于测量室温。 它是以作为温度感测元件的双金属控制指针。顾名思义，双金属片一般用两金属片铆接，铜片在左边，铁片在右边。因为铜的冷缩和热膨胀较铁的热膨胀和冷缩更显著，当温度降低时，铜将铁板向左拉，并且指针向左转动（则转向低温）；否则，温度升高，双金属指针从左向右转动（转向高温），主要依靠的是金属热膨胀和冷收缩。
压力温度计：它把液体密闭在一种容器中，它的信号源于液体加热后体积变大或压力变化。 它主要组成部分有毛细管，温度包和指示表三部分组成。 压力温度计的好处是：结构简易，不受动影响，高自动化。不消耗资源，成本低廉。 坏处是：测温范围不大，正常在85?380℃；响应时间偏慢而且热损失也不小。
目 录
前 言 1
第1章 绪论 2
1.1 设计背景 2
1.1.1 温度计介绍 2
1.1.2 温度传感器发展状况 2
1.2 选题的意义和目的 3
1.2.1 选题的意义 3
1.2.2 选题的目的 4
第2章 系统概述 5
2.1 设计方案选择 5
2.1.1 方案一 5
2.1.2 方案二 5
2.2 系统设计原理 6
第3章 系统硬件设计 8
3.1 AT89C52的介绍 8
3.2 DS18B20的介绍 11
3.2.1 DS18B20引脚排列 11
3.2.2 DS18B20内部结构 11
3.2.3 DS18B20测温原理 14
3.2.4 DS18B20使用的注意事项 15
3.3 高精度温度计的电路设计 16 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
3.3.1 高精度温度计原理图 16
3.3.2 时钟电路设计 17
3.3.3 复位电路设计 17
3.3.4 接口电路设计 18
3.3.5 显示电路设计 19
3.3.6 报警电路设计 22
第4章 系统软件设计 23
4.1软件Proteus 23
4.1.1 Proteus软件 23
4.2 系统主程序 25
4.2.1 主程序 25
4.2.2 DS18B20初始化 26
4.2.3 温度转换命令子程序 26
4.2.4 温度数据计算处理方法 27
4.3 源程序 27
第5章 仿真 28
5.1 仿真结果 28
结 论 30
谢 辞 31
参考文献 32
附 录 33
前 言
随着现代科学技术的飞速的发展，人们对各类信息数据的准确性和准确性迅猛增长，如何精确，快速地获得这些参数取决于现代信息库的发展程度。 在三大信息信息收集（即SENSOR技术），信息传送（即通信技术）和信息处理（即PC机技术）革新技术，其中传感器走在信息技术高端产品的前列，特别是测温传感器技术，开始被各个行业关注，可以说已经渗透到社会中的各行各业，人们之所以这么关注，是因为温度与我们的生活和工农业的生产息息相关，甚至需要我们时刻把控温度，所以研究温度测量的方法和技术设备具有重大意义。
过去老式的测温传感器大多采用热敏电阻作为测量元器件，但其实它不仅不可靠精度还低，还需要不停地来回转换接口电路与脉冲信号，然后交给微控制器进行处理，这要用到很多的外部硬件来支持。不断地使用A / D转换温度电路使得硬件电路相当复杂，软件也很难去成功调试运行，生产的代价特别大。
现在我们常用的温度传感器大多是二十世纪八十年代中期发明的，其特点是控制相关的温度以及传输温度数据，自适应微控制器（MCU）。 它是三大技术：自行检测技术（ATE）、小型电子技术以及CPU技术的结晶，社会发展使人们对传感器的质量要求明显增高，目前的测温传感器是基于微控制器的A / D转换器，从集成到自动化，智控化方向快速发展，变得多用途，端口标准化，精度越来越高，安全性和可靠性愈来愈高，开始开发虚拟网络传感器，开发单片温度测量系统。
论文着重强调了如何控制智能集成温度传感器和它的结构特点，以及AT89C52控制器是如何展开对数字温度测量装置的程序编程和控制。跟传统温度计比起来，其优点有：读数简便，温度测量范围较宽，温度测量数值准确，且数字显示出温度。
第1章 绪论
1.1 设计背景
1.1.1 温度计的介绍
随着现代工业科技的需求和科学技术的发展，温度测量技术不断改良和完善。 随着温度范围的不断扩大，根据不同的客户需要，同时也产生了不同的温度测量设备的需求。这里有一些常见的温度计。
气体温度计：多用途氦气或氢气作为温度测量材料，由于氦气和氢气液化以后温度非常低，靠近于零，所以其温度测量范围非常广。 该温度计是高精度的，用于高精度测量。
电阻温度计：现有半导体电阻温度计和金属电阻温度计，都是根据电阻随温度变化而改变这一特点制成的。 半导体温度计主要有锗，碳等;金属温度计主要采用各种纯金属以及各种铜和铁的合金。电阻温度计易于使用，可靠且方便，现被广泛使用。 电阻温度计测量范围在250℃?500℃之内。
指针温度计：就像温度计的仪表板，也称为冷夏季表，用于测量室温。 它是以作为温度感测元件的双金属控制指针。顾名思义，双金属片一般用两金属片铆接，铜片在左边，铁片在右边。因为铜的冷缩和热膨胀较铁的热膨胀和冷缩更显著，当温度降低时，铜将铁板向左拉，并且指针向左转动（则转向低温）；否则，温度升高，双金属指针从左向右转动（转向高温），主要依靠的是金属热膨胀和冷收缩。
压力温度计：它把液体密闭在一种容器中，它的信号源于液体加热后体积变大或压力变化。 它主要组成部分有毛细管，温度包和指示表三部分组成。 压力温度计的好处是：结构简易，不受动影响，高自动化。不消耗资源，成本低廉。 坏处是：测温范围不大，正常在85?380℃；响应时间偏慢而且热损失也不小。
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