温度计
题目：基于89C51和DS18B20的数字温度计设计
一、设计要求
数字式温度计要求测温范围为－55～125°C，精度误差在0.1°C以内，LED 数码管直读显示。
第1章．总体方案设计
温度传感器按传感器与被测介质的接触方式可分为两大类：一类是接触式温度传感器，一类是非接触式温度传感器。
该温度控制系统的设计包括硬件设计和软件设计两大部分，结合实际情况，该系统应具备如下功能：
（1）实时采集温度；
（2）显示温度；
（3）串行传送数据；
（4）控制外设；
（5）温度超限报警；
（6）可扩展，形成多点温度采集系统，具有远程监控等功能。
在该温度控制系统中AT89S52 单片机不仅与温度传感器DS18B20，外部设备，数码管连接，还通过与串口电平芯片MAX232 连接，由数据线连接到PC 上，建立起远程通信。系统上电后，AT89S52 单片机驱动温度传感器DS18B20 工作，进行温度数据采集，传输。T89S52单片机在接到温度传感器DS18B20 传送过来的温度数据后，进行操作，一方面送至数码管显示模块进行温度显示，另一方面将数据送至 PC 机上，方便在 PC 机进行一些后续处理和控制操作，有利于远程控制的实现。温度控制系统总体框图如所示。
系统的硬件设计部分主要由以下几部分组成：
（1）单片机最小系统：采用AT89S52 单片机；
（2）温度采集模块：采用DS18B20 温度传感器；
（3）温度显示模块：采用4 位LED 数码管显示；
（4）串行通信模块：与PC 机进行串口通信；
（5）报警电路：采用蜂鸣器报警；
（6）外部设备控制电路；
DS18B20是DALLAS公司生产的单总线数字温度传感器，具有3引脚TO－92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃,可编程为9位～12位A/D 转换精度，对应的可辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，支持3V～5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便,其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生.同时多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。
图1 数字温度计总体电路结构框图
三、系统硬件电路的设计
温度计电路设计原理图如图2所示，控制器使用单片机AT89C51，温度传感器使用DS18B20，用4位共阳LED数码管实现温度显示。
图2 数字温度计设计电路原理图
1、主控制器
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
2、显示电路
显示电路采用4位共阳LED数码管，从P0口输出段码，列扫描用P3.0~P3.3口来实现，列驱动用8550三极管。
3、温度传感器工作原理
DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并
且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。
图3 DS18B20内部结构框图
64 b闪速ROM的结构如下：
开始8位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48 位，最后8位是前面56 位的CRC 检验码，这也是多个DS18B20 可以采用一线进行通信的原因。温度报警触发器TH和TL，可通过软件写入户报警上下限。主机操作ROM的命令有五种，如表1所列
表1 主机操作ROM 的命令
DS18B20 温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存RAM 和一个非易失性的可电擦除的EERAM 。高速暂存RAM 的结构为8字节的存储器，结构如图4所示。
图 4 高速暂存RAM 结构图
前2个字节包含测得的温度信息，第3和第4字节TH 和TL 的拷贝，是易失的，每次上电复位时被刷新。第5个字节，为配置寄存器，它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率。DS18B20工作时寄存器中的分辨率转换为相应精度的温度数值。
指 令 说 明
读ROM （33H ） 读DS1820的序列号
匹配ROM （55H ） 继读完64位序列号的一个命令，用于跳过ROM （CCH ） 此命令执行后的存储器操作将针对搜ROM （F0H ） 识别总线上各器件的编码，为操作各
报警搜索（ECH ）
仅温度越限的器件对此命令做出响
当DS18B20接收到温度转换命令后，开始启动转换。转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第1，2字节。单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后，数据格式以0.062 5 ℃/LSB形式表示。温度值格式如下：
这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM 中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。图中，S 表示位。对应的温度计算：当符号位S=0时，表示测得的温度植为正值，直接将二进制位转换为十进制；当S=1时，表示测得的温度植为负值，先将补码变换为原码，再计算十进制值。例如+125℃的数字输出为07D0H，
+25.0625℃的数字输出为0191H，-25.0625℃的数字输出为FF6FH，-55℃的数字输出为FC90H。
DS18B20温度传感器主要用于对温度进行测量，数据可用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，并以0.0625℃／LSB形式表示。表2是部分温度值对应的二进制温度表示数据。
表2 部分温度值
DS18B20完成温度转换后，就把测得的温度值与RAM中的TH、TL字节内容作比较，若T>TH或T 发出的告警搜索命令作出响应。因此，可用多只DS18B20同时测量温度并进行告警搜索。 在64位ROM的最高有效字节中存储有循环冗余校验码（CRC）。主机根据ROM的前56位来计算CRC值，并和存入DS18B20中的CRC值做比较，以判断主机收到的ROM数据是否正确。 2．4 . 1 智能最小系统的LED显示器接口 通过2个74LS595芯片将8位段码信号（a—h）和8位位码信号(a1—a8)串行转为并行信号驱动2个LED显示模块的8个LED数码灯，P2.1是a—h、a1—a8串行数据的输入端（SER），P2.2串行移位信号的SCLK输入端，P2.3是并输出信号的锁存端（RCLK）。这些信号由单片机软件生成。 图1-1-12 显示部分电路 在单片机系统中，通常用LED数码显示器来显示各种数字或符号。由于它具有显示清晰、亮度高、使用电压低、寿命长的特点，因此使用非常广泛。 LED显示器又称数码管,八段LED显示器由8个发光二极管组成。其中7个发光二极管构成字型“8”的各个笔画段,另一个小数点为dp发光二极管。LED显示器有两种不同的形式：一种是发光二极管的阳极都连在一起的，称之为共阳极LED显示器；另一种是发光二极管的阴极都连在一起的，称之为共阴极LED显示器。如图1-1-13所示。 共阴和共阳结构的LED显示器各笔划段名和安排位置是相同的。当二极管导通时，相应的笔划段发亮，由发亮的笔划段组合而显示各种字符。8个笔划段hgfedcba对应于一个字节（8位）的D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,于是用8位二进制码就可以表示欲显示字符的字型代码。例如，对于共阴LED显示器，当公共阴极接地（为零电平），而阳极hgfedcba各段为0111011时，显示器显示"P"字符，即对于共阴极LED显示器，“P”字符的字形码是73H。如果是共阳LED显示器，公共阳极接高电平，显示“P”字符的字形代码应为10001100（8CH）。 图1-1-13 LED数码管共阳极和共阴极示图LED显示方式有动态显示和静态显示两种方式。本系统采用动态扫描显示接 口电路，动态显示接口电路是把所有显示器的8个笔划段a-h同名端连在一起，而每一个显示器的公共极COM各自独立地受I/O线控制。CPU向字段输出口送出字型码时，所有显示器接收到相同的字型码，但究竟是哪个显示器亮，则取决于COM端。也就是说我们可以采用分时的方法，轮流控制各个显示器的COM端，使各个显示器轮流点亮。在轮流点亮扫描过程中，每位显示器的点亮时间是极为短暂的（约1ms），但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。 2．4. 2 音频放大电路 音频放大电路由放大三接管、蜂鸣器SPEAKER、限流电阻组成，音频信号的输出连接到单片机P3.3如图1-1-15所示当P3.2为低时，SPEAKER发声，声音脉宽不同发出的声音不同。图1-1-15 音频放大电路。 P3.2 图1-1-15 音频放大电路 第3章．关于DS18B20的介绍 DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。可以分别在93.75 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。 3.1.DS18B20简介 （1）独特的单线接口方式：DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口 图5 DS18B20测温原理图 四系统程序的设计 系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，温度转换命令子程序，计算温度子程序，报警子程序和显示数据刷新子程序等。 显示数据刷新子程序主要是对显示缓冲器中的显示数据进行刷新操作，当最高数据显示位为0时，将符号显示位移入下一位。显示数据刷新子程序流程图如图10所示。 N 图8 温度转换命令 子程序流程图 图6 主程序流程图 图7 读出温度子程序流程图 图9 计算温度子程序流程图 程序 ;================================================================ ;DS18B20温度计 右图为DS18B20 引脚图DS18S20采用3脚PR35封装（或8脚SOIC 封装），DQ 为数据输入/输出脚，VDD 为电源电压。 ;采用4位LED共阳显示器显示测温值，显示精度0.1℃，测温范围-55～+125℃ ;用AT89C51单片机，12MHz晶振 ;============================常数定义============================= TIMEL EQU 0E0H ;20ms，定时器0时间常数 TIMEH EQU 0B1H TEMPHEAD EQU 36H ;==========================工作内存定义============================ BITST DATA 20H TIME1SOK BIT BITST.1 TEMPONEOK BIT BITST.2 TEMPL DATA 26H TEMPH DATA 27H TEMPHC DATA 28H TEMPLC DATA 29H ;============================= 引脚定义=========================== TEMPDIN BIT P3.7 ;==== INITDS1820:SETB TEMPDIN NOP NOP CLR TEMPDIN RET ;====== 读DS18B20的程序，从DS18B20中读出一个字节的数据============= READDS1820: MOV R7,#08H SETB TEMPDIN NOP NOP READDS1820LOOP: CLR TEMPDIN NOP NOP NOP SETB TEMPDIN MOV R6,#07H ;DELAY 15us DJNZ R6,$ MOV C,TEMPDIN MOV R6,#3CH ;DELAY 120us DJNZ R6,$ RRC A SETB TEMPDIN DJNZ R7,READDS1820LOOP MOV R6,#3CH ;DELAY 120 us DJNZ R6,$ RET ;======== 写DS18B20的程序，从DS18B20中写一个字节的数据============= WRITEDS1820: MOV R7,#08H SETB TEMPDIN NOP NOP WRITEDS1820LOP: CLR TEMPDIN MOV R6,#07H ;DELAY 15us DJNZ R6,$ RRC A MOV TEMPDIN,C MOV R6,#34H ;DELAY 104us DJNZ R6,$ SETB TEMPDIN DJNZ R7,WRITEDS1820LOP RET ;= MOV R6,#34H ;DELAY 104us DJNZ R6,$ MOV A,#0BEH LCALL WRITEDS1820 ;SCRATCHPAD MOV R6,#34H ;DELAY 104us DJNZ R6,$ MOV R5,#09H MOV R0,#TEMPHEAD MOV B,#00H READTEMP2: LCALL READDS1820 MOV @R0,A INC R0 READTEMP21: LCALL CRC8CAL DJNZ R5,READTEMP2 MOV A,B JNZ READTEMPOUT MOV A,TEMPHEAD+0 MOV TEMPL,A MOV A,TEMPHEAD+1 MOV TEMPH,A READTEMPOUT: RET ;================== 处理温度BCD码子程序========================== CONVTEMP: MOV A,TEMPH ANL A,#80H JZ TEMPC1 CLR C MOV A,TEMPL CPL A ADD A,#01H MOV TEMPL,A MOV A,TEMPH ;- CPL A ADDC A,#00H MOV TEMPH,A ;TEMPHC HI=符号位 MOV TEMPHC,#0BH SJMP TEMPC11 TEMPC1: MOV TEMPHC,#0AH ;+ TEMPC11: MOV A,TEMPHC SWAP A MOV TEMPHC,A MOV A,TEMPL ANL A,#0FH ;乘0.0625 MOV DPTR,#TEMPDOTTAB MOVC A,@A+DPTR MOV TEMPLC,A ;TEMPLC LOW=小数部分BCD MOV A,TEMPL ;整数部分 ANL A,#0F0H SWAP A MOV TEMPL,A MOV A,TEMPH ANL A,#0FH SWAP A ORL A,TEMPL LCALL HEX2BCD1 MOV TEMPL,A ANL A,#0F0H SWAP A ORL A,TEMPHC ;TEMPHC LOW=十位数BCD MOV TEMPHC,A MOV A,TEMPL ANL A,#0FH SWAP A ;TEMPLC HI=个位数BCD ORL A,TEMPLC MOV TEMPLC,A MOV A,R7 JZ TEMPC12 ANL A,#0FH SWAP A MOV R7,A MOV A,TEMPHC ;TEMPLC HI=百位数BCD ANL A,#0FH ORL A,R7 MOV TEMPHC,A TEMPC12: RET ;========================= 小数部分码表=========================== TEMPDOTTAB: DB 00H,01H,01H,02H,03H,03H,04H,04H,05H,06H DB 06H,07H,08H,08H,09H,09H ;====================== 显示区BCD码温度值刷新子程序=============== DISPBCD: MOV A,TEMPLC ANL A,#0FH MOV 70H,A MOV A,TEMPLC SWAP A ANL A,#0FH MOV 71H,A MOV A,TEMPHC ANL A,#0FH MOV 72H,A MOV A,TEMPHC SWAP A ANL A,#0FH MOV 73H,A MOV A,TEMPHC ANL A,#0F0H CJNE A,#010H,DISPBCD0 SJMP DISPBCD2 DISPBCD0: MOV A,TEMPHC ANL A,#0FH JNZ DISPBCD2 ;十位数是0 MOV A,TEMPHC SWAP A ANL A,#0FH MOV 73H,#0AH ;符号位不显示 MOV 72H,A ;十位数显示符号 DISPBCD2: RET ;======================= 显示子程序=============================== ;显示数据在70H~73H单元内，用4位LED共阳数码管显示，P1口输出段码数据，;P3口做扫描控制，每个LED数码管亮1ms时间再逐位循环。 DISP1: MOV R1,#70H ;指向显示数据首址 MOV R5,#0FEH ;扫描控制字初值 PLAY: MOV P0,#0FFH MOV A,R5 ;扫描字放入A MOV P3,A ;从P3口输出 MOV A,@R1 ;取显示数据到A MOV DPTR,#TAB ;取段码表地址 MOVC A,@A+DPTR ;查显示数据对应段码 MOV P0,A ;段码放入P0口 MOV A,R5 JB ACC.1,LOOP5 ;小数点处理 CLR P0.7 LOOP5: LCALL DL1MS ;显示1ms INC R1 ;指向下一地址 MOV A,R5 ;扫描控制字放入A JNB ACC.3,ENDOUT ;ACC.3=0时一次显示结束 RL A ;A中数据循环左移 MOV R5,A ;放回R5内 AJMP PLAY ;跳回PLAY循环 ENDOUT: MOV P0,#0FFH ;一次显示结束，P0口复位 MOV P3,#0FFH ;P3口复位 RET ;子程序返回 TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,0FFH,0BFH ;共阳段码表“0”“1”“2”“3”“4”“5”“6”“7”“8”“9”“不亮”“-” DL1MS: MOV R6,#14H ;1ms延时程序，LED显示程序用 DL1: MOV R7,#19H DL2: DJNZ R7,DL2 DJNZ R6,DL1 RET ;===================== 单字节十六进制转BCD ======================= HEX2BCD1: MOV B,#064H ;十六进制->BCD DIV AB ;B=A%100 MOV R7,A ;R7=百位数 MOV A,#0AH XCH A,B DIV AB ;B=A%B SWAP A ORL A,B RET ;================================================================ ;Calculate CRC-8Values. Uses The CCITT-8Polynomial,Expressed As ;X^8+X^5+X^4+1 ;================================================================ CRC8CAL: PUSH ACC MOV R7,#08H ;Number Bits In Byte CRC8LOOP1: XRL A,B ;Calculte CRC RRC A ;Move To Carry MOV A,B ;Get The Last CRC Value JNC CRC8LOOP2 ;Skip If Data==0 XRL A,#18H ;Updata The New CRC CRC8LOOP2: RRC A ;Position The New CRC MOV B,A ;Store The New CRC POP ACC ;Get The Remaining Bits RR A ;Position The Next Bit PUSH ACC ;Save The Remaining Bits DJNZ R7,CRC8LOOP1 ;Repeat For 8 Bits 单片机课程设计 题目：数字温度计 院别：机电学院 专业：机械电子工程 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 二〇一三年十二月二十一日 摘要 本设计即用单片机对温度进行实时检测与控制，本文所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，本次课程设计采用51单片机以及锁存器74HC573N、四位共阴数码管、DS18B20温度传感器、蜂鸣器、三极管等组成的自动过温报警器，该过温报警器测温准确，使用方便，显示清晰，最高精度可达到0.0625度，最长温度转换时间不到1秒，应用范围广泛。用四位共阴数码管实现温度显示,能准确达到设计要求。本温度计属于多功能温度计,功能较强，可以设置上下限报警温度，且测量准确、误差小。当测量温度超过设定的温度上下限时，启动蜂鸣器和指示灯报警。 关键词 过温报警；锁存器；单片机；温度传感器 目录 前言 (1) 一．本次课程设计实践的目的和意义 (2) 二．设计任务和要求 (2) 2.1 设计题目 (2) 2.2 主要技术性能指标 (2) 2.3 功能及作用 (2) 三. 系统总体方案及硬件设计 (2) 3.1查阅相关资料后有以下两个方案可供选择 (2) 3.2元件采购 (3) 3.3系统总体设计 (3) 四．接口电路设计 (6) 4.1模块简介 (6) 4.2 主控制器 (6) 4.3 显示电路 (7) 4.4温度传感器 (7) 4.5温度报警电路 (9) 五. 系统软件算法分析 (10) 5.1主程序流程图 (10) 5.2读出温度子程序 (11) 5.3温度转换命令子程序 (11) 5.4 计算温度子程序 (12) 5.5 显示数据刷新子程序 (12) 5.6按键扫描处理子程序 (13) 六. 电路仿真 (14) 七．焊接好的电路实体图 (15) 八．检查与调试 (16) 九．作品的使用 (16) 十．设计心得 (20) 参考文献 (20) 附录 (21) 数字温度计的设计 【摘要】 本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，就是用单片机实现温度测量，传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理。本次采用DS18B20数字温度传感器来实现基于AT89S52单片机的数字温度计的设计用LCD数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求，可以用于温度等非电信号的测量，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，能独立工作的单片机温度检测、温度控制系统已经广泛应用很多领域。 【关键词】关键词1温度计；关键词2单片机；关键词3数字控制；关键词4DS1620 目录 第一章绪论 (2) 1.1 前言 (3) 1.2 数字温度计设计方案 (3) 1.3 总体设计框图 (3) 第二章硬件电路设计............................ 错误!未定义书签。 2.1 主要芯片介绍 (5) 2．1．1 AT89C51的介绍 (5) 2.1.2 AT89C51各引脚功能介绍 (5) 2．2 温度传感器 (7) 2.2．1 DS1620介绍 (7) 第三章软件设计................................ 错误!未定义书签。 3.1 主程序流程图 (11) 3.4 计算温度子程序流程图 (13) 3.5 显示数据刷新子程序流程图 (13) 第四章 Proteus仿真调试......................... 错误!未定义书签。 4.1 Proteus软件介绍 (15) 4.2 Proteus界面介绍 (16) 4.2.1 原理图编辑窗口 (18) 4.2.2 预览窗口 (23) 4.2.3 模型选择工具栏 (31) 4.2.4 元件列表 (35) 4.2.5 方向工具栏 (37) 4.2.6 仿真工具栏 (38) 4.3 本次设计仿真过程 (39) 4.3.1 创建原理图 (40) 设计总结 (50) 结论 (57) 参考文献 (59) 致谢 (62) 附录 (72) 单片机原理与应用设计课程综述 设计项目数字温度计 任课教师 班级 姓名 学号 日期 基于AT89C51的数字温度计设计与仿真摘要：随着科学技术的不断发展，温度的检测、控制应用于许多行业，数字温度计就是其中一例，它的反应速度快、操作简单，对环境要求不高，因此得到广泛的应用。 传统的温度测量大多使用热敏电阻，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路将模拟信号转换成数字信号才能由单片机进行处理。本课题采用单片机作为主控芯片，利用DS18B20来实现测温，用LCD液晶显示器来实现温度显示。 温度测量范围为0～119℃，精确度0.1℃。可以手动设置温度上下限报警值，当温度超出所设报警值时将发出报警鸣叫声，并显示温度值，该温度计适用于人们的日常生活和工、农业生产领域。 关键词：数字温度计；DS18B20；AT89C51； LCD1602 一、绪论 1.1 前言 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求也越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用。 1.2 课题的目的及意义 数字温度计与传统温度计相比，具有结构简单、可靠性高、成本低、测量范围广、体积小、功耗低、显示直观等特点。该设计使用AT89C51，DS18B20以及通用液晶显示屏1602LCD等。通过本次设计能够更加了解数字温度计工作原理和熟悉单片机的发展与应用，巩固所学的知识，为以后工作与学习打下坚实的基础。 数字温度计主要运用在工业生产和实验研究中，如电力、化工、机械制造、粮食存储等领域。温度是表征其对象和过程状态的重要参数之一。比如：发电厂锅炉 2020年中考物理试题精准训练——专题九：温度与温度计 1.（2020丹东，1）根据所学的物理知识和生活经验，你认为下列数据最接近实际的是 A. 操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为5m B. 乒乓球比赛所用球拍的质量约为2kg C. 优秀运动员短时间运动的功率约为1kW D. 在公园进行体育锻炼时舒适的温度约为37℃ 2.（2020岳阳，1）下列物理量最接近实际的是（） A. 普通中学生的质量约为200kg B. 成年人的正常步行速度约为 1.2m/s C. 人的正常体温约为42℃ D. 日光灯管的功率约为900W 3.（2020遂宁，1）下列物理量的描述与实际相符的是 A.洗澡时感觉最舒适的热水温度是70℃ B.普通壁挂式空调正常工作电流约为0.5A C.一标准大气压下你的拇指指甲盖受到大气压力约为1N D.一个普通成年人的质量大约是60kg 4.（2020龙东，1）下列说法符合实际情况的是（） A.人的正常体温约37.3℃ B.成年人步行的速度约为1.1km/h C.中学生的体重约为500N D.一个篮球的体积约为0.5m3 5.(2020鸡西，4)下列估计值最接近实际的是（） A．我国家庭电路电压是36V B．人步行的速度约为1.1m/s C．一支水性笔的长度约为15dm D．人体正常的体温约为40℃ 6.（2020黔东南，1）下列估测最接近于实际的是（） A.一支全新2B铅笔的长度约为20 cm B. 人步行的速度约为5m/s C. 一个普通中学生的重力约为50N D.人感到舒适的气温约为39℃ 7.（2020湘潭，3）下列估测值最接近生活实际的是（）A．人的正常体温约40℃ B．一个鸡蛋的质量约500g C．教室门的高度约2m D．家用台灯的额定功率约1000W 8.（2020西藏，1）下列数据中，最符合实际情况的是（） A. 拉萨市七月份平均气温是42℃ B. 新型冠状病毒的直径约2mm C. 一节干电池的电压大约是1.5V D. 一名初中生的质量是50t 9.（2020盘锦，1）下列数据中最接近实际的是（） A. 教室讲桌高度约为1.8m B. 学生正常体温约为37℃ C. 一支2B铅笔质量约为100g D. 一盏日光灯的电功率约为1000W 10.（2020金昌，1）下列估测中最接近实际的是（） A. 2019年新型冠状病毒的直径约为100mm B. 绿色蔬菜保鲜的适宜温度约为-10℃ TIMEL EQU 0E0H TIMEH EQU 0B1H TEMPHEAD EQU 36H ;*********************************************************** ; 工作内存定义 ;*********************************************************** BITST DATA 20H TIME1SOK BIT BITST.1 TEMPONEOK BIT BITST.2 TEMPL DATA 26H TEMPH DATA 27H TEMPHC DATA 28H TEMPLC DATA 29H ;********************************************************** ; 引脚定义 ;********************************************************** TEMPDIN BIT P3.4 TH BIT P1.3 TL BIT P1.4 ;*********************************************************** ; 中断向量区 ;*********************************************************** ORG 0000H LJMP START ORG 00BH LJMP T0IT ;************************************************************ ; 系统初始化 ;************************************************************ ORG 0100H START: MOV SP,#60H CLSMEM: MOV R0,#20H MOV R1,#60H CLSMEM1: MOV @R0,#00H INC R0 DJNZ R1,CLSMEM1 MOV TMOD,#00100001B MOV TH0,#TIMEH MOV TL0,#TIMEL SJMP INIT ERROR: NOP LJMP START NOP INIT: NOP ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H ;********************************************* DAT BIT P1.0 TEMPER_L EQU 40H TEMPER_H EQU 41H A_BIT EQU 60H B_BIT EQU 61H C_BIT EQU 62H D_BIT EQU 63H ;***主程序**************************************** MAIN: MOV A,#7FH LCALL WRITE_1820 LCALL INIT_1820 LCALL GET_TEMPER LCALL CONVER LCALL DISPLAY LJMP MAIN ;***初始化db18b20**************************************************** INIT_1820: CLR EA INI10: SETB DAT MOV R2,#200 INI11: CLR DAT DJNZ R2,INI11 SETB DAT MOV R2,#30 INT12: DJNZ R2,INT12 CLR C ORL C,DAT JC INI10 MOV R6,#80 INI13: ORL C,DAT JC INI14 DJNZ R6,INI13 SJMP INI10 INI14: MOV R2,#240 INT15: DJNZ R2,INT15 RET ;**读温度子程序********************************************************* GET_TEMPER: MOV A,#0CCH 课题五数字温度计 一、设计任务 设计一个测试温度范围为0～100℃的数字温度计。 二、提示 数字温度计一般由温度传感器、放大电路、模数转换、译码显示等几个部分组成。图5.1是数字温度计的原理图。 图5.1数字温度计的原理图 （1）温度传感器 温度是最普通最基本的物理量，用电测法测量温度时，首先要通过温度传感器将温度转换成电量，温度传感器有热膨胀式（双金属元件和水银柱开关），温差电势效应电压式（热电偶），电阻效应式电阻温度计（有铂、镍及镍铁合金和热敏电阻）。半导体感受式（测温电阻、二极管和集成电路器件如AD590）。 AD590是一种单片集成的两端式温度敏感电流源，它有金属壳，小型的扁平封装芯片和不锈钢等几种封装方式，它是一个电流源，所流过电流的数值（μA级）等于绝对温度（Kelvin）的变数，其激励电压可以从+4V～+30V，适用的温度范围从-55℃～+110℃。图5.2是它的应用示例图。 + - + V O - 图5.2 AD590应用示例 （2）温度的测量 在测量温度时，AD590往往要接到需要电压输入的系统中，图5.2是用两个AD590和一个运算放大器进行温度测量的基本电路，其输出电压V O=（T1-T2）50mv/℃，若T2=0℃，则为待测温度，当T1=T2时，由于AD590之间的失配或者有小的温度差，用电阻R1和R2能够调掉偏置。 （3）温度的数字显示 运算放大器输出电压需经A/D变换、译码器送至数码管显示。应注意显示的温度数值与电压之间的换算关系。 三、设计要求 （1）查阅资料选择温度传感器。 （2）设计温度测量电路（确定温度与电压之间的转换关系）。 （3）设计温度显示电路（显示的数字应反映被测量的温度）。 （4）画出数字温度计电路图，读数范围0～100℃，读数稳定。 四、提供器材 （1）温度传感器AD590等。 （2）运算放大器μA741 1片。 （3）模数转换器ADC0809 1片。 （4）译码器：（自选）需将二进制数转换成BCD码。 温度计专题练习题 一、填空题 1、物体的叫温度。要准确地判断或测量物体温度要用，常用温度计是根据液体的的性质制成的。 2、家庭和物理实验室常用的温度计有、、等 3、人的正常体温为，读作。 4、摄氏温标的单位是，用符号来表示。规定的温度为0℃，把的温度规定为100℃，。 5、体温计的最小刻度是℃，测量范围从℃到℃。实验室常用温度计的分度值是。 6、使用温度计测量液体温度时，温度计的玻璃泡要被测液体中，但不要碰到或。 7、温度计玻璃泡浸入被测液体后要求稍候一会儿，待温度计的稳定后再读数。读数时，玻璃泡要被测液体中，视线与温度计中液柱的相平。 8、使用温度计测温度前，观察温度计的和，并估计被测物体的大概温度。若被测物体的温度超过它能测的，或低于它能测的，就应当换一支是量程合适的温度计，否则，就可能温度计或。 9．一块冰的温度由15℃升高到5℃，其温度升高了。若冰的温度由0℃降低了10℃，此时冰的温度是。 10．用温度计测量冰水混合物的温度时，当温度计的玻璃泡和水 接触后，测量的温度是；当温度计的玻璃泡和冰块接触后，测 得的温度是。 11．读出右图所示的甲、乙温度计所示的温度值（0 ℃） 甲是℃乙是℃ 12．有三支温度计，其中甲温度计的测量范围是35 ℃－42 ℃， 乙温度计的测量范围是-30 ℃－50 ℃，丙温度计的测量范围是-20 ℃ －105 ℃，由此可知温度计是家庭用的寒暑表，温度 计是实验室用的温度计，温度计是体温计。 13．请读出温度计的示数： 图4—1中甲、乙、丙、丁各温度计的分度值是 1℃，它们的读数分别 是：、、、。 14．图4—2中有A、B、C、D四种测量水温的 操作。请你评价这四种操作方法的正误。如果是错 误的，指出错在哪里。 A______________________________________ B________________________________________ C________________________________________ D________________________________________ 图4—2 15．用温度计测量刚倒入保温杯内的开水的温度。 (1)现有最高测量温度为110℃、200℃、42℃的三种温度计，测量时应该选用最大测量值为的一种。 唐山学院 单片机原理课程设计 题目简易数字温度计 系 (部) 智能与信息工程学院 班级 姓名 学号 指导教师 2017 年 1 月 2 日至 1 月 6 日共 1 周 2017年1月4日 《单片机原理》课程设计任务书 课程设计成绩评定表 目录 1.方案论证 0 2.硬件设计............................................ 错误!未定义书签。 2.1系统构成 (1) 2.2器件选择 (1) 2.2.1 AT89C51概述 (1) 2.2.2 AT89C51引脚功能 (3) 2.2.3复位电路的设计 (4) 2.3数字温度传感器 (5) 2.3.1 DS1621的技术指标 (5) 2.3.2 DS1621的工作原理 (6) 2.4 单片机和DS1621接口电路...................... 错误!未定义书签。 2.5 七段LED数码显示电路 (7) 3.系统软件设计 (9) 3.1 编程语言选择 (9) 3.2 主程序的设计 (9) 3.3 温度采集模块设计 (10) 3.4 温度计算模块设计 (10) 3.5 串行总线编程 (11) 4.软硬件调试结果分析 (12) 5.设计总结 (13) 6.参考文献 (14) 附录A 多点温度采集系统电路原理图 (15) 1.方案论证 该系统可以使用方案一：热敏电阻；方案二：数字温度芯片DS1621实现。采用数字温度芯片DS1621 测量温度，输出信号全数字化。便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。且该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，此元件线形较好。在0—100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。DS1621 的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS1621和微控制器AT89C51构成的温度测量装置，它直接输出温度的数字信号，可直接与计算机连接。这样，测温系统的结构就比较简单，体积也不大。采用51 单片机控制，软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。 控制工作，还可以与PC 机通信上传数据，另外AT89S51 在工业控制上也有着广泛的应用，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。 该系统利用AT89C51芯片控制温度传感器DS1621进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度，并可以根据需要设定上下限报警温度。该系统扩展性非常强，它可以在设计中加入时钟芯片DS1302以获取时间数据，在数据处理同时显示时间，并可以利用AT24C16芯片作为存储器件，以此来对某些时间点的温度数据进行存储，利用键盘来进行调时和温度查询，获得的数据可以通过MAX232芯片与计算机的RS232接口进行串口通信，方便的采集和整理时间温度数据。故采用了方案二。 测温电路的总体设计方框图如图1-1所示，控制器采用单片机AT89C51，温度传感器采用DS1621，用5位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。 图1-1 测温电路的总体设计方框图 1 目的 规范数字温度计校准的操作，确保数字温度计的校准结果真实、可靠。 2 范围 本规程适用于温度测量范围为（‐80~+300）℃、温度传感器外置且具有100mm以上信号传输线缆（测量杆）的以数字形式显示被测温度值的数字温度计（以下简称温度计）的校准和使用中检验。 3 职责 工程设备部：负责按本规程执行数字温度计的校准及校准记录的管理。 4 定义 4.1 温度计由温度传感器和指示仪表所组成，用于温度测量。 4.2 温度传感器主要有热电偶、热电阻、半导体温度传感器、集成温度传感器等。 4.3 温度计的基本工作原理如下：传感器感受被测温度的变化输出一个电信号值，经信号处理后由数字显示器指示出被测温度值。 5 内容 5.1 计量性能要求 5.1.1 示值误差：Δt=±a%.； 式中：Δt—温度计示值的最大允许误差（℃）； a—准确度等级，它常选用的选取值为、、、，也可按照制造厂的规定； .—仪表的量程，即测量范围上、下之差（℃）。 5.1.2 回差：温度计的回差应不大于最大允许误差的绝对值。 5.2 外观 5.2.1 温度计外形结构完好，产品的名称、型号规格、准确度等级或允许基本误差、测量范围、制造厂名或商标、出厂编号、制造年月、计量器具制造许可证及编号等应有明确的标记。 5.2.2 温度计的数字显示器应显示清晰、无缺笔划、闪烁等影响读数的缺陷，数字显示不应出现间隔跳动的现象，小数点、极性和过载的状态显示应正确。 5.3 校准条件 5.3.1 标准器 5.3.1.1 从提高校准能力出发，标准仪器及配套设备引入的扩展不确定度与被校温度计最大允许误差绝对值相比应尽可能小。 5.3.1.2 选用标准器如下：二等标准水银温度计（‐30~+300）℃，过程校准仪。 5.3.1.3 配套设备如下：恒温槽。 5.3.2 环境条件 5.3.2.1 环境温度：（20±5）℃； 5.3.2.2 环境湿度：45%~75%； 5.3.2.3 除地磁场外无其他外界电磁干扰； 5.3.2.4 无腐蚀性气体。 5.4 校准项目和校准方法 5.4.1 外观 5.4.1.1 检查温度计的外观，标志应符合的要求。 5.4.1.2 在示值误差校准时，同时观察温度计显示器的显示状态应符合的要求。 硬件课程设计实验报告课题：数字温度计 班级： 作者： 学号： 指导老师： 课设评价： 课设成绩： 目录 一．需求分析 (1) 二．概要设计 (1) 三．硬件电路设计 (3) 四．系统软件设计 (5) 五．软件仿真 (8) 六．实际连接与调试 (9) 七．本次课设的收获与感受 (11) 附录（程序源代码） (12) 一．需求分析 功能要求： 测量环境温度，采用接触式温度传感器测量，用数码管显示温度值。 设计要求： （一）功能要求 (1) 由4位数码管显示当前温度。 (2) 具备报警，报警门限通过键盘设置。 (3) 精度为0.5℃。 （二）画出参考的电路原理图 （三）画出主程序及子程序流程图、画出MCS51内部RAM分配图，并进行适当地解释。 （四）写出实现的程序及实现过程。并进行适当地解释说明。 二．概要设计 （一）方案选择 由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。 （二）系统框图 该系统可分为以下七个模块： （1）控制器：采用单片机STC89C52对采集的温度数据进行处理； （2）温度采集：采用DS18B20直接向控制器传输12位二进制数据； （3）温度显示：采用了4个LED共阴极七段数码管显示实际温度值； （4）门限设置：主要实现模式切换及上下门限温度的调节； （5）报警装置：采用发光二极管进行报警，低于低门限或高于高门限均使其发光； （6）复位电路：对整个系统进行复位； （7）时钟振荡模块：为整个系统提供统一的时钟周期。 1．设计务任和要求 1.1、基本范围-55℃——125℃ 1.2、精度误差小于0.5℃ 1.3、LED 数码直读显示 1.4、可以任意设定温度的上下限报警功能 2. 系统总体方案及硬件设计 2.1数字温度计设计方案论证 2.1.1方案一 由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D 转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D 转换电路，其中还涉及到电阻与温度的对应值的计算，感温电路比较麻烦。而且在对采集的信号进行放大时容易受温度的影响从而出现较大的偏差。 2.1.2 方案二 考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，电路简单，精度高，软硬件都以实现，而且使用单片机的接口便于系统的再扩展，满足设计要求。 从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，费用较低，可靠性高，软件设计也比较简单，故采用了方案二。 2.2系统总体设计 温度计电路设计总体设计方框图如图2.1所示，控制器采用单片机STC89C52，温度传感器采用DS18B20，用4位LED 数码管以串口传送数据实现温度显示。 图2.1 有了总体设计方案后，下面就是原理图的制作了。原理图如下图2.2及图2.3示。 将数码管电路与主控制电路分开画，最后两者是用导线连接。数码管位选接P20—P23，段选接P0口。 图2.2数码管电路 图2.3单片机控制电路 2.3模块简介 系统由单片机最小系统、显示电路、按键、温度传感器等组成。 1、有一支用过后未甩的体温计，其示数为39℃。用这支体温计先后去测两个体温分别是38℃和40℃的病人的体温，体温计显示的示数分别是（） A．38℃，39℃B．39℃，40℃C．38℃，40℃D．39℃，39℃ 2、已知水银、煤油、酒精的熔点分别为-39 ℃、-30 ℃、-117 ℃，要测量零下80摄氏度的温度，应该选用的温度计是 A.煤油温度计 B.酒精温度计 C .水银温度计 D.煤油温度计或水银温度计 3、某同学有一支温度计，读数不准但刻度是均匀的，该同学将这支温度计放入冰水混合物中时读数是5 ℃，将这支温度计放入沸水中时读数是95 ℃（气压为1个标准大气压）.他用这支温度计测量当时的气温读数是32 ℃，由上述可知，当时实际气温为 A.29 ℃ B. 32 ℃ C.30 ℃ D.35.5 ℃ 4、根据右表所提供的数据，在标准大气压下，以下判断正确的是 A. 80℃的酒精是液态 B. 气温接近－50℃时，应选用水银温度计 C. 铅的凝固点是－328℃ D. －39℃的水银吸热，温度可能不变 5、在同一环境中对温度计进行了如下操作，温度计的示数下降最快的是（） 6、图为小明同学在某地观察日全食发生前后(9：13分开始9：17分结束)当地气温变化的情况，通过记录绘制出来的温度----时间图象。下列说法正确的是（） A．日全食前后当地气温下降约1.40C B．日全食前后当地气温下降约300C C．9：13分当地气温为30.60C D．该温度图象应为直线 7、有两支用后没有甩过的体温计读数都是37.2℃，再用它分 别测甲、乙二人的体温，结果甲的体温计示数为37.2℃，乙的示数为37.4℃，那么这二人的体 温（） A、甲的体温一定是37.2℃；乙的体温是37.4℃ B、甲的体温小于37.2℃，乙的体温小于37.4℃ C、甲的体温可能小于37.2℃，乙的体温是37.4℃ D、二人的体温都无法确定 8、用一支示数不准确的温度计测量冰水混合物的温度，示数为-2℃；用它测量一标准大气压下沸水的温度，示数为103℃；用它测量某种液体的温度，示数为19℃，则该液体的实际温度为( ) 5种常见温度计的工作原理（动图） 介绍以下五种常见的工业用温度计：液体膨胀式温度计、固体膨胀式温度计、压力式温度计、热电偶温度计、热电阻温度计。 液体膨胀式温度计 液体膨胀式温度计是根据液体的热胀冷缩的性质制造而成的。最常见的为玻璃管液体温度计，它利用玻璃管内液体的体积随温度的升高而膨胀的原理。由液体存储器、毛细管、标尺、安全泡四部分组成。液体可为：水银、酒精、甲苯等。 图：玻璃管液体温度计 使用玻璃管液体温度计时，视线应与标尽垂直，并与液柱于同一水平面上，手持温度计顶端的小耳环，不可触摸标尺。 固体膨胀式温度计 固体膨胀式温度计利用两种线膨胀系数不同的材料制成。常见的类型有：杆式温度计（一般采用膨胀系数较大的固体材料构成），双金属片式温度计（它的感温元件是由膨胀系数不同的两种金属片牢固地结合在一起制成）。 固体膨胀式温度计具有结构简单、可靠的优点，但精度不高。 压力式温度计 压力式温度计是利用密闭容积内工作介质随温度升高而压力升高的性质，通过对工作介质的压力测量来判断温度值的一种机械式仪表。压力式温度计的工作介质可以是气体、液体或蒸汽。 压力式温度计简单可靠、抗震性能好，具有良好的防爆性，故常用在飞机、汽车、拖拉机上，也可用它做温度控制信号；这类温度计动态性能差，示值的滞后大，不能用于测量迅速变化的温度。 热电偶温度计 热电偶温度计是在工业生产中应用较为广泛的测温装置。两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的。 根据热电偶的材质和结构不同，可分为标准化热电偶和非标准化热电偶。 热电阻温度计 随着温度的升高，导体或半导体的电阻会发生变化，温度和电阻间具有单一的函数关系，利用这一函数关系来测量温度的方法，即为热电阻测温法，用于测温的导体或半导体被称为热电阻。 图：三线制热电阻温度计 测温用的热电阻主要有金属电阻和半导体两大类。热电阻引线有两线制、三线制和四线制3种。 引言： 随着人们生活水平的不断提高,数字化控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数字化技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。 本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示。但作为一个初学者，在设计过程中难免存在一些问题，还请老师能够多多指正！ 摘要： 温度计是工农业生产及科学研究中最常用的测量仪表。随着时代的进步和发展，数字温度计得到了迅速的发展。数字温度计的优点是准确度高，不易误读，分辨率高，特别是在测量小的温度变化时比较准确。数字温度计已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。 1 课程设计的目的与要求 1.1 课程设计题目 设计一个数字温度计测量值范围0℃～200℃. 1.2 设计的目的 （1）掌握数字温度计的设计，组装与调试方法。 （2）熟悉3位1/2A/D转换器的使用方法，并掌握其工作原理 1.3 设计的内容与要求 (1)设计数字温度计电路。 (2)范围0℃～200℃。 (3)组装、调试数字温度计电路。 (4)画出数字温度计的电路图，写出总结报告。 (5)选做内容：数字体温计。 2 总体方案设计 2.1 数字温度计设计方案论证 2.1.1设计方案分析 （1）分析设计题目要求 数字温度计基本功能应该是： ①用温度传感器将温度信号转换成电压信号，该电压信号经过模数转换器把模拟量转 换变成数字量，数字量送显示器显示所测的温度。 ②温度值的范围是0℃～200℃ 2.1.2选择总体方案 满足上述设计功能可以实施的方案很多，现提出下面两种方案进行比较。 （1）方案一 考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只热偶温度传感器，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。 温度和温度计专题练习 1．下面关于常用温度计的使用中，错误的是：（） A．温度计不能用来测量超过它的最高刻度的温度； B．温度计的玻璃泡要跟被测物体充分接触； C．测量液体温度时，温度计玻璃泡要完全浸没在液体中； D．读数时，要把温度计从液体中拿出来再读数。 2．下述有关温度计和体温计用法中，正确的是（） A．用常用的温度计测液体温度时，温度计的玻璃泡不要离开被测液体 B．用体温计测体温读数时，体温计的玻璃泡不要离开人体 C．如果没有酒精来给体温计消毒，也可以把体温计放在沸水中消毒 D．用常用温度计和体温计都能直接测出冰水混合物的温度 3（多选）.用温度计测量沸水的温度，操作不正确的是（）A．使用温度计时，必须首先看清它的零刻度、量程和分度值 B．只要温度计的玻璃泡全部浸入水中就行 C．用温度计搅动水，为的是让水均匀受热 D．稍候一会儿，待温度计的示数稳定后再读数 E．读数时，视线要与温度计的上表面相平 4.水银温度计中封闭着一定量的水银,用这种温度计测量温度时,水银要发生热胀冷缩,下列说法中正确的是( ) A. 温度计中水银的状态不变 B. 温度计中水银的体积不变 C. 温度计中水银柱的长度不变 D. 温度计中水银的温度不变 5、在如图4温度计所示的恒温环境下进行实验，将此温度计放入一杯冰水混合物中（冰是晶体），从温度计放入开始计时，放入时间足够长，下列哪幅示意图可能反映了温度计内液体的体积随时间变化的情况（） 6．用同一只温度计测0℃的水和0℃的冰水混合物的温度，下列说法正确的是[ ] A．0℃的水温度高B．0℃的冰水混合物温度高 C．二者温度相同D．无法比较 7、甲、乙、丙三支酒精温度计的量程、分度值都一样，甲和乙玻璃管的内径相同，甲玻璃泡的容积比乙大，乙和丙玻璃泡的容积相同，乙的内径比丙细，由此可判断这三支温度计的相邻两刻度线之间的距离（） A．甲最长B．乙最长C．丙最长D．一样长 8.量程都是0℃～100℃的A、B、C三支温度计，分度值都是1℃．玻璃泡的容积A大些，B、C相同；玻璃管内径A、B相同，C粗些．由此可以判定0℃～100℃刻线之间的距离是（） A. A最长 B. B最长 C. C最长 D.一样长 9、体温计能准确到0.1℃，这是因为（） A.体温计玻璃泡内的水银比一般温度计多 B.体温计测量范围小 C.体温计玻璃泡的容积比玻璃管的容积大得多 D.体温计短 实验内容：DS18b20温度传感器 晶振：11.0592M 实验连线: */ #include 单片机原理及应用 课程设计报告书 题目：DS18B20数字温度计 姓名学号：080 赵晓磊 096 段石磊 028 付成 指导老师：万青 设计时间：2015年12月 电子与信息工程学院 目录 1.引言错误!未定义书签。 .设计意义错误!未定义书签。 .系统功能要求错误!未定义书签。 2.方案设计错误!未定义书签。 3.硬件设计2 4.软件设计5 5.系统调试7 6.设计总结8 7.附录9 8.作品展示15 9.参考文献17 DS18B20数字温度计设计 引言 设计意义 在日常生活及工农业生产中，经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件有热电偶和热电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持。其缺点如下： 硬件电路复杂； 软件调试复杂； 制作成本高。 本数字温度计设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，测温范围为-55～125℃，最高分辨率可达℃。 DS18B20可以直接读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的热点。 系统功能要求 设计出的DS18B20数字温度计测温范围在-55～125℃，误差在±℃以内，采用LED数码管直接读显示。 方案设计 按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电路和显示电路。 数字温度计总体电路结构框图如图所示： 图 3. 硬件设计 温度计电路设计原理图如下图所示，控制器使用单片机AT89C2051，温度传感器使用DS18B20，使用四位共阳LED数码管以动态扫描法实现温度显示。 主控制器单片机AT89C2051 具有低电压供电和小体积等特点，两个端口刚好满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用。系统可用两节电池供电。AT89C2051的引脚图如右图所示： 1、VCC：电源电压。 2、GND：地。 3、P1口：P1口是一个8位双向I/O口。 口引脚~提供内部上拉电阻，和要求外 部上拉电阻。和还分别作为片内精密模 拟比较器的同相输入(ANI0)和反相输 入(AIN1)。P1口输出缓冲器可吸收 20mA电流并能直接驱动LED显示。当 P1口引脚写入“1”时，其可用作输入 端，当引脚~用作输入并被外部拉低时， 它们将因内部的写入“1”时，其可用 作输入端。当引脚~用作输入并被外部 拉低时，它们将因内部的上拉电阻而流 出电流。 4、P3口：P3口的~、是带有内部上拉电阻的 七个双向I/O口引脚。用于固定输入片内比 较器的输出信号并且它作为一通用I/O引脚 而不可访问。P3口缓冲器可吸收20mA电 流。当P3口写入“1”时，它们被内部上拉 电阻拉高并可用作输入端。用作输入时，被 外部拉低的P3口脚将用上拉电阻而流出电 2019年中考物理真题分类汇编——温度计专题 1.（2019枣庄，5）用水银温度计测量热水温度时，温度计内水银液面慢慢升高，在“水银液面升高”的过程中，有关温度计内水银的物现量不变的是（） A．温度B．体积C．密度D．质量 2.（2019广州，7）在图温度计所示的恒温环境下进行实验。将温度计放入一杯冰水混合物中(冰是晶体)，从温度计放入开始计时，放入时间足够长，下列哪幅示意图可能反映了温度计内液体的体积随时间变化的情况 3.（2019海南，6）如图所示，是某些学生实验时的情形，其中操作正确的是 A. 如图甲拉动物体测滑动摩擦力 B. 如图乙闭合开关测电路电流 C. 如图丙使用温度计测液体温度 D. 如图丁举着量筒读液体体积 4.（2019长沙，6）下列关于测量仪器的分析正确的是（） A．水银温度计利用了液体热胀冷缩的原理 B．托盘天平利用了省力杠杆的原理 C．电能表利用电流的热效应工作 D．液体压强计利用了连通器的原理 5.（2019深圳，3）关于下列四幅图的说法正确的是（） A. 甲图中，温度计的示数为-4℃ B. 乙图中，某晶体熔化图象中bc 段，晶体内能不变 C. 丙图中，花儿上的露珠是水蒸气凝华而成的 D. 丁图中，烈日下小狗伸出舌头降温，是因为水汽化放热 6.（2019广东，12）常用温度计是根据液体的规律制成的。图中（选填“甲”或“乙”）是体温计，测量体温时，体温计（选填“可以”或“不可以”）离开人体读数。 7.（2019湘西州，18）如图所示为温度计和寒暑表的一部分，其中体温计的读数是℃． 8.（2019凉山州，28）如图所示，物体长度为cm，体温计示数为℃。 9.（2019兰州，24）在下图中，体温计的示数为 10.（2019泰安，18）如图所示，温度计的示数为＿＿＿℃。 11.(2019怀化，30)如图所示，该温度计的示数为℃。 12.（2019辽阳，28）在探究“同体熔化时温度变化规律”的实验，取两个相同的试管A、B，在A试管中放入蜂蜡，在B试管中放入冰，已知蜂蜡是非晶体，冰姑晶体，且蜂蜡的沸点高于水的沸点。如图甲所示将两个试管放入同一杯水中加热。清你完成下面探究实验。 TR-10便携式记录型测温仪使用说明 一，概述： TR-10是一款具备数据记录功能的温度测量仪表，仪表可记录100个温度点和时间，摄氏华氏转换, 超温报警等功能。广泛应用于暖通制冷维修、食品、宠物等行业。 二，技术参数： 1、温度传感器：NTC K=103, B=3435 2、测温范围:-40C?+110C, 3、测温精度：土1C( -20 C ?+80C), ± 2C(-40 C ?-20 C, +80C ?+110C) 4、记录点数：100个， 5、采样周期：记录状态下为间隔时间，非记录状态下为10S 6、显示未定要求一电磁兼容测试：(1) EFT干扰测试>2级 (2) ESD W试>2级 7、时间：2009年1月1日一2099年12月31日产品出厂参数值：日期为09 01 01,时间为12：00 00 间隔时间为001, (1分钟) 上限温度值都为：000.0度下限温度值都为：000.0度 正面图片：要求有液晶屏全部显示，以及能看清按键上的字。 背面图片：要求说明有背面各个部分的功能，及按键的图片，必要时增加局部放大的图片液晶屏显示的说明：year HH Month mm Day ss 说明液晶屏各部分显示代表的参数 四，按键操作说明： 按键使用模式说明：按一下按键立即抬起为“时间按”，按住按键查过五秒后抬起为“长时间按” 前置按键的使用说明： Record: 功能一：开启和关闭记录功能 功能二：在记录过程中或记录完成后，按此键可以查看温度记录点的参数。 ▲ ▼: 功能一：增加和减小所要设置的数值；长按可以连续增加或减小参数值。功能二：查看记录的温度点；Clear :清除所有已经记录的温度点值。 后置按键使用说明： Set： 功能一：长时间按此键五秒为进入或退出参数设置模式; 功能二：短时间按可退出温度查看状态。 Time|: 功能一：短时间按为切换年月日和时分秒， 功能二：长时间按此键五秒进入或退出时间或日期设置状态。 Switch : 功能一:短时间按为摄氏华氏转换。 功能二：长按五秒为12/24小时转换功能数字温度计说明书
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