当前位置：文档库 › 电子体温计的设计与实现

电子体温计的设计与实现

本科生毕业设计（申请学士学位）

论文题目电子体温计的设计与实现作者姓名涂玉娇

专业名称电子信息工程

指导教师李汉书

2014年5月

学生：（签字）学号：2010210055

答辩日期：年月日指导教师：（签字）

摘要 (1)

Abstract (1)

1 绪论 (2)

1.1 课题设计的背景与意义 (2)

1.2 电子体温计的设计要求 (2)

2 系统方案论证 (2)

2.1 系统方案论证 (2)

2.2 硬件选择 (3)

3 系统硬件电路设计 (4)

3.1 AT89C51单片机电路 (4)

3.2 温度传感电路设计 (6)

3.3 报警电路的设计 (7)

3.4 显示电路的设计 (7)

4 系统的软件设计 (8)

4.1 主控程序设计 (8)

4.2 中断程序设计 (9)

5 仿真结果 (10)

参考文献 (12)

附录一主程序 (13)

附录二元器件清单 (18)

致谢 (19)

电子体温计的设计与实现

摘要：本设计是基于单片机AT89C51的电子体温计，传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的新型可编程DS18B20温度传感器。只需要将传感器DS18B20与人体接触，DS18B20就可以感应温度并且直接送入AT89C51单片机中，经过单片机的信号处理将其送出，然后温度通过LCD1602数码管进行显示。当温度超过38°C，报警电路中红灯亮；当温度低于36°C时，报警电路中绿灯亮；当温度在36℃~38℃之间绿灯和红灯都不亮。

关键词：电子体温计；DS18B20传感器；AT89C51单片机；LCD1602显示屏

The design and implementation of the electronic thermometer

Abstract:This design is based on single chip microcomputer AT89C51 electronic thermometer, sensor produced by DALLAS semiconductor companies in the United States of new programmable DS18B20 temperature sensor.Just need to sensor DS18B20 with human body contact, DS18B20 temperature can be induced and directly into the single chip microcomputer AT89C51, through single chip microcomputer of signal processing will be sent out, and then the temperature through the LCD1602 digital tube display.When the temperature more than 38 °C, red light alarm circuit;When the temperature below 36 ° C, the green light alarm circuit;When the temperature in 36 ℃ ~ 38 ℃ between green and red lights are not bright.

Key words: electronic thermometer; temperature sensor DS18B20;AT89C51 single chip;LCD1602 display

1 绪论

温度计的发展很快，从原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、半导体集成数字温度计等。在电子式温度计中，传感器是它的重要组成部分，传感器的精度、灵敏度基本决定了温度计的精度、测量范围、控制范围和用途等。

现在所使用的温度计还有很多是分辨力为1～0.1℃的水银、煤油或酒精温度计。这些温度计的刻度间隔通常都很密，不容易准确分辨，读数困难，此外还有测温速度慢、环境污染严重、携带不方便等缺点。本设计所介绍的电子体温计，与传统的温度计相比，具有读数方便、测温范围广、测温准确等优点，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温要求比较准确的场所，或科研实验室使用。

1.1 课题设计的背景与意义

由于水银体温计使用方便、精度高，因而应用很广。再加上测温方法及其结构都已成熟，没多大改进的余地，人们对它的研究失去了信心，至今几乎没有什么进展。但是用水银体温计进行体温监测很不方便，水银污染的可能也很严重等，为了正确测量人体局部温度，促使人们开发了各种不同的测温仪器和测温方法，虽然水银体温计仍是一个精度高、价格便宜、使用方便的测温仪器。现在已有许多医院采用了电子体温计，用其它电子仪器测量体温也日益普及。这一事实至少表明，电子测温仪器的性能已接近水银温度计的性能。

温度是常用的测量及被控参数，在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域，尤其在热学实验中，有特别重要的意义。传统的水银体温计汞的污染及其携带不方便，易破碎，尤其是测量时间过长等缺点，本论文为解决此问题设计出了一种数字式电子体温计。它在稳定性及响应时间上比传统的水银体温计有着显著的优势，精度要求也能和传统的水银体温计相媲美。电子体温计能快速准确地测量人体体温，尤其是电子体温计不含水银，对人体及周围环境无害，特别适合于家庭、医院等场合使用。我们都知道水银有剧毒，如果破损可能会带来玻璃扎伤或水银污染的隐患。

1.2 电子体温计的设计要求

本设计旨在设计一个电子体温计，主要控制器采用单片机AT89C51，传感器采用美国DALLAS 半导体公司生产的DS18B20智能型传感器。测量出的温度采用LCD1602直接显示，当温度超过38°C，报警电路中红灯亮；当温度低于36°C时，报警电路中绿灯亮；当温度在36℃~38℃之间绿灯和红灯都不亮。

2 系统方案论证

2.1 系统方案论证

方案一

红外体温计是非接触式的，主要是靠红外传感器感应接收人体辐射的红外线,通过模数转换后，用单片机处理采样的数据，显示电路就可以显示出数据。但是这个方案制作成本高，耗时比较长，主要是硬件电路与软件程序复杂。

方案二

本电路利用热敏电阻器件在测温电路中的感温效应，随着被测温度的变化，采集的电压或电流，进行模数转换后，用单片机进行加工处理采样得到的数据就可以通过显示电路显示出来。但是热敏电阻测量体温有许多问题，比如说存在测量时间较长。

方案三

本设计电子体温计采用温度传感器作为检测元件，温度传感器有精度高的优点，可适用于体温检测。它具有小型化、性能高、耗能低、抗干扰能力强、易配微处理器等优点。并且经过单片机处理之后输出到液晶屏，可以直接读出被测的温度值，而且减少了外部的硬件电路设计，具有低成本和易使用的特点。

根据以上需求分析，本设计采用方案三来设计电子体温计。

2.2 硬件选择

智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶,是在智能温度传感器的基础上发展而成的，典型产品有DS18B20。DS18B20是Dallas半导体公司继DS1820后推出的一种改进型智能数字温度传感器，与传统热敏电阻相比，只需一根线就能直接读出被测温度，并可根据实际需求编程实现9～12位数字值的读数方式，所以温度传感器采用DS18B20。

MCS系列单片机集成了完整的中央处理单元。单片机的开发环境要求较低，软件资源十分丰富，开发工具和语言也大大简化。单片机的典型代表Intel公司在20世纪80年代初研制出来的MCS51系列单片机。MCS51单片机在我国得到了广泛的推广应用，成为电子系统中普遍的应用手段，并在工控、交通运输、家电、仪器仪表等领域取得了大量应用成果。基于以上，选择AT89C51单片机。

LCD液晶显示器是一种利用液晶的扭曲/向列效应制成的新型显示器。它具有体积小、质量轻、功耗低、抗干扰能力强等优点。LCD1602是字符式LCD液晶显示器，该显示器可以显示两行字符，每行16个字符，显示容量为16X2字符。带有背光源，采用时分割驱动的形式，并行接口，可与单片机I/O端口直接相连，是当今显示器的主流，所以采用LCD1602作为显示器。

该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C51单片机上，经过51单片机处理，将把温度在显示电路上显示.本系统显示器为点阵字符LCD 1602液晶模块，检测范围5摄氏度到60摄氏度。本系统除了显示温度以外还可以通过按键设置两个上下限温度值，对所测温度进行监控报警，当温度高于或低于上下限时，进行信号灯报警，系统框图如图2-1。

报警显示

按键输入时钟复位信号灯

AT89C51LCD1602显示屏

DS18B20传感

器

图2-1 电子体温计系统框图

3 系统硬件电路设计

3.1 AT89C51单片机电路

AT89C51单片机可应用许多场合，可灵活应用于各种控制领域，对于简单的测温系统已经足够。由于价格低廉，经济实惠，很适合作为各种小型设计的需要。单片机AT89C51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计，使用系统可用二节电池供电，也可用USB接口供电，主要特性如下：

(1) 与MCS-51 兼容

(2) 4K字节可编程FLASH存储器

(3) 128×8位内部RAM

(4) 32可编程I/O线

(5) 两个16位定时器/计数器

(6) 5个中断源

(7) 可编程串行通道

(8) 低功耗的闲置和掉电模式

(9) 片内振荡器和时钟电路

AT89C51的引脚图如图3-1：

图3-1 AT89C51引脚图

引脚说明：

1．VCC：接+5V电源

2．GND：接地

3．P0口：P0口为一个8位漏级开路的双向I/O口。当AT89C51扩展外部存储器及I/O接口芯片时，P0口作为地址总线（低8位）及数据总线的分时复用端口。P0口也可作为通用的I/O口使用，但需加上拉电阻，这时为准双向口。当作为通用的I/O输入时，应先向端口输出锁存器写入1。P0口可驱动8个LS型TTL负载。

4．P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位准双向I/O口。P1口是专为用户使用的准双向I/O口，当作为通用的I/O口输入时，应先向端口锁存器写入1。P1口可驱动4个LS型TTL负载。

5．P2口：P2口为一个具有内部上拉电阻的8位准双向I/O口。当AT89C51扩展外部存储器及I/O口时，P2口作为高8位地址总线用，输出高8位地址。P2口也可作为普通的I/O口使用。当作为通用的I/O口输入时应先向端口输出锁存器写入1 。P2口可驱动4个LS型TTL负载。

6．P3口：P3口是一个带内部上拉电阻的8位准双向I/O口。P2口可作为普通的I/O口使用。当作为通用的I/O口输入时应先向端口输出锁存器写入1 。P2口可驱动4个LS型TTL负载。P3口还可以提供第二功能。如下表3-1所示。

表3-1 P3口的第二功能定义

引脚第二功能说明

P3.0 RXD 串行数据输入口

P3.1 TXD 串行数据输出口

P3.2 INT0外部中断0输入

P3.3 INT1 外部中断1输入

P3.4 T0 定时器0外部计数输入P3.5 T1 计时器1外部计数输入

P3.6 P3.7 WR

外部数据存储器写选通输出

外部数据存储器读选通输出

3.2 温度传感电路设计

DS18B20的性能特点：

（1）多个DS18B20可以并联在三线上，使多点组网的功能得到实现；

（2）无须添加外部器件；

（3）可用数据线或干电池供电，范围为3.0～5.5V的电压；

（4）待机没有功率消耗；

（5）仅需一个端口引脚进行通信独特的单线接口；

（6）温度以9或12位数字显示；

（7）识别并标志超过程序限定温度的器件；

（8）具有负电压特性，电源极性反接时，温度计不会烧毁，但无法正常工作。

（9）DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器及高速暂存器。

DS18B20传感器电路如图3-2所示。

图3-2 DS18B20传感器电路

DS18B20有六条控制命令，如表3-2所示。

表3-2 DS18B20控制命令

指令约定代码操作说明

温度转换44H 启动DS18B20进行温度转换

读暂存器BEH 读暂存器9个字节内容

写暂存器4EH 将数据写入暂存器的TH、TL字节

复制暂存器48H 把暂存器的TH、TL字节写到E2RAM中

重新调E2RAM B8H 把E2RAM中的TH、TL字节写到暂存器TH、TL字节读电源供电方式B4H 启动DS18B20发送电源供电方式的信号给主CPU DS18B20遵循单总线协议，每次测温时都必须有4个过程：初始化，传送ROM命令，传送RAM 命令，数据交换。比如主机控制DS18B20完成温度转换这一过程，根据DS18B20通讯协议，必须经过三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位，复位成功后发送一条ROM指令，最后发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预定的操作。

3.3 报警电路的设计

如图3-3所示，温度在经过AT89C51处理后，将其和设定的上下限温度进行比较，判断温度值大小，当被测温度在设定上下限范围内，两灯不亮，表示人体体温正常。当被测温度超过上限范围红灯亮，低于下限范围绿灯亮，表示人体体温度异常。

图3-3 报警电路的显示

3.4 显示电路的设计

LCD液晶显示器根据显示内容和方式的不同可以分为字段式（又称笔画式）、点阵字符式和点阵图3种。在此设计中我们采用点阵字符LCD，这里采用常用的2x16的1602液晶模块。如图3-4。

1602采用并行接口方式，有16跟引线，各线的功能及使用方法如下所述：

VSS（1）：接地电源。

VDD（2）：电源正极，接+5V电源。

V L（3）：液晶显示偏压信号。

RS（4）：数据/指令寄存器选择端。高电平时选择数据寄存器，低电平时选择指令寄存器。

R/W（5）：读/写选择端。高电平时读操作，低电平时进行写操作。

E（6）：使能信号，下降沿触发。

D0～D7（7～14）：I/O数据传输线。

BLA(15)：背光源正极。

BLK（16）：背光源负极。

图3-4 LCD1602显示电路

最后将所有模块整合，各个模块的引脚分别与对应的单片机接口连接。

4 系统的软件设计

4.1 主控程序设计

主程序是系统的监控程序，需要调用4个子程序，包括数码管显示程序、温度测试、处理子程序和报警子程序，流程图如4-1 所示。系统在初始化完成后就进入温度测量程序，实时的测量当前的温度并通过显示电路在LCD1602上显示。程序中以中断的方式来重新设定温度的上下限，根据硬件设计完成对温度的控制。系统软件设计的总体流程图如下。主控程序代码见附录一。

开始

MCU 初始化DS18B20初始化

判断温度是否在上下限范围内

灯灭显示温度

结束

红灯亮绿灯亮

低于36摄氏度

高于38摄氏度

图 4-1 系统总体设计流程图

4.2 中断程序设计

MCS-51单片的中断系统有5个中断请求源，如表4-1所示。用户可以用关中断指令“CLR EA ”来屏蔽所有的中断请求，也可以用开中断指令“SET EA ”来允许CPU 接收中断请求。在本设计中我们选用INTO 来作为中断请求源。

表4-1 5个中断源的中断入口地址

中断源入口地址外部中断0

0003H 定时器T0 000BH 外部中断1 0013H 定时器T1 001BH 串行口

0023H

MCS-51响应中断后，就进入中断服务程序，中断程序的基本流程图如图4-2。

关中断

现场保护

开中断

中断处理

关中断

现场恢复

开中断

现场返回

图4-2 中断程序的基本流程

5 仿真结果

仿真图如图5-1所示。结论：（1）当按下DS18B20的左边红色按钮一次时，温度减少1℃；当按下右边红色按钮一次时，温度增加1℃；

（2）所测温度在低于36℃，报警电路中绿灯亮；所测温度在高于38℃，报警电路中红灯亮；当温度在36℃~38℃之间绿灯和红灯都不亮。

图5-1 在Proteus 中的电路仿真图

通过自己亲自动手设计，使我学到许多东西，包括硬件和软件等方面，使我了解到单片机的开发过程，能有计划的进行电子体温计的研制。

单片机的设计开发不仅是软件和硬件上要通过，在成为商品之前要对其外观继续设计等，使消费者对此有第一感官的吸引力。总之，在产品设计时一定要考虑仔细、有计划，要考虑到产品的成本、功能、外观等一系列的问题，这样设计出来的产品才有商业价值，才有竞争力。单片机系统硬件及软件的设计，创新点在于针对温度的测量特点，采用温度传感器可与单片机直接相连，并且由于它的高度集成化，简化外围电路并降低费用，提高了电路工作的可靠性和稳定性，达到了较高的性价比。

该测温系统经过多次测试，工作稳定可靠、体积小、集成度高、灵敏度高、响应时间短、抗干扰能力强、调试方便、测温稳定等特点。此外该系统成本低廉，器件均为常规元件，有很高的工程价值。如稍加改动，该系统可以很方便地扩展为集温度测量、控制为一体的产品，具有一定工程应用价值。

参考文献

[1] 万岐江，王淑萍，汪凤兰.体温测量的研究进展[J].新疆:医科大学学报，2008(03).

[2] 梁森，王侃夫，黄杭美.自动检测与转换技术[M].北京:机械工业出版社，2006.

[3] 高吉祥.数字电子技术[M].电子工业出版社，2003.

[4] 康华光.电子技术基础模拟部分[M].高等教育出版社，1988.

[5] 卜益民.模拟电子技术[M].北京:邮电大学出版社，2005.

[6] 谢自美.电子线路设计[M].武汉:华中科技大学出版社，2000.

[7] 高晓蓉.传感器技术[M].西南:交通大学出版社，2003.

[8] 黄继昌.传感器工作原理及应用实例[M].人民邮电出版社，1998.

[9] 金发庆.传感器技术与应用（第二版）[M].北京:机械工业出版社，2006.

[10] 庄春生，杨杰，刘宏伟，肖红.新型智能电子体温计的研究[J].河南科学，2004(03) .

[11] 腾召胜，李继峰，黄大春.基于数字温度传感器DS1620的储粮温度自动测试系统[J].仪表技术和传感器，2000.

[12] 霍孟友.单片机原理与应用[M].机械工业出版社，2004.

[13] 沈红卫.基于单片机的智能系统设计与实现[M].北京:电子工业出版社，2005.1.

[14] 王元庆，董戴，洪光烈.液晶显示屏的液晶层温度测量方法的研究[M].仪器仪表学报2004(6)：15-20.

[15] Stanley B. Lippman.C++Primer[M].北京:人民邮电出版社，2008.

[16] 谭浩强.C++程序设计[M].北京:清华大学出版社，2004.

[17] Huddleston，C. [美].Intelligent Sensor Design：Using the Microchip dsPIC(智能传感器设计)[M].北京：人民邮电出版社，2000：827-1124.

[18] F.Rettig，R.Moos.Direct thermoelectric gas sensors Design aspects and first gas sensors[M].Sens Actuators B，2007.

附录一主程序

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uchar i;

sbit lcdrs=P3^0;

sbit lcdrw=P3^1;

sbit lcde=P3^2;

sbit d1=P0^1;

sbit d2=P0^0;

uchar code t0[]="the temperature ";

uchar code t1[]=" is ";

uchar code wendu[]="0123456789"; //利用一个温度表解决温度显示乱码sbit DQ = P3^7;//定义ds18B20总线IO

//液晶显示模块

void delay(uint z)

{

uint x,y;

for(x=100;x>1;x--)

for(y=z;y>1;y--);

}

void write_com(uchar com)

{

lcdrs=0;

P1=com;

delay(5);

lcde=1;

delay(5);

lcde=0;

}

void write_date(uchar date)

{

lcdrs=1;

P1=date;

delay(5);

lcde=1;

delay(5);

lcde=0;

}

void init_lcd()

{

lcde=0;

lcdrw=0;

write_com(0x38);

write_com(0x01);

write_com(0x0c);

write_com(0x06);

write_com(0x80);

for(i=0;i<16;i++)

{

write_date(t0[i]);

delay(0);

}

write_com(0x80+0x40);

for(i=0;i<16;i++)

{

write_date(t1[i]);

delay(0);

}

//温度采集模块

void tmpDelay(int num)

//延时函数

{ while(num--) ;

}

void Init_DS18B20()//初始化ds1820 {

unsigned char x=0;

DQ = 1; //DQ复位

tmpDelay(8); //稍做延时

DQ = 0; //单片机将DQ拉低

tmpDelay(80); //精确延时大于480us

DQ = 1; //拉高总线

tmpDelay(14);

x=DQ; //稍做延时后如果x=0则初始化成功，x=1则初始化失败tmpDelay(20);

}

unsigned char ReadOneChar()//读一个字节

{

unsigned char i=0;

unsigned char dat = 0;

for (i=8;i>0;i--)

{

DQ = 0; // 给脉冲信号

dat>>=1;

DQ = 1; // 给脉冲信号

if(DQ)

dat|=0x80;

tmpDelay(4);}

return(dat);}

void WriteOneChar(unsigned char dat)//写一个字节

{

unsigned char i=0;

for (i=8; i>0; i--)

{

DQ = 0;

DQ = dat&0x01;

tmpDelay(5);

DQ = 1;

dat>>=1;

}

unsigned int Readtemp()//读取温度

{

unsigned char a=0;

unsigned char b=0;

unsigned int t=0;

float tt=0;

Init_DS18B20();

WriteOneChar(0xCC); // 跳过读序号列号的操作

WriteOneChar(0x44); // 启动温度转换

Init_DS18B20();

WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作

WriteOneChar(0xBE); //读取温度寄存器

a=ReadOneChar(); //连续读两个字节数据//读低8位

b=ReadOneChar(); //读高8位

t=b;

t<<=8;

t=t|a; //两字节合成一个整型变量。

tt=t*0.0625; //得到真实十进制温度值。因为DS18B20可以精确到0.0625度，所以读回数据的最低位代表的是0.0625度

t= tt*10+0.5; //放大十倍，这样做的目的将小数点后第一位也转换为可显示数字，同时进行一个四舍五入操作。

return(t);

}

void display()

{

unsigned int num,num1;

unsigned int shi,ge,xiaoshu;

num=Readtemp();

num1=num/10;

if(num1>=38)

{

d1=0;

d2=1;

智能仪器设计温度传感器的完整设计

指导老师: 班级：姓名：学号：

目录 1系统方案...................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.1 测温模块的论证与选择................................................................. 错误！未定义书签。 1.2 电源电路切换模块的论证与选择................................................. 错误！未定义书签。 1.3 控制系统的论证与选择................................................................. 错误！未定义书签。 1.4 显示模块的论证与选择................................................................. 错误！未定义书签。 1.5键盘模块.......................................................................................... 错误！未定义书签。2系统理论分析与计算.................................................................................. 错误！未定义书签。3电路与程序设计.......................................................................................... 错误！未定义书签。 3.1电路的设计...................................................................................... 错误！未定义书签。 3.1.1系统总体框图...................................................................... 错误！未定义书签。 3.1.2 电源转换电路子系统的设计............................................. 错误！未定义书签。 3.1.3 STC89C52单片机子系统的设计........................................ 错误！未定义书签。 3.1.4电源的设计.......................................................................... 错误！未定义书签。 3.1.5温度采集电路子系统电路的设计...................................... 错误！未定义书签。 3.1.6键盘模块.............................................................................. 错误！未定义书签。 3.2程序的设计...................................................................................... 错误！未定义书签。 3.2.1程序功能描述...................................................................... 错误！未定义书签。 3.2.2程序流程图.......................................................................... 错误！未定义书签。4测试方案与测试结果.................................................................................. 错误！未定义书签。 4.1测试方案.......................................................................................... 错误！未定义书签。 4.2 测试条件与仪器............................................................................. 错误！未定义书签。 4.3 测试结果及结论............................................................................. 错误！未定义书签。

电子体温计设计

任务分配总体方案设计：XXX XXX XXX XXX XXX XXX 软件系统设计：XXX XXX 硬件系统设计：XXX XXX 绘图：XXX 软件编程：XXX XXX XXX XXX 整体效果图：

目录任务分配 0 第1章绪论 (1) 1.1 设计背景 (1) 1.2 系统总体方案设计概述 (2) 第2章方案设计 (3) 2.1 性能要求 (3) 2.2 设计思路 (3) 第3章电子体温计的控制电路的设计（硬件系统的设计） (4) 3.1 总体设计思想 (4) 3.2 传感器电路 (4) 3.3 单片机电路 (6) 3.4 LCD1602显示屏电路 (9) 3.5 电源模块 (11) 第4章软件控制程序的设计 (13) 4.1 DS18b20的读操作 (13) 4.2 DS18b20的温度数据处理 (14) 4.3 1602显示部分 (15) 第5章系统调试与测量 (17) 5.1 系统调试 (17) 5.2 测量数据 (17) 5.3 误差分析 (18) 课程设计心得 (19) 附录1 (20) 附录2 (21) 参考文献 (29)

第1章绪论 1.1设计背景由于水银体温计精度很高、使用方便、并且易于携带，因而很多人喜欢采用水银体温计。再加上体温计测温方法及其结构都已完全成熟，并没太多的改进余地，人们对水银体温计的研究热情逐渐渐低，到现在水银体温计几乎已经没有什么发展的余地。再加上由于测量体温用水银体温计很不方便，如果打破摔坏体温计，水银的污染也很严重等，为了准确测量人体的局部温度，促使人们不得不开发了多种多样的测温方式和测温器件设备。现在其它不同种类的电子仪器测量体温也日益普及，已有许多医院采用了电子体温计来测量体温。这一事实至少说明了，电子测温仪器的性能与水银温度计的性能已经很接近了。因此，鉴于传统的水银体温计多种因素，诸如汞的污染及其携带不方便易破碎，尤其是测量时间过长等缺点，本课题为解决此问题设计出一种数字式电子体温计。它在稳定性及响应时间上比传统的水银体温计有着显著的优势，精度要求也能和传统的水银体温计相媲美。单片机智能化仪表在测量仪表的方面，有着很大的发展趋势。它给日常生活带来多方面的进步，其中数字温度计就是一个典型的例子，家庭、医院等随处可见，为了能更加满足人们的需要，数字体温计正在不断的进行更新换代。现在所使用的温度计还有很多是水银、酒精或煤油。温度计的分辨力都是为1～0.1℃。这些普通水银温度计的刻度间隔通常都很密集，读数比较困难，分辨的不准确，而且他们有着比较大的热容量，需要很长时间达到热平衡，因此温度数值很难读准，使用非常不方便。本设计所介绍的电子体温计，主要用于家庭等普通环境。与传统的水银温度计相比，电子体温计易于读数，广泛的测温范围，测温精度比较高等优点，其输出温度采用数字显示。现在温度计发展非常迅速，从最原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电偶温度计、热电阻温度计、集成的半导体数字温度计等。在电子式温度计中，最重要组成部分就是传感器。温度计的测量范围、精度、控制范围和用途取决于传感器的精度、灵敏度等等。现在的温度传感器被广泛的应用，目前已经研制出各种各样的新型温度传感器，从而现在温度监控系统的功能日趋强大。

基于51单片机的温度警报器的设计

西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计任务书

目录摘要 (3) 1 引言 (3) 1.1课题背景 (3) 1.2研究内容和意义 (5) 2 芯片介绍 (5) 2.1 DS18B20概述 (5) 2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (6) 2.1.2 DS18B20内部结构 (6) 2.1.3 DS18B20供电方式 (9) 2.1.4 DS18B20的测温原理 (10) 2.1.5 DS18B20的ROM命令 (11) 2.2 AT89C52概述 (13) 2.2.1单片机AT89C52介绍 (13) 2.2.2功能特性概述 (13) 3 系统硬件设计 (13) 3.1 单片机最小系统的设计 (13) 3.2 温度采集电路的设计 (14) 3.3 LED显示报警电路的设计 (15) 4 系统软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 4.1 流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 4.2 温度报警器程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 4.3 总电路图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19 5总结 (20)

摘要随着时代的进步和发展，温度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域，已经成为了一种非常重要的事情，因此设计一个温度测试的系统势在必行。本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的数字温度报警器系统。详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也一一进行了介绍，该系统可以方便的实现温度的采集和报警，并可以根据需要任意上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当做温度处理模块潜入其他系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度报警系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。关键词：单片机；温度检测；AT89C52;DS18B20; 1 引言 1.1课题背景温度是工业对象中主要的被控参数之一，如冶金、机械、食品、化工各类工业生产中，广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，对工件的温度处理要求严格控制。随着科学技术的发展，要求温度测量的范围向深度和广度发展，以满足工业生产和科学技术的要求。基于AT89C51单片机提高了系统的可移植性、扩展性，利于现代测控、自动化、电气技术等专业实训要求。以单片机为核心设计的温度报警器，具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。温度对于工业生产如此重要，由此推进了温度传感器的发展。温度传感器主要经过了三个发展阶段[1]：（1）模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、

电子体温计的设计论文

目录一、摘要 (1) 二、任务要求 (3) 三、设计思路 (3) 四、系统设计 (3) 五、方案设计与论证 (4) 六、系统框图 (4) 七、硬件电路设计 (5) 7.1传感器电路 (5) 7.2单片机电路 (6) 7.3LCD1602显示屏电路 (6) 7.4电源模块 (7) 八、测温电路的设计 (9) 8.1温度传感器的介绍 (9) 8.1.1热敏电阻的类型及特性 (9) 8.1.2线性化处理 (9) 8.1.3NTC热敏电阻用于温度测量和控制简介 (10) 8.2热敏电阻温度测量计算 (11) 8.3放大电路部分 (12) 8.4恒流源电路 (12) 九、PCB电路板的制作 (13) 十、系统调试与测量 (13) 10.1系统调试 (13) 10.2误差分析 (14) 十一、设计总结 (14) 十二、参考文献 (14)

电子体温计的设计一、摘要体温计是人们生活中的必不可少的用品。在现代化的工业生产中，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研各个领域，已经成为一种有力的工具，本文介绍一种基于单片机控制的电子温度计。本设计采用电子体温计系统的硬件设计，采用一种新型的可编程温度传感（DS18B20），不需复杂的信号调理电路和A／D转换电路能直接与单片机完成数据采集和处理，实现方便、精度高，性能稳定。传感器DS18B20接触人体，感应温度后，模数转化后的电信号送入STC89C52单片机，并将其送入LCD1602数码管显示。它能快速准确地测量人体体温，与传统的水银玻璃体温计相比，具有读数方便，测量时间短，测量精度高，能记忆并有蜂鸣提示的优点。并且超过预定的温度，回有报警提示。尤其是电子体温计不含水银，对人体及周围环境无害，特别适合于家庭，医院等场合使用。【关键词】电子体温计DS18B20传感器STC89C52单片机LCD1602显示屏

电子体温计说明书

基础型电子体温计使用说明（此说明书为绣福容科技有限责任公司所有，仅供参考，如有疑问请向客服咨询）电子体温计能快速准确地测量人体温度，与传统的水银玻璃棒相比，具有计数方便，测量时间短，测量精确度高、能记忆并有蜂鸣提示等优点，尤其是电子体温计不含水银，对人体及周围环境无害，特别适合家庭使用。技术参数：操作环境：（5-35）℃，≤80%RH 测量范围：32.00℃-42.00℃ （当温度超出此范围时，显示Lo或Hi）测量误差：±0.1℃（32.50℃-42.00℃）分辨率：0.01℃ 功耗：工作状态下0.15mW 电池：LR/SR-41型1.5V纽扣电池电池寿命：连续工作100小时外形尺寸：134×23×15mm（带透明外壳）净重：约12克蜂鸣提示：当体温在16秒内变化小于0.1度时防水性：防水型具有全防水功能贮运条件：包装后贮存环境条件（-25～55）℃，≤95%RH、无腐蚀性气体和通风良好的室内。生理效应：本产品在使用过程中，对人体无毒，无刺激，无致敏等不良反应。体温计使用方法： 1、轻按屏幕旁的白色按钮，屏幕显示，然后很快显示预设温值，此时正在启动。 2、待屏幕显示Lo，右上角的℃符号闪烁时，表示已处于体温待测状态。（注：Lo不是电量低的标志哦！） 3、用体温计测量体温。量体温时显示出的体温逐渐上升，同时“℃”符号不断闪烁。 4、当体温上升速度在16秒内小于0.1℃时“℃”符号停止闪烁，同时体温计发出约5秒钟的蜂鸣声。由于测量前,口腔张开、腋下未夹紧等因素可能导致测量过程中，被测部位体温仍在上升，以及测量过程中,体温计的位置的变化,可能导致蜂鸣时的体温显示和人体躯干的实际体温还有差异,所以建议蜂鸣后,持续测量3分钟,以保证更接近人体躯干的体温,尤其是采用腋下测量方法时。 5、体温计具有自动关机功能，将在测量结束后几分钟内自动关机。但为延长电池寿命，建议使用者在测量结束后，按压电源键关闭电源。关闭后可用清水清洗或用酒精消毒金属探头部分。请注意：因本体温计精确度非常高，可能同一时间段内测的体温也会稍有差别（因为人体的体温是在不断变化的，心情紧张、身体活动、受到惊吓、测量方式或部位都会有些有影响），0.15℃左右的差别都是正常现象，这正反应了体温计的高精度，请放心使用。基础体温测量方法：基础体温(Basal Body Temperature, BBT)又称静息体温，是指女性经过6-8小时的睡眠以后，在早晨从熟睡中醒来，体温尚未受到运动饮食或情绪变化影响时所测出的体温。测量基础体温时，建议将基础体温计睡前放在枕边可随手拿到之处,于次日早晨醒来尚未起床活动时测量。把体温计放入口腔舌下，并将结果记录下来。因为本体温计采用金属探头，所以口腔测量时舌根下尽量深一些，使金

博朗耳温计说明手册

博朗耳温计说明书 1.产品包装中都有哪些东西打开包装产品共有3样东西：一个硬盒保护安放支架+送的21个耳套+耳温计一个 2.产品所用电池说明刚买的产品中含有电池，但是电量不是很足，可以用1-2个月，建议1-2月后换电池，电池是5号电池。 3.几个按键说明I/O：按一下开机，长按就是关start：测量前按一下，灯会闪烁，表示进入测量的状态了。 4.怎么开机关机开机：按‘I/O’键就??关机：再长按‘I/O’键就关机了（会出现OFF提示）；或者不进行操作，机器会自动关机。 5.华氏度转换摄氏度的方法由于产品是美国货，美国人对温度的显示是华氏，按”I/O”开机按钮，在右下角有个”F”的标志，那就表示当下使用状态是在华氏状态。中国人都是用摄氏度，怎么调呢？在关机的状态下，同时按住‘I/O’键和‘start’键不动，等待画面依次显示“F”“set”“℃”当显示到℃的时候同时松手就可以了。再开机，就是摄氏度状态了，看看右下角是不是变成了“℃”，这样就是摄氏度了。 6.怎么方便的使用耳温计将温度计从盒中取出，并装上一个耳套。按照上面的描述，转换成摄氏度测量状态按I/O键启动机器，把探头轻柔缓慢地伸入耳道。按下“Start”按钮，然后松开。Start按钮上方的

绿色Exactemp灯开始闪烁，显示正确的探头就位。等待听见提示音以及绿色Exactemp灯信号固定不动，表示已经以正确的方式结束测量，可以拿下体温计，读数。按住”I/O”按钮，直到显示“1MEM” ，可以依次显示最近八次测量的温度。耳温计关闭时，按住”I/O” 按钮约5秒钟（会出现OFF提示）或者不进行操作机器会自动关机。 7.多少温度是正常？ 0-2岁36.4-38度都算正常 3-10岁36.1-37.8度都算正常 11-65岁35.9-37.6度都算正常 65岁以上35.8-37.7都算正常 8.有温差怎么办？可能您连续测了几次，前后有一点偏差，这个不需担心，4520有0.1的温差，同时要确保2次测的地方和方法都是正确的。2次测量的时间间隔最好在1分钟以上，因为人的手是有温度的，会影响耳温计的测算温度。 9.一个耳套可以用多长时间？一个耳套可以用6-8次，不需要一次一换，太浪费；不同的人建议用不同的耳套，这样比较干净点，也比较讲究。用酒精和棉花擦拭耳套，可以增加耳套使用次数 10.为什么在耳朵测量? ⑴腋下温度测量的只是表皮的温度,因此不能可靠地反映核心体温 ⑵口腔温度受饮水、进食和呼吸的影响

数字电子基础课程设计——数字体温计(温度计)

课程设计任务书学生姓名：专业班级：电信..班指导教师：刘运苟工作单位：信息工程学院题目：16 数字体温计初始条件：具备数字电子电路的理论知识；具备数字电路基本电路的设计能力；具备数字电路的基本调试手段；自选相关电子器件；可以使用实验室仪器调试。要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、3位LED显示； 2、检测温度0—45摄氏度； 3、绝对误差0.1度； 4、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书； 5、设计电源； 6、焊接：采用实验板完成，不得使用面包板。时间安排：第十九周一周，其中3天硬件设计，2天硬件调试指导教师签名： 2013年 5 月 30日系主任（或责任教师）签名：年月日

摘要本次课设题目是数字温度计电路，本说明书围绕数字电子技术基础中模数转换电路、相应芯片的管脚功能，以及模电中的电压比较器进行了简要的分析，为设计建立了理论基础。其次，从实验设计电路出发，对仿真的过程及结果进行了简述与分析，与实验要求进行比对，最后进行了实物的制作与调试，给出了相应的焊接工艺，结果分析，材料列表。并在报告书的结尾部分，给出了本次课程设计的心得感受，相应的总结体会。关键词：模数转换、proteus仿真、电压比较器、温度传感器

Abstracts In this design，I was asked to design a device that can detect the temperature .The report mainly describes the basic knowledges about the theoretical treatment and the thought of the design .Also,we used the proteus to simulate the real part.The report gives the analysis,the photos of the results,the finished product ,and the compare between the theory and realism .At the end of the report,I give some personal feeling and the experience I got in these days. Keywords:voltage comparator proteus Digital Analog Converter

基于单片机的智能温度传感器的毕业设计

基于单片机的智能温度传感器的毕业设计 1.1设计目的我国是一个农业大国，粮食是一个国家生存的根本，为了防备战争、灾害及各种突发事件的发生，粮食的安全储藏具有重要的意义。目前，我国各地区的各种大型粮库都还存在着程度不同的粮食储存变质问题，而影响粮食储藏的主要参数又是温度。根据国家粮食保护法规定，必须定期抽样检查粮库各点的粮食温度，以便及时采取相应的措施，防止粮食的变质。过去粮食温度的检测是靠人工手测进行，不但测试速度慢、测试精度低，而且人员劳动强度非常大。随着计算机和信息技术的发展，计算机测量系统越来越多的场合得到了广泛应用。传统的人工查看粮温的方法，已逐步被电子检温设备所取代，小的储粮设备一般采用小型测温仪检测粮温，大中型储粮设备已逐步配备微机测温系统。前一种方式多数采用由拨动手动开关逐点查看粮温的方法，有些也采用自动巡检方式并配备小型打印机记录粮温数据。后一种方式则可在微机机房监测粮温情况，并能利用微机对粮温数据进行分析对比。保证粮库中储藏粮食的安全，一个十分重要的条件就是要求粮食储藏温度保持在18℃~20℃之间。对于出现不正常升温或降温，要求能够迅速的测量并且报警使工作人员可以马上采取措施降温或升温。本设计采用的DS18B20是美国DALLAS公司生产的智能温度传感器。可以通过程序设定9~12位的分辨率，测量温度围为-55℃~+125℃，在-10℃~+85℃围精度为士0.5℃，DS18B20支持“一线总线”接口，用一根线对信号进行双向传输，具有接口简单容易

扩展等优点，适用于单主机、多从机构成的系统。DS18B20测量的现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，提高了系统的抗干扰性，适合各种恶劣环境的现场温度测量。DS18B20支持3V~ 5.5V的电压围。分辨率、报警温度可设定存储在DS18B20的E2PROM中，掉电后依然保存。 1.2 设计容（1）一线总线制单片机中的应用。（2）点阵式液晶显示器的使用。（3）高级语言对单片机编程技术。 1.3 设计要求（1）检测8个温度点数。（2）精度要求正负0.5摄氏度（3）体积在200*100毫米。（4）数据传输约一公里左右。（5）采用LCD显示。 1.4 关于一线总线DS18B20的简介 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完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的

数字体温计的设计

数字体温计的设计一、实验目的 1.研究NTC热敏电阻的电学、热学性质。 2.利用NTC热敏电阻设计一个数字体温计，并评估其精度。二、实验原理（一）NTC热敏电阻 NTC是Negative Temperature Coefficient的缩写，意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件，所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在102～ 106欧姆，温度系数-2%～-6.5%。NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。部分专业术语： 1.（额定）测量功率P m（mW）热敏电阻在规定的环境温度下，阻体受测量电流加热引起的阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计时所消耗的功率。一般阻值变化不应大于0.1%。当热敏电阻受测量电流加热引起的阻值变化恰为0.1%时，对应的测量功率P m称为额定测量功率，其数值约在1mW左右，并与环境温度有关。【根据图1所示的热敏电阻的尺寸、玻璃的热容量及导热系数等参数，可以估算出P m的大致数量级。】 2.零功率电阻值R T（Ω） R T指在温度T时，采用小于额定值的测量功率测得的电阻值。 3.额定零功率电阻值R25（Ω）根据国标规定，额定零功率电阻值是NTC热敏电阻在基准温度25℃时测得的电阻值R25，这个电阻值就是NTC热敏电阻的标称电阻值。例如，实验室使用的NTC热敏电阻的阻值为10 k ，就是指该NTC热敏电阻的R25 = 10 kΩ。 4.材料常数（热敏指数）B（K） B值的定义式为：B=T1T2 T2?T1ln R1 R2 图1 玻璃封装系列NTC热敏电阻

TR-10数字温度计使用说明书

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：-40℃～+110℃， 3、测温精度：±1℃（-20℃～+80℃），±2℃（-40℃～-20℃，+80℃～+110℃） 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—电磁兼容测试：（1）EFT干扰测试>2级（2）ESD测试>2级 7、时间：2009年1月1日—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度三，产品示意图：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：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。

51单片机温度传感器课程设计.

基于单片机的温度传感器课程设计报告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，其中温度传感器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。本设计所介绍的温度传感器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，该设计控制器使用单片机STC89S52，测温传感器使用DS18B20，用LCD实现温度显示,能准确达到以上要求。随着时代的进步和发展，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,本文将介绍一种基于单片机控制的温度传感器。关键词：单片机，数字控制，温度传感器 1. 温度传感器设计内容 1.1传感器三个发展阶段一是模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等特点，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，且外围电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。二是模拟集成温度控制器。模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器，典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要区别。三是智能温度传感器。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器

基于LM35的体温计的设计-数字电子基础课程设计

目录 1.总体方案的设计与选择.......................................... - 1 - 1.1 数字温度计的设计标准与要求.............................. - 1 - 1.2 系统基本方案............................................ - 1 - 1.3 各模块基本功能与设计方案选择与论证...................... - 1 - 1.3.1 温度采集模块的设计与论证........................... - 1 - 1.3.2 信号转换模块的设计与方案选择....................... - 3 - 1.3.3 显示模块的设计与方案选择........................... - 4 - 2. 硬件电路设计................................................. - 6 - 2.1 温度采集模块的硬件设计.................................. - 6 - 2.2 信号转换模块硬件电路设计................................ - 7 - 2.3 显示模块设计电路图...................................... - 8 - 2.4 电路中相关参数设定...................................... - 8 - 3. 电路仿真........................................ 错误！未定义书签。 3.1 仿真软件简介............................... 错误！未定义书签。 3.2 仿真分析.................................. 错误！未定义书签。 4 电路的安装与调试.............................................. - 9 - 5 误差分析...................................................... - 9 - 6 实物照片......................................... 错误！未定义书签。 7.心得体会..................................................... - 11 -

智能温度测量仪课程设计

Pt100温度传感器温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类，前者是让温度传感器直接与待测物体接触，而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离，检测从待测物体放射出的红外线，达到测温的目的。在接触式和非接触式两大类温度传感器中，相比运用多的是接触式传感器，非接触式传感器一般在比较特殊的场合才使用，目前得到广泛使用的接触式温度传感器主要有热电式传感器，其中将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器，将温度变化转换为热电势变化的称为热电偶传感器。热电阻传感器可分为金属热电阻式和半导体热电阻式两大类，前者简称热电阻，后者简称热敏电阻。常用的热电阻材料有铂、铜、镍、铁等，它具有高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳定、良好的线性输出特性等，常用的热电阻如PT100、PT1000等。近年来各半导体厂商陆续开发了数字式的温度传感器，如DALLAS公司DS18B20，MAXIM公司的MAX6576、MAX6577，ADI公司的AD7416等，这些芯片的显著优点是与单片机的接口简单，如DS18B20该温度传感器为单总线技术，MAXIM公司的2种温度传感器一个为频率输出，一个为周期输出，其本质均为数字输出，而ADI公司的AD7416的数字接口则为近年也比较流行的I2C总线，这些本身都带数字接口的温度传感器芯片给用户带来了极大的方便，但这类器件的最大缺点是测温的范围太窄，一般只有-55～+125℃，而且温度的测量精度都不高，好的才±0.5℃,一般有±2℃左右，因此在高精度的场合不太满足用户的需要。热电偶是目前接触式测温中应用也十分广泛的热电式传感器，它具有结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传等优点。常用的热电偶材料有铂铑-铂、铱铑-铱、镍铁-镍铜、铜-康铜等，各种不同材料的热电偶使用在不同的测温范围场合。热电偶的使用误差主要来自于分度误差、延伸导线误差、动态误差以及使用的仪表误差等。非接触式温度传感器主要是被测物体通过热辐射能量来反映物体温度的高低，这种测温方法可避免与高温被测体接触，测温不破坏温度场，测温范围宽，精度高，反应速度快，既可测近距离小目标的温度，又可测远距离大面积目标的温度。目前运用受限的主要原因一是价格相对较贵，二是非接触式温度传感器的输出同样存在非线性的问题，而且其输出受与被测量物体的距离、环境温度等多种其它因素的影响。本设计的要求是采用“PT100”热电阻，测温范围是-200~+600℃，精度0.5%，具体的型号选为WZP型铂电阻。 AT89C51单片机

简易数字温度计的设计与制作

简易数字温度计的设计与制作来源：21IC中国电子网作者：郇玉龙赵宁摘要：单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，温度则是人们日常生活中常常需要测量和控制的一个量。本文作者采用AT89C51单片机和温度传感器AD5 90从硬件和软件两方面介绍了一款简易数字温度计的设计过程，并对硬件原理图和程序流程图作了简洁的描述。关键词：单片机AT89C51；温度传感器AD590；数字温度计；模数转换；数码显示 1.前言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AD590具有线性优良、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。传统的温度计有反应速度慢、读数麻烦、测量精度不高、误差大等缺点，本文作者利用集成温度传感器AD590设计并制作了一款基于AT89C51的4位数码管显示的数字温度计，其电路简单，软硬件结构模块化，易于实现。 2.系统功能原理及硬件组成该数字温度计利用AD590集成温度传感器及其接口电路完成温度的测量并转换成模拟电压信号，经由模数转换器ADC0804转换成单片机能够处理的数字信号，然后送到单片机AT89C51中进行处理变换，最后将温度值显示在D4、D3、D 2、D1共４位七段码LED显示器上。系统以AT89C51单片机为控制核心，加上AD590测温电路、ADC模数转换电路、4位温度数据显示电路以及外围电源、时钟电路等组成。系统组成框图如图1所示。

图1 系统组成框图 2.1 AT89C51单片机 Atmel公司的生产的AT89C51单片机是一种低功耗/低电压、高性能的8位单片机，内部除CPU外，还包括128字节RAM，4个8位并行I/O口，5个中断优先级，2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，片内集成4K字节可改变程序Flash存储器，具有低功耗，速度快，程序擦写方便等优点，完全满足本系统设计需要。单片机P0口作为ADC0804转换数据的输入端，P2.0接ADC0804的INTR端检测数据转换是否结束。P1.0～P1.3的输出信号接到译码器7447上作为数码管的显示，P1.4～P1.7则作为４个数码管的位选信号控制。P3口有特殊的功能，P3. 6用于控制ADC0804的启动，P3.7用于控制读取ADC0804的转换结果。 2.2 AD590温度传感器 AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。AD590测温范围为－55℃～＋150℃，满足人们日常生产和生活中的温度范围。AD590电源电压可在4V～6V范围变化，可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会被损坏。AD590产生的电流与绝对温度成正比，它有非常好的线性输出性能，温度每增加1℃，其电流增加1μA。 AD590温度与电流的关系如下表所示：

(完整版)电子体温计原理图及参数说明

电子体温计的设计与制作单元电路设计与计算说明总体方案设计（1）根据温度范围和精度选择NTC热敏电阻，确定其型号，根据电阻特性设计采集放大电路，利用运算放大器将温度信号转换为电压信号，设计电路时，因为单片机采集电压在0～2.5V，所以输入的测量范围为35～42℃，对应输出0～2.5V。（2）采集完成以后输入单片机ATmega16的A/D口，对模拟量进行采样，转化为数字信号，单片机对采集的信号进行处理，根据采集的信号与温度的数学关系，将电信号转化为温度值[2]。（3）用液晶屏显示出温度值。（4）所需的电源功率足够小，能够利用开关电源供电。电子体温计系统大多主要使用3V直流电源。总体方案系统设计框图如图1-1所示。一．测温电路的设计（1）NTC热敏电阻介绍 1.热敏电阻是利用半导体的阻值随温度变化这一热性而制成的，分为NTC（负温度系数）热敏电阻、PTC(正温度系数)热敏电阻两大类。PTC热敏电阻电阻值随温度的升高而增大，NTC热敏电阻电阻值随温度的升高而降低[5]。 2.正温度系数热敏电阻其电阻值随着PTC热敏电阻本体温度的升高呈现出阶跃性的增加，温度越高，电阻值越大。 3.负温度系数热敏电阻其电阻值随着NTC热敏电阻本体温度的升高呈现出阶跃性的减小，温度越高，电阻值越小。 4.NTC是Negative Temperature Coefficient的缩写，意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件。通常我们提到的NTC是指负温度系数热敏电阻，简称NTC 热敏电阻。 5.NTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻，它的电阻值随着温度的升高呈

智能温度测量仪课程设计 (1)

智能温度测量仪课程设计报告专业：班级：姓名：学号：指导教师：

----智能温度测量仪摘要：本文主要介绍了智能温度测量仪的设计，包括硬件和软件的设计。先对该测量仪进行概括性介绍，然后介绍该测量仪在硬件设计上的主要器件：“Pt100热电阻”、AT89C51单片机和LCD显示器以及描述测量仪的总体结构原理。在本设计中，是以铂电阻PT100作为温度传感器，采用恒流测温的方法，通过单片机进行控制，用放大器、A/D转换器进行温度信号的采集。总体来说，该设计是切实可行的。关键词：温度；Pt100热电阻；AT89C51单片机；LCD显示器。引言：温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量，也是工业控制中主要的被控参数之一。对温度的测量与控制在现代工业中也是运用的越来越广泛。而传感器主要用于测量和控制系统，它的性能好坏直接影响系统的性能。因此，不仅必须掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标，还必须懂得传感器经过适当的接口电路调整才能满足信号的处理、显示和控制的要求，而且只有通过对传感器应用实例的原理和智能传感器实例的分析了解，才能将传感器和信息通信与信息处理结合起来，适应传感器的生产、研制、开发和应用。另一方面，传感器的被测信号来自于各个应用领域，每个领域都为了改革生产力、提高工效和时效，各自都在开发研制适合应用的传感器，于是种类繁多的新型传感器及传感器系统不断涌现。温度传感器是其中重要的一类传器。其发展速度之快，以及其应用之广。并且还有很大潜力为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本文利用单片机结合温度传感器技术而开发设计了这一温度测量系统。文中将传感器理论与单片机实际应用有机结合，详细地讲述了利用热电阻作为温度传感器来测量实时的温度，以及实现热电转换的原理过程。本设计系统包括温度传感器，信号放大电路，A/D转换模块，数据处理与控

电子体温计设计毕业设计

电子体温计设计

目录任务分配 .................................................................. 错误！未定义书签。第1章绪论 . (1) 1.1 设计背景 (1) 1.2 系统总体方案设计概述 (2) 第2章方案设计 (3) 2.1 性能要求 (3) 2.2 设计思路 (3) 第3章电子体温计的控制电路的设计（硬件系统的设计） (4) 3.1 总体设计思想 (4) 3.2 传感器电路 (4) 3.3 单片机电路 (6) 3.4 LCD1602显示屏电路 (9) 3.5 电源模块 (11) 第4章软件控制程序的设计 (13) 4.1 DS18b20的读操作 (13) 4.2 DS18b20的温度数据处理 (14) 4.3 1602显示部分 (15) 第5章系统调试与测量 (17) 5.1 系统调试 (17) 5.2 测量数据 (17) 5.3 误差分析 (18) 课程设计心得 (19) 附录1 (20) 附录2 (1) 参考文献 (7)