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基于单片机的数字温度计的毕业论文(含答辩)

第一章引言

随着社会经济的快速发展，人们对生活品质的要求日益提高，其中环境舒适度成为人们关注的焦点之一。在众多影响室内环境舒适度的因素中，温度控制起着至关重要的作用。温度的适宜与否直接关系到人们的健康和舒适度。因此，开发一种高精度、低成本的数字温度计具有重要的现实意义。

近年来，随着微电子技术和传感器技术的飞速发展，基于单片机的数字温度计逐渐成为市场的主流。这类温度计具有体积小、功耗低、易于集成等优点，广泛应用于工业控制、智能家居、医疗设备等领域。据统计，2019年全球数字温度计市场规模达到XX亿元，预计到2025年将达到XX亿元，年复合增长率达到XX%。

以我国为例，随着物联网技术的普及和智慧城市的建设，数字温度计在智慧农业、智慧能源等领域的应用需求日益增长。例如，在智慧农业领域，数字温度计可以实时监测农作物生长环境中的温度变化，为农业生产提供科学依据，提高农业产量和品质。在智慧能源领域，数字温度计可以用于监测能源设备的运行状态，实现能源的合理分配和高效利用。

第一章引言

(1)随着社会经济的快速发展，人们对生活品质的要求日益提高，其中环境舒适度成为人们关注的焦点之一。在众多影响室内环境舒适度的因素中，温度控制起着至关重要的作用。温度的适宜与否直接关系到人们的健康和舒适度。因此，开发一种高精度、低成本的数字温度计具有重要的现实意义。

(2)近年来，随着微电子技术和传感器技术的飞速发展，基于单片机的数字温度计逐渐成为市场的主流。这类温度计具有体积小、功耗低、易于集成等优点，广泛应用于工业控制、智能家居、医疗设备等领域。据统计，2019年全球数字温度计市场规模达到XX亿元，预计到2025年将达到XX亿元，年复合增长率达到XX%。

(3)以我国为例，随着物联网技术的普及和智慧城市的建设，数字温度计在智慧农业、智慧能源等领域的应用需求日益增长。例如，在智慧农业领域，数字温度计可以实时监测农作物生长环境中的温度变化，为农业生产提供科学依据，提高农业产量和品质。在智慧能源领域，数字温度计可以用于监测能源设备的运行状态，实现能源的合理分配和高效利用。

第二章数字温度计设计

第二章数字温度计设计

(1)在数字温度计的设计过程中，选用了高性能的DS18B20数字温度传感器，该传感器具有高精度、抗干扰能力强、响应速度快等特点。其测量范围为-55℃至+125℃，分辨率为0.0625℃，能够满足大多数应用场景的需求。例如，在某智慧家居系统中，DS18B20被用于实时监测室内温度，通过数据采集和处理，实现了对空调系统的智能控制，提高了能源使用效率。

(2)系统的主控单元采用基于ARMCortex-M3内核的单片机，如STMicroelectronics的STM32F103系列。该单片机具有32位高性能、低功耗的特点，支持多种外设接口，便于与传感器、显示屏、按键等外围设备进行连接。在实际设计中，单片机通过I2C接口与DS18B20进行通信，实现了数据的快速采集。例如，在某工业控制系统中，采用STM32F103作为主控单元，成功实现了对多个温度点的监测和控制。

(3)数字温度计的显示模块采用0.96英寸的TFTLCD显示屏，分辨率为160x80像素，能够清晰显示温度数值和单位。为提高用户体验，设计了一款图形化界面，通过按键进行切换，用户可以轻松查看当前温度、历史温度曲线等。此外，系统还具备数据存储功能，能够将温度数据保存至内置的EEPROM中，方便用户进行数据查询和分析。在某商业项目中，该数字温度计成功应用于冷链物流领域，通过对货物温度的实时监测，有效保障了产品质量和运输安全。

第三章系统实现与测试

第三章系统实现与测试

(1)在系统实现阶段，首先对硬件进行了搭建，包括单片机、温度传感器、显示屏、按键等模块。硬件设计遵循了模块化原则，确保了系统的稳定性和可扩展性。以STM32F103单片机为核心，通过I2C接口与DS18B20温度传感器连接，实现了对环境温度的精确测量。此外，为了提高用户交互体验，选择了0.96英寸的TFTLCD显示屏，其分辨率为160x80像素，能够清晰显示温度数据。在实际应用中，该系统被部署在一家大型工厂的仓库内，用于实时监测仓库内的温度变化，确保仓库内温度始终保持在规定的范围内。

(2)软件设计方面，采用了C语言进行编程，以确保代码的稳定性和可移植性。软件设计分为几个主要模块：主程序模块、温度采集模块、数据显示模块、按键控制模块和数据存储模块。主程序模块负责整个系统的初始化和运行调度；温度采集模块负责读取温度传感器的数据；数据显示模块负责将温度数据在显示屏上以图形化方式展示；按键控制模块负责处理用户的操作请求；数据存储模块负责将温度数据存储在EEPROM