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基于单片机的数字温度计的毕业论文(含答辩ppt)

第一章绪论

(1)随着科技的飞速发展，温度测量技术在各个领域都发挥着至关重要的作用。在工业生产、环境保护、医疗健康等领域，对温度的精确控制与监测已成为提高效率和保证质量的关键因素。数字温度计作为一种直观、准确、易操作的测量工具，其应用范围日益广泛。本课题旨在设计并实现一种基于单片机的数字温度计，以满足不同场景下的温度测量需求。

(2)数字温度计的设计与实现涉及到多个方面的技术，包括传感器技术、单片机控制技术、数字信号处理技术等。其中，传感器负责采集环境温度信息，单片机作为核心控制器负责处理传感器数据并显示温度值，数字信号处理技术则用于提高测量精度和抗干扰能力。本研究通过对这些技术的深入研究，提出了一种基于单片机的数字温度计设计方案，并对其进行了详细的理论分析和实验验证。

(3)在本课题的研究过程中，首先对现有的数字温度计进行了广泛的市场调研，分析了各类数字温度计的特点和不足。在此基础上，结合实际应用需求，确定了本设计的硬件架构和软件算法。硬件部分主要采用DS18B20温度传感器和STC89C52单片机作为核心组件，软件部分则采用C语言进行编程，实现了温度数据的采集、处理和显示。此外，本设计还充分考虑了系统的稳定性和可靠性，通过优化电路设计和软件算法，确保了数字温度计在实际应用中的稳定运行。

第二章系统设计

(1)在进行基于单片机的数字温度计系统设计时，首先需要明确系统的整体架构和功能要求。本设计采用STC89C52单片机作为核心控制单元，DS18B20数字温度传感器负责采集环境温度数据，并通过单总线接口与单片机通信。系统设计时，考虑到温度测量的准确性和实时性，单片机每秒采集一次温度数据，并通过LCD显示屏实时显示温度值。此外，系统还具备温度数据的存储功能，可记录最近24小时的温度变化趋势，以便用户进行历史数据查询和分析。

(2)硬件设计方面，本系统主要由以下几个模块组成：电源模块、单片机模块、温度传感器模块、LCD显示模块和按键输入模块。电源模块采用DC5V供电，通过稳压芯片LM7805将输入电压稳定在5V，为单片机和其他模块提供稳定的电源。单片机模块采用STC89C52，其具有丰富的片上资源，如定时器、中断系统等，可满足本设计的控制需求。温度传感器模块选用DS18B20，该传感器具有高精度、高分辨率、抗干扰能力强等特点，可满足本设计对温度测量的要求。LCD显示模块采用2.8英寸TFT液晶显示屏，分辨率为240×320，能够清晰显示温度值和温度变化趋势。按键输入模块由四个按键组成，分别用于切换显示内容、设置报警阈值、查询历史数据和退出设置状态。

(3)软件设计方面，本系统采用C语言进行编程，主要包括以下几个部分：主程序、温度采集模块、数据显示模块、存储模块和按键处理模块。主程序负责初始化硬件资源、设置系统参数和循环执行系统任务。温度采集模块负责读取DS18B20传感器的温度数据，并将数据转换为摄氏度。数据显示模块负责将温度值显示在LCD屏幕上，并更新显示内容。存储模块负责将采集到的温度数据存储到EEPROM中，以便进行历史数据查询。按键处理模块负责响应按键输入，根据按键功能执行相应的操作。在软件设计过程中，充分考虑了系统的稳定性和实时性，采用中断方式实现温度数据的实时采集，并通过定时器实现系统任务的定时执行。同时，为了提高系统的抗干扰能力，对单片机的GPIO口进行消抖处理，确保按键输入的准确性。

第三章硬件设计

(1)硬件设计是数字温度计实现的基础，本设计采用了STC89C52单片机作为核心控制单元，其具有丰富的片上资源，能够满足数字温度计的控制需求。在硬件设计过程中，电源模块是至关重要的部分，本设计选用DC5V作为电源输入，通过LM7805稳压芯片提供稳定的5V电压，确保了单片机和各个模块的正常工作。同时，为了防止电源波动对系统造成影响，在电源输入端增加了滤波电容，以降低噪声干扰。

(2)温度传感模块是数字温度计的核心，本设计选用DS18B20数字温度传感器，其具有单总线接口，可以方便地与单片机连接。DS18B20具有高精度、高分辨率、抗干扰能力强等优点，能够满足本设计对温度测量的要求。在硬件连接时，将DS18B20的DQ、GND和VCC分别连接到单片机的相应引脚上，并通过软件编程实现与传感器的通信。为了提高温度测量的稳定性，本设计在DS18B20附近增加了去耦电容，以减少电源噪声的影响。

(3)显示模块是数字温度计的人机交互界面，本设计采用2.8英寸TFT液晶显示屏，具有240×320的分辨率，能够清晰显示温度值和温度变化趋势。LCD显示屏通过SPI接口与单片机连接，实现了数据的实时传输。在硬件设计时，考虑到LCD显示屏的驱动电路较为复杂