基于单片机的多功能数字温度计毕业设计.doc

毕业设计（论文）材料之二（2） 本科毕业设计(论文)开题报告 题目：基于单片机的多功能数字温度计设计 课 题 类 型： 设计( 实验研究□ 论文□ 学 生 姓 名： 李 璇 学 号： 3090202219 专 业 班 级： 电子092 班 学 院： 电气工程学院 指 导 教 师： 生芳 开 题 时 间： 2013年3月 日 一、毕业设计（论文）内容及研究意义（价值） 1、研究内容 本设计是基于单片机的多功能数字温度计，通过温度传感器检测外部温度传到单片机进行数据处理，通过数码管模块显示，并可以手动设置报警温度上下限，如果测量温度在设定范围之外，发出报警信号。 要求： (1)、以AT89C51系列单片机为核心器件，组成一个数字温度计； (2)、采用数字式温度传感器为检测器件，进行温度检测； (3)、温度显示采用和5位LED数码管显示，单位为℃，最后一位显示小数； (4)、具有键盘输入上下限功能，超过上下限温度时，发出报警声； (5)、能实现华氏与摄氏的转换。 2、论文研究的目的和意义目前的数字温度传感器是微电子技术计算机技术和自动测试技术ATE的结晶特点是能输出温度数据及相关的温度控制量适配各种微控制器MCU。现在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式从集成化向智能化网络化的方向飞速发展并朝着高精度、多功能、总线标准化高可靠性及安全性开发虚拟传感器和网络传感器研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。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DS18B20具有性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强、使用方便等优点广泛应用于冰箱、空调器、粮仓等日常生活中温度的测量和控制。又随着电子技术的发展人们的生活日趋数字化多功能的数字温度计可本课题研究的重要意义在于生产过程中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都有了几何级的增长而如何准确而又迅速的获得这些参就需要受制于现代信息基础的发展水平。在三大信息信息采 测量温度的方法很多，按照测量体是否与被测介质接触，可分为接A/D转换，信号放大与处理，并且测量精度不高，这也是热敏电阻的缺点、不足。另一种热电偶传感器，能够检测更宽的温度范围，还具有较高的性价比。而且热电偶的鲁棒性、可靠性和快速响应时间使其成为各种工作环境下的首要考虑。但是，热电偶传感器也存在一些缺陷，比如线性特性较差，信号电平很低，常常需要放大或高分辨率数据转DALLAS公司生产的一种新型温度传感器DS18B20，其优点急温度测量、A/D转换于一体，测量范围宽-55℃~+125℃，精度高达0.0625℃。它采用单总线协议，即与微机接口仅需要占用一个I/O端口，不需要任何外部原件，DS18B20能代替模拟温度传感器和信号处理单元，直接测量温度并以数字信号输出（9位数字码串行输出）极大的简化了整体电路，可使整个系统更加小型化、低功耗。由于DS18B20直接输出数字量，并直接与单片机连接，所以控制简单，它的单总线特性使其便于扩展，可以在一根总线上接挂多个DS18B20来扩展系统，组建测量网络。综上所述，采用DS18B20与单片机所组成的系统，结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣的测量环境，也适用于日常生活和工农业生产中，有很高的应用前景。 在设计中，对于水温的测量和控制，采用了单总线数字式温度传感器DS18B20，和单片机组成的系统，单片机采用AT89S51。整个系统只有一根信号线与单片机相连接，温度传感器又可直接输出数字信号，故系统电路简单可靠，功DS18B20精度高，且单片机AT89S51系统价格低廉，结构可靠，所以此系统在人们日常生活、工业生产和科学研究中可以得到广泛推广和应用 检测技术的要求也愈来愈高现在工业上通用的温度检测范围为一 200-3000 C，而今后要求能测量超高 温与超低温。尤其是液化气体的极低温度检测更为迫切，如 1OK 以下的温度检测 是当前重点研究课题。温度检测技术将会由点测温发展到线、面，甚至立体的测量。应用范围己经 从土业领域延伸到环境保护、家用电器、汽车工业及航天工业领域。利用以前的检测技术生产出适应于不同场合、不同工况要求的新型产品，以 满足用户需要。同时对许多场合中的温度检测器有特殊要求，如防硫、防爆、耐磨等性能要求; 又如移动物体和高速旋转物体的测温、钢水的连续测温、火焰温度检测等。温度仪表向数字化方向发展。其最大优点是直观、无读数误差、分辨率高、测量误差小，因而有广阔的销售市场。所以说数字温度计的发展前景是相当可观的 三、毕业设计（论文）研究方案及工作计划 1、设计框图 温度计电路设计总体方框图如下图所示，控制器采用