毕 业 设 计(论文) 开 题 报 告

设计（论文）题目：     数字温度计的设计与制作                                                                                                                    

学   院  名   称：       电子与信息工程学院              

专            业：       电气工程及其自动化                   

班            级：           电气122班                      

姓            名：  张顶枢     学  号 12401170233         

指   导   教  师：  应宏微     职  称  讲师        

定稿日期：    年   月   日

数字温度计的设计与制作

1.课题研究背景

     温度测量涉及各行各业,而传统的温度测量仪器有酒精温度计、煤油温度计、水银温度计等,都需人工手动测量。传统的玻璃柱形温度计结构虽简单, 但读数不方便, 且容易破碎。很多场合(有毒、高温、无人等)用传统的温度测量技术就显得比较麻烦。集成电路的发展, 为温度计的更新换代提供了条件，电子技术的飞速发展, 单片机的出现, 使温度计的自动化、数字化就变得容易实现。温度是实验室与许多生产一线经常需要测量的参数之一。传统温度测量记录方式是逐点放置合适的温度传感器, 并按时逐点记录后, 再送入微机中进行处理。随着专用集成电路技术的飞速发展,数显测量以其观测直观方便、测量精确等优势在现代测量技术及日常工作和生活中得到了广泛的应用。目前的智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的，它是微电子技术、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)。社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高，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。AT89C51单片机具有读数方便，方便控制，输出温度采用数字显示，主要用于对温度控制要求比较准确的场所，或科研实验室使用。

2.拟解决的主要问题

    本设计主要是介绍了单片机控制下的温度报警系统，利用AT89C51单片机、DS18B20传感器、四位数码管、蜂鸣器、发光二极管等元件组成一个数字温度计。详细介绍了其硬件和软件设计，并对其各功能模块做了详细介绍，其主要功能和指标如下：

    单片机实时检测温度传感器DS18B20的状态，并将DS18820得到的数据进行处理。上电后数码管显示当前的环境温度，通过按键可设置高低温报警值，当检测到的温度高于设置的报警值的时候，蜂鸣器报警同时报警灯闪烁，温度检测精确到0.1度。并具有掉电保存功能，数据保存在单片机内部EEPOM中，进入设置界面后如果没有键按下系统会在15秒后自动退出设置界面。

3.技术线路

3.1主控制器模块

    采用AT89C51单片机作为整个系统的核心，用其控制温度报警功能，以实现其既定的性能指标。充分分析我们的系统，其关键在于实现温度的自动显示并报警功能，而在这一点上，单片机就显现出来它的优势——控制简单、方便、快捷。这样一来，单片机就可以充分发挥其资源丰富、有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能、价格低廉等优点。AT89C51单片机具有功能强大的位操作指令，I/O口均可按位寻址，程序空间多，对于本设计也绰绰有余，更可贵的是AT89C51单片机价格非常低廉。

3.2温度测量

采用数字温度芯片DS18B20 测量实际温度，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。DS18B20 的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS18B20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。既可以单独对多DS18B20控制工作，还可以与PC 机通信上传数据，另外AT89C51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。

3.3温度设置

采用键盘输入设置温度，键盘则可以用4个按键，一个复位键，一个功能设定键，一个加减一个减键。四个键比较常用，而且用到的接口得到了极好的利用，仅需要4个接口。

3.4数码管显示

用数码管进行显示。数码管由于显示速度快，使用简单，显示效果简洁明了而得到了广泛应用。

4.研究进度安排

第1周：   定题目

第2-3周：  完成开题报告、外文翻译以及综合文献

第4-5周：  查阅有关资料，定下制作路线与方针，购买所需元器件

第6-16周： 实物的制作

第17-19周：成果的调试与改良

第20周：   成果的验收

5论文提纲

1摘要

2引言

3设计内容及性能指标

4系统方案比较、设计与论证

5系统器件选择

6硬件实现及单元电路设计

7系统软件设计

8系统安装与调试

9结论

10参考文献

参考文献

1曹巧媛主编. 单片机原理及应用(第二版). 北京:电子工业出版社,2002

2全国大学生电子设计竞赛组委会编.第五届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编(2001),  北京:北京理工大学出版社，2003

3何力民编. 单片机高级教程.  北京:北京航空大学出版社,2000

4金发庆等编. 传感器技术与应用.北京机械工业出版社,2002

5刘坤、宋戈、赵洪波、张宪栋编．51单片机C语言应用开发技术大全，北京：人民邮电出版社，2008

6谭浩强著．C程序设计．北京：清华大学出版社，2007；

7王忠飞，胥芳．MCS-51 单片机原理及嵌入式系统应用[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2007．P268-273

8胡翔骏.电路分.单片机课程设计指导[M].北京：北京航空航天大学出版社，2007:46-55.析（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2007:68-80. 

9 MAXIM NEW Releases Data Book. volum 1998 

10 omas C.Bartee.Computer Architecture and Logic Design[J].McGraw-Hill Inc. 1991.9  11 G Jiang M Zhang, X Xie, S Li.Application on temperature control of DS18B2[J].Control

Engineering of China, 2003

12 Peter Van Der Linden著，徐波译.C专家编程，人民邮电出版社，2003

 

第二篇：基于单片机的数字温度系统设计开题报告

闽南理工学院毕业设计（论文）开题报告