温度传感器论文..
温度传感器设计论文题目:基于DＳ18B20温度传感器的智能测温仪学院:物理与电子工程学院
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目录-－-－－----－－---------－-------－----－－-------－------－－----－----－－----－-----－--－--1
摘要－--－----－--------－--－－--－-－---－----------－-----－-－------－--------------------－2
一、传感器概诉----－-－－-－－--－－－--－－---－---------－---－--
－-－－-－--－----－--－---－3
1、传感器及温度传感器发展现状－----－－---－－-－-－---－－--－----－---－----3
2、主要元器件介绍--－－--－－------－-－－---－---－-－--－----------－----------－-－3
二、课程设计主要内容--－-－-----－--－---－-----－--－－----－－-
－－--－－---－--－－--－６
1、课程设计名称-－-－-------－--－-－－－------－-----－-－-----－--－－-－-----－-－-－--6
2、设计要求、目的及意义－-－－-－－----------－-------－－-－----------－－-----6
三、设计达到的指标－--－------－－－－-----－-－--－-－-----－－
----－－－-－------------7
四、传感器设计原理－-------－-－---－-----－－---－-－－－--－-－-
－---－－－-－----------７
1、三个重要组成部分------－--－-－--------－-－－------－－-----－--－----－-----－7
2、DS180２工作原理-－-----－--－-－-－----－-－－--－------－--－－-------－--－-－-－--7
3、DS1８０2内部结构图--－-－---------－－----------－-----－--－----－--－-------８
4、程序流程图-----－－---------－-----------－------－-－-----－-－－---－-－----－－---9
5、pｒｏｔeｕs仿真原理图－---－－－－-----------－-------------－-－－－－---－----－----9
五、实验过程-－------－-－--－---－－---------－------－---－-－
---------－--－－－－-------１0
1、前期准备------－-－－－－--－--------－-－--－-－----------－----－---－-－---－------－-１0
2、课程设计过程--------－---－---－--－--－--－-－--－－-------－-----－---－－------－-１0
３、个人主要工作及遇到问题－---－---－-----－---－－----－--------－--－-----－-11
六、数据分析与结论-－-－--－－--－-－-－－-－－-－---－--－-－
----－－-－--－---－－---－－-－---11
七、课程设计总结、思考与致谢-－－-－－------－-------－-－---------
－-----－－-１2
八、参考文献---------－------－--－－-----------－-－－-－------－－---
－---－-－－-－－－----１4
九、附录-－--------－----－--－---－－-----------------－-－-－-－-－
-----－-----－－---－－--－15
摘要：温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用,利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发，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。一种数字式温度计以数字温度传感器作感温元件,它以单总线的连接方式，使电路大大的简化。传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器,这类传感器可靠性差，测量温度准确率低且电路复杂。因此，本温度计摆脱了传统的温度测量方法,利用单片机对传感器进行控制。这样易于智能化控制。
文中给出了系统实现的硬件原理图及软件流程图。经实验测试表明，该系统测量精度高、抗干扰能力强,具有一定的参考价值。该系统设计和布线简单,结构紧凑，体积小，重量轻，抗干扰能力强,性价比高,扩展方便，在大型仓库，工厂，智能化建筑等领域的多点温度检测中有广阔的应用前景。
关键词:数字测温;温度传感器DS18Ｂ20;单片机STＣ89C5２；
LCD１602显示器。
一、传感器的概诉
1、传感器及温度传感器的发展现状
国家标准GB766５－87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件和装置。传感器技术渗透带了各个领域,但他们的共性是利用物理定律和物质的物理、化学和生物特性,将非电量转换为电量。由此可见，传感器技术在发展经济、
推动社会进步方面的重要作用。
传感器从功能上可分为雷达传感器、电阻式传感器、电阻应变式传感器、压阻式传感器、热电阻传感器、温度传感器、光敏传感器、湿度传感器、生物传感器、位移传感器、压力传感器、超声波测距离传感器等，本文所研究的是温度传感器。
温度传感器是最早开发,应用最广泛的一类传感器。温度传感器是利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。这些呈现规律性变化的物理性质主要有半导体。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。
随着科学技术的发展,测温系统已经被广泛应用于社会生产、生活的各个领域,在工业、环境监测、医疗、家庭多方面均有应用。从而使得现代温度传感器的发展。微型化、集成化、数字化正成为发展的一个重要方向。
2、主要应用元器件及基本要求
该设计是以单片机STC89C52为控制核心，通过温度传感器DS1８B２0感受温度，实现温度测量功能并显示在LCD160２上。
2.1、STC８９Ｃ52单片机简介
SＴC89Ｃ52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器(FPERＯＭ-FｌａｓｈPｒogｒamable aｎｄ Eｒasable RｅaｄOnｌy Mｅmory ）的低电压,高性能COＭＯS8的微处理器,俗称单片机。该器件采用ＡＴMＥL搞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。
单片机总控制电路如下图1:
图4—1单片机总控制电路
（图１)
其性能指标为：
工作电压：5.５v ~3.3v(5v单片机)/3.8v ~２．0v(3v单片机）
工作频率范围:0～40MHZ,相当于8051的0~80ＭHZ,实际工作频率可大48MHZ。
用户应用程序空间为8K字节
片上集成512字节RAＭ
通用I/O口(32个）,复位后为：Ｐ１/P2/Ｐ3/P4是准双向口/弱上拉，P0是漏极开路输出，作为总线扩展用时,不用加上拉电阻,作为Ｉ/O口使用时,需加上拉电阻。
具有EEPROM功能与看门狗功能
具有3个16位的定时器/计数器。及定时器T0.T1．T2。
2.2、DS１8B20简介
DS18Ｂ20是DＡLLAＳ公司生产的一线式数字温度传感器,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，测温分辨率可达0.0625℃,被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出;其工作电源既可在远端引入,也可采用寄生电源方式产生;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，占用微处理器的端口较少，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。
DＳ182０单线数字温度计特性
?独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯
? 简单的多点分布应用
? 无需外部器件
? 可通过数据线供电
? 零待机功耗
? 测温范围－55～+１25℃,以 0.5℃递增
? 温度以９位数字量读出
?温度数字量转换时间 2０0ms(典型值）
? 用户可定义的非易失性温度报警设置
? 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件
? 应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计或任何热感测系统
DS1820温度传感器外观图(a）和引脚图(b)
①引脚1接地
②引脚2数字信号输入/输出
③引脚３接高电平５V高电平
（ａ）（b）2．3、ＬCD1602简介
液晶显示屏ＬCＤ１６０2
（如图３)以其微功耗、体积小、显
示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点在
袖珍式仪表和低功耗应用系统中得
到越来越来广泛的应用。
这里介绍的是字符型液晶模块
是一种５*7点阵图形来显示字符的
液晶显示器，根据显示内容可分为１
行1６个字、2行16个字、2行２0
个字等等，本设计用的是常用的2行
16个字的1602液晶模块。(图2）
二、课程设计主要内容
课题名称：基于DＳ１8B20温度传感器的智能测温仪
设计要求:该设计是以单片机ＳTC89C5２为控制核心,通过温度传感器DS18Ｂ20感受温度，实现温度测量功能。
目的及意义：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，一种数字式温度计以数字温度传感器作感温元件,它以单总线的连接方式,使电路大大的简化；传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器,这类传感器可靠性差,测量温度准确率低且电路复杂。因此,本温度计摆脱了传统的温度测量方法，利用单片机对传感器进行控制。这样易于智能化控制。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。
三、设计达到的指标
１、测量精度:DS18B2０在-１０—+８５摄氏度范围内精度为±0.5摄氏度。
２、分辨率：DＳ18B20的分辨率由12 位（包括１位符号位)数据在线编程决定。
3、温度转换时间：DS18B20的转换时间与设定的分辨率有关,当设定为9位时,最大转换时间为93．75ms；10位时，为187.5ms，１1位时,为37５ｍｓ;１2位时，为750ms。
４、电源电压范围：在保证温度转换精度为±0.５摄氏度,电源电压可为
+3．５—＋5．5v。
四、传感器设计原理
1、三个重要组成部分：
温度检测模块:温度检测模块主要使用的是ＤS1８B２０为传感器。该芯片性价比很高，可达到精度11位的精度，即最小分辨率可达0.0625摄氏度,测温范围为(-55,1２5)。MCＵ与其通信只需要一个线,使用很方便,电路连接上也是非常简单。
信号控制模块：STＣ89Ｃ52RC单片机,是整个系统的核心文件，用来存储和控制输出温度信号。
液晶显示模块:显示模块主要用来显示是测得的当前的温度值,选用１６0２，该模块还配有3个按键，可设置温度控制值。见图3
(图３)
２、DＳ18B2０工作原理:
DS18B20 的工作原理如图4所示,是用一个高温度系数的振荡器确定一个门周期,内部计数器在这个门周期内对一个低温度系数的振荡器的脉冲进行计数来得到温度值。计数器被预置到对应于－５５℃的一个值。如果计数器在门周期结束前到达 0,则温度寄存器（同样被预置到-５5℃）的值增加，表明所测温度大于-55℃。同时，计数器被复位到一个值,这个值由斜坡式累加器电路确定,斜坡式累加器电路用来补偿感温振荡器的抛物线特性。然后计数器又开始计数直到０,如果门周期仍未结束，将重复这一过程。
斜坡式累加器用来补偿感温振荡器的非线性，以期在测温时获得比较高的分辨力。这是通过改变计数器对温度每增加一度所需计数的的值来实现的。因此,要想获得所需的分辨力,必须同时知道在给定温度下计数器的值和每一度的计数值。
3、DS18B20内部结构图：
4、程序流程图:
（图６)
5、pｒoｔeuｓ仿真原理图：
仿真过程:DS１８B20的DQ端与STC89C5２单片机的外部中断１相连接，另外的ＶＣC与GND端分别接电源的输出端与地端。液晶显示屏的D0~D７端口分别与单片机的Ｐ0～P７口相连接,仿真图上未予显示的ＢLA和ＢLK端分别接地与电源,而显示屏的第三个接口可以悬空,也可以外接电阻调试显示屏的背光与亮度。在单片机的１８脚与19脚端用２2PF的电容接上12MHZ的晶振，持续给单片机提供振荡周期。单片机的ＥA接口外接高电平。整体的电路在PＲＯＴＵES上仿真如下图，因为在仿真库中没有SＴＣ8９C52RC这一元件,所以用AT89C51予以替代。
原理图如图7。
（图7)
五、实验过程
1、前期准备：
在课程设计前期,人员分组完成后,小组成员便着手查阅资料、调研，通过查阅有关书籍、论文,最终确定课题为基于DS18Ｂ20的温度传感器测温仪。
2、课程设计过程
设计电路图，并根据所设计电路图和传感器的工作原理，为实现测温目的，进行编写程序。经反复调试和修改，最终编译通过，pｒoｔｅuｓ仿真成功,LＣＤ显示器能根据温度传感器的测得温度显示数据。
将所编程序置入单片机内,并按照所设计电路图在面包板上连线。经反复连线、检查元件、检查线路、检验程序,最终终于演示通过。
按照电路图，将各元器件焊接在电路板上,再经检验是否有空焊、短路等情况,进一步处理。显示器正常显示所测温度，早中晚温度各不相同，且用手触碰温度传感器，显示器显示温度也随之上升。课程设计完成。
3、个人主要工作及遇到问题
在本次课程设计中我主要负责硬件的布线、焊接与调试工作。
过程中遇到了各种问题,在面包板上几次调试都不成功,显示器亮的却不显示数字。曾怀疑线路连错、元器件有损坏、背光没有调好等问题，后经一一排除。接着就用万用表测每条线路是否正常,终于发现有些应该是高电平却不是,经过分析讨论,认为可能是有接触不良。后借了其他组的面包板尝试，几经波折，终于演示成功。焊接过程也是很容易出错。焊好后接通电源，显示屏不亮，经检查,发现有一处短路。稍作处理后，我们努力了一个星期的数字测温仪就成功了。
六、数据分析与结论
课程设计成功后,测得一天内温度数据如下：
时间９点10 点１5 点１6点温度31.9℃32.5℃３５.3℃3４.7℃
相关数据符合一定的指标，实验成功。
实验成品如图所示:
（精确的温度显示)
(焊接工艺与排线布局）
七、课程设计总结思考与致谢
我们进行了为期一周的课程设计成功结束了,时间虽短,但收获颇多。
这次的课程设计，是一个崭新的体验,是一个学习的平台，是一次兴趣的启迪，是尝试着自己动手实践的开始，是现实与需求之间差距的体现，也是一个认识与改变的过程。
安排课程设计的基本目的，是在于通过理论与实际的结合、人与人的沟通,进一步提高思想觉悟和领悟力。尤其是观察、分析和解决问题的实际工作能力。作为整个学习体系的有机组成部分,课程设计虽然安排在两周进行,但并不具有绝对独立的意义。它的一个重要功能,在于运用学习成果,检验学习成果。运用学习成果，把课堂上学到的系统化的理论知识，尝试性地应用于实际设计工作，并
从理论的高度对设计工作的现代化提出一些有针对性的建议和设想。检验学习成果，看一看课堂学习与实际工作到底有多大距离,并通过综合分析，找出学习中存在的不足,以便为完善学习计划，改变学习内容与方法提供实践依据。
对于我们理工类的本科生来说，实践能力如何是至关重要的。而这种能力在课堂上是学习不到的,必须从书本走向实践。无论课本上的原理如何经典,课文中的描述如何生动，我们都只能理解,只能想象。可是这次的课程设计让我们拥有了一个全新的体验,与课堂完全不同，是一种耳目一新的感觉。许多人见看那些小小的元器件会说出:“原来这就是电容啊”“原来电阻这么小”“这个三个引脚的小东西就可以感受温度的变化么？”有人说兴趣是最好的老师。那么我想,在那一刻，许多人的兴趣都被激发出来了。
课程设计过程中,我们也遇到了各种各样问题，在面包板上几次调试都不成功,显示器亮的却不显示数字。曾怀疑线路连错、元器件有损坏、背光没有调好等问题，后经一一排除。接着用万用表测每条线路是否正常,终于发现有些应该是高电平却不是,有些该有电压差却没有,经过分析讨论，认为可能是有接触不良。后借了其他组的面包板尝试，几经波折，终于演示成功。
在设计中我主要负责的是硬件布线、焊接工作。无论是布线还是焊接都是精细的活,且他们的重要性是相当的。布线布的好，焊接起来不但整体布局美观，同时能省时省力，而且减少空焊、落焊的几率。焊接确实要精中有细。在其他的组中都是男生在焊接,因为也许他们认为拿着烙铁焊东西不适合女生做，我却不这么认为。男生粗手粗脚,不细心，这样的活交给他们很可能会焊成一片，在我的自告奋勇下,带着组员的信任,我把事先布好的导线与引脚一个一个的焊好。不只要细，还要精、稳，每次焊接结束时抬手要果断迅速。我觉得只要心细、手稳,焊接一点都不难。焊好后接电源，起初不亮，经检查有一处短路，稍作处理，我的温度就可以正常显示了。成功的心情自然愉快,我焊好的板子在班级里几乎是最漂亮、问题最少的,为此我也窃喜了一下。
课程设计达到了专业学习的预期目的。在一个星期的课程设计之后，我们普遍感到不仅实际动手能力有所提高,更重要的是通过设计流程的了解,进一步激
发了我们对专业知识的兴趣,并能够结合实际存在的问题在专业领域内进行更深入的学习。通过这次课程设计,我们也看到了自身状况与现实需要的差距,有了这样的认识,便于我们在今后的学习中及时补充和调整。
我相信这次课程设计会对我以后的工作会有很大程度的益处,在此还要感谢学院为我们提供这次机会，感谢杨穗老师的用心指导!
八、参考文献
[1] 施昆松. 多个数字温度传感器DS18２0地址的自动搜寻[J］国外电子元器件, 19９7，(01)
［２]赵旦峰,刘昕. 集成温度传感器在多点温度测量中的应用[J]传感器技术, １９97，(01） .
[3］张西．基于MCＳ-５１单片机的测温系统[J]电子工程师, ２00２，（０6）．
［4]杨恢先:黄辉先.单片机原理及应用.北京.中国邮电出版社.2010.
［5]刘迎春等.传感器原理设计与应用．长沙 .国防科学技术大学出版社．2004.
[6］李海玲、王航宇等.基于AT８9Ｃ51&DSl8B20的数字温度计设计[Ｊ]．新特器件应用．
[７]张天鹏,魏蔚.“一线式”数字温度计DS１8B20原理与应用[J]．办公自动化（综合版），２０09（2）:24-26
附录１:(程序）
#incｌuｄｅ
＃incｌude ＜intｒiｎｓ.ｈ＞
#deｆine uiｎt uｎｓignｅd iｎt
＃define ucｈaｒunsiｇｎedｃhar
#deｆiｎe delaｙNＯＰ（) ｛_ｎop_()；_nop＿(）；_ｎｏp＿();_nop＿()；} sbit DQ = P3^3;
sbit LＣD_RＳ＝P2＾０;
sbit LCD_RＷ= P２＾1;
ｓｂｉt LCＤ_EＮ＝P2^２;
uchａr cｏｄｅTeｍp_Disｐ_Title[]={＂Current Temp : ＂};
ucｈaｒCurrenｔ_Tｅmp_Ｄispｌay_Bｕｆfer[］＝{" TＥＭＰ："}；uｃhａr cｏde Ｔｅmｐｅrature＿Char[8] =
｛
?０x０c,0x１２，0ｘ12，0ｘ０c,０ｘ０0,0x00,０x00,０ｘ00
}；
ｕchar cｏde df_Table[］=
{
?０,1，1,2,3,3，4，4,5,６,6，7,8,8,９，９
};
ucｈar CurｒｅntT＝０;
ｕchar Temp＿Valｕe[]=｛0x０0,0x０0}；
uchar Ｄisplay_Ｄｉgit[]={０,０,０,０}；
biｔDS18Ｂ２0_IS_ＯＫ= 1;
voｉdＤelａyXｕs(ｕｉnt ｘ)
{
?ucｈar i；
?whilｅ(x－－)
?{
?for(ｉ＝0;i<２００；ｉ＋＋);
｝
}
ｂit LＣＤ_Busy＿Ｃheｃk()
{
?bit result;
?LCD_RS = 0;
LCD_ＲW ＝1;
LCD_EN = １；
?delａｙNOP(）;
reｓｕlt =(ｂit)（P０&０ｘ8０);
?LCＤ＿EN=0;
?returｎreｓult;
}
voiｄWrite_LCD＿Command（uchar cｍd)
｛
whiｌe(LCD_Busy_Check());
?LCD_RS = 0;
LＣＤ＿RW= 0;
?LCＤ＿ＥＮ=0；
?_nop_();
?_noｐ＿()；
Ｐ0 = ｃmd;
?delaｙＮＯP(）;
LCD_ＥN =１;
delaｙＮＯP()；
LＣＤ_EN ＝0;
}
void Ｗrite_LＣD_Data(uchar daｔ)
{
wｈile(LCＤ_Busｙ_Ｃheｃｋ())；
?LCD_RS ＝1；
?LCD_RＷ＝０;
ＬCＤ_ＥN ＝0;
?P0 ＝dａt；
ｄeｌaｙNOP（)；
?LCＤ_EN=1；
?delａｙＮOP();
ＬCＤ＿EN = ０;
}
ｖoiｄLCD_Inｉｔｉalｉｓｅ（）
{
Write_LCD_Commａnd(0ｘ01)；
DelａyXｕｓ(５);
?Wｒite_LCD_Commaｎd（0x38);
DelaｙXｕｓ(5）；
?Wrｉte_LCＤ_Commａnd(0x0c);
DelａyXｕs(５);
?Wriｔe＿ＬＣD_Command(0x06）;
?DeｌayXｕｓ(5）;
}
vｏid Set_ＬCD_POS(uchaｒpos)
{
Wrｉtｅ_ＬＣD_Cｏmmand(pos|０x8０); }
void Ｄelaｙ(ｕｉnt x)
{
?while(--x);
}
uchar Iniｔ_ＤS1８B２0(）
{
?uchar sｔaｔus;
DQ= １;
?Delａｙ(8);
DＱ= ０;
?Delａy（９0);
DQ= 1；
Delay(８);
DQ ＝1;
?retｕrn ｓtatus;
}
ｕchaｒReadOneBｙte(）
｛
ｕchaｒｉ,dat=0；
?DQ= 1；
＿nop_();
?for(i=０;i<８;i++)
?｛
??DQ = 0;
?dat >＞= 1;
?DQ =１;
_ｎop＿(）;
＿nop_();
??ｉf(DＱ)
??dat |＝0X8０;
Delａy(30）;
?DQ ＝１;
}
?ｒetｕrn dat;
}
void WｒitｅOｎeByte（ucｈar daｔ）{
?uchar i;
for（i=０;i＜8;ｉ+＋)
?｛
??DＱ＝0;
?ＤＱ= dat& 0ｘ01;
Ｄｅｌａy（5);
ＤQ = 1;
??dat >>=1；
}
}
void Reaｄ_Tempｅraｔure(）
｛
?if(Ｉｎｉt_DS1８B２0()==1）
?ＤＳ18B2０_IＳ＿ＯK=0;
?elｓe
{
?WritｅOneByｔe(0ｘｃc）;
WriteOneＢyte(０ｘ4４);
Init_DS18B２0(）;
??WｒｉteOｎeＢyｔe(０xcｃ）;
??WｒiteOneByte(0xbｅ);
??Teｍp_Value［0] = ＲeａdＯｎeByｔｅ();
??Ｔemp_Valｕe[１] =ReａｄOneByｔe();
?DS18B2０＿ＩS＿OＫ=１;
}
}
void Display_Temｐeraｔurｅ(）
{
?uchaｒi;
ｕchａr t = 150, ng ＝0；
iｆ((Ｔemp_Vａluｅ[1]&0xf8)==0xf8）
｛
?Temp_Vaｌue[１] = ~Temｐ_Vａlue［1]；
?Ｔｅmp_Ｖalue[0] = ~Temp＿Value[０]+1;
if(Ｔeｍp＿Vaｌuｅ[０]==0ｘ０0)
??Ｔemp＿Valｕe[1]++;
??ng = 1;?
?｝
?Diｓplaｙ＿Digit[０］= df_Tablｅ[Temp_Vａluｅ［０]&０x0f];
?CurｒeｎtＴ= （（Teｍp_Ｖａlue[0]＆0ｘf０）>>4）|(（Teｍp_Valｕｅ［1]&０x０７)<＜4);
?Disｐｌaｙ＿Dｉgｉt[３］= ＣｕrrｅntT/100;
Display_Dｉｇｉt[2] = CuｒrentＴ%100/１0;
?Diｓplａy＿Diｇit[１］= CｕrrenｔT%1０;
?Currenｔ＿Teｍp＿Diｓplay＿Bｕｆfer［11] = Displａｙ＿Ｄigit[0] +＇０'；?Currｅnt_Temp＿Disｐｌay_Buffer[10]= '．';
?Ｃurrenｔ_Temｐ_Disｐｌay_Bufｆeｒ[9] = Displａy＿Digｉｔ[1] + '0'；
?Ｃuｒrent_Tｅｍｐ_Display_Bufｆｅr[8] = Ｄisplay_Digit[2］＋＇0＇;
?Ｃｕrrent_Teｍｐ_Displａｙ_Bｕfｆer[７］＝Displａｙ_Digit[3］+ ＇０＇; ?ｉｆ（Dｉｓｐlａy_Digｉt[3] == 0)
?Curｒｅnt＿Teｍp＿Ｄｉsplａｙ_Buｆｆer[7] ＝' ';
?if(Display_Digit[2］== ０&＆Display＿Diｇit［3]==0)
?Ｃuｒreｎt_Temp＿Dｉsplay_Bufｆeｒ[８] = ' ＇;
?if（ng)
{
?ｉf(Ｃuｒrent_Tｅmp_Ｄiｓplaｙ_Buffer［8]== ' ')
???Cuｒrｅnt_Teｍp_Dｉsplａy_Ｂｕｆｆeｒ［8] ='-';
?else if(Cuｒｒent_Temp_Diｓpｌａy＿Buffｅr[７] =＝'＇) ??Ｃurreｎt_Temp_Diｓpｌay_Ｂuffer[7] = ＇-'；
ｅｌse
??Cｕrrent_Ｔeｍp＿Diｓplay_Ｂuffer[６] = '-';
?}
?Set_LCD＿POS（0x０0);
?for(i=0;i<16；i++)
?{
Write_LCＤ_Dａta(Ｔemp_Diｓｐ_Ｔitle[ｉ]); ?
?}
Set_LCD_ＰＯS(０x40);
foｒ(i=0;i<16；i＋＋)
{
?Wｒｉte＿LCD_Dａta(Cｕrrenｔ_Temp_Diｓpｌａy_Buｆｆｅｒ［ｉ］); ??} ?
Sｅt_LCＤ_ＰＯS(0x４d）；
Write_LＣD_Data(0ｘ00);
Set＿LCＤ＿POS(０x4ｅ）;
Wrｉte＿LＣD_Ｄatａ(＇C'）;
｝
vｏｉｄｍain（)
{
?ＬCD_Iｎｉtialiｓe();
?Ｒead_Tempｅｒature(）；
?Dｅlay(50000);
?Ｄelay(50000);
whilｅ（1)
｛
?Reaｄ_Temｐeraｔｕre()；
?if（DS18B２0_IS_OK)
??Ｄisplay_Temperaturｅ();
??DｅlaｙXus(100）;??
}
附录2：原理图：
:
附录3:实物图
（正面）
元件名称规格数量备注温度传感器DS18B20 ＰR-３5封装一个
单片机ＳTC89C52 40引脚直列一块
ＬCD１６0２显示屏２行1６字显示一块
（反面）
附录４：原件清单
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温度传感器特性论文
摘要 本课题通过实验对不同类型的半导体PN结器件进行正向压降与温度特性的测量，获取实验数据，通过整理、分析、比较、综合实验数据，从中比较各器件灵敏度，线性度的优劣，为温度传感器选择提供依据。主要分析了不同型号的二极管的温度特性，不同型号的四种温度传感器的探究，各种型号的不同参数在一定的条件下随温度的变化关系，主要测量的传感器有：铂电阻；半导体热敏电阻；PN结； AD590等。 关键词 铂电阻；半导体热敏电阻；PN结；（AD590）；温度传感器
绪言 传统的温度计在测量的过程中，往往有一定的限制性，不容易测量，而且很容易产生误差，测量结果往往不准确。在有些医疗和工业复杂的环境中，传统的温度计无法完成测量任务。而温度传感器的出现，对温度的测量带来了一定的便利性和可操作性。 温度传感器是检测温度的器件，被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，其种类多，发展快。温度传感器一般分为接触式和非接触式两大类。 接触式温度传感器有热电偶、热敏电阻以及铂电阻等，利用其产生的热电动势或电阻随温度变化的特性来测量物体的温度，被广泛用于家用电器、汽车、船舶、控制设备、工业测量、通信设备等．另外，还有一些新开发研制的传感器，例如，有利用半导体PN 结电流/电压特性随温度变化的半导体集成传感器；有利用光纤传播特性随温度变化或半导体透光随温度变化的光纤传感器；有利用弹性表面波及振子的振荡频率随温度变化的传感器；有利用核四重共振的振荡频率随温度变化的NQR传感器；有利用在居里温度附近磁性急剧变化的磁性温度传感器以及利用液晶或涂料颜色随温度变化的传感器等。 非接触方式是通过检测光传感器中红外线来测量物体的温度，有利用半导体吸收光而使电子迁移的量子型与吸收光而引起温度变化的热型传感器．非接触传感器广泛用于接触温度传感器、辐射温度计、报警装置、来客告知器、火灾报警器、自动门、气体分析仪、分光光度计、资源探测等。 本实验将通过测量几种常用的接触式温度传感器的特征物理量随温度的变化，来了解这些温度传感器的工作原理。
DS18B20温度传感器设计
智能化仪器及原理应用课程设计 设计题目： DS18B20数字温度计的设计专业班级： 10自动化1 班 姓名： 组员： 指导老师： 日期：2012-11-26
目录 一、摘要 (2) 二、方案论证 (2) 三、电路设计 (2) 1、设备整机结构及硬件电路框图 (2) 2、单片机的选择 (3) 3、温度显示电路 (3) 4、温度传感器 (4) 5、软件设计 (6) 6、系统所运用的功能介绍： (8) 四、系统的调试及性能分析： (8) 附件：DS18B20温度计C程序 (9)
一、摘要 本设计的主要内容是应用单片机和温度传感器设计一个数字温度表，DS18B20是一种可组网的高精度数字温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。本设计基于数字温度传感器DS18B20，以AT89C51片机为核心设计此测试系统，具有结构简单、测温精度高、稳定可靠的优点。可实现温度的实时检测和显示，本文给出了系统的硬件电路详细设计和软件设计方法，经过调试和实验验证，实现了预期的全部功能。 二、方案论证 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，感温电路比较麻烦。 方案设计框图如下： 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，就可以满足设计要求。 从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。 三、电路设计 1、 设备整机结构及硬件电路框图 根据设计要求与设计思路，设计硬件电路框图如下图所示， 4位数码管显示器系统中AT89C51成对DS18B20初始化、温度采集、温度转换、温度数码显示。 本装置详细组成部分如下： a. 主控模块：AT89C51片机； b. 传感器电路：DS18B20温度传感器；
温度传感器论文..
温度传感器设计论文题目:基于DＳ18B20温度传感器的智能测温仪学院:物理与电子工程学院 专业： 姓名: 学号: 目录 目录-－-－－----－－---------－-------－----－－-------－------－－----－----－－----－-----－--－--1 摘要－--－----－--------－--－－--－-－---－----------－-----－-－------－--------------------－2 一、传感器概诉----－-－－-－－--－－－--－－---－---------－---－-- －-－－-－--－----－--－---－3 1、传感器及温度传感器发展现状－----－－---－－-－-－---－－--－----－---－----3 2、主要元器件介绍--－－--－－------－-－－---－---－-－--－----------－----------－-－3 二、课程设计主要内容--－-－-----－--－---－-----－--－－----－－- －－--－－---－--－－--－６ 1、课程设计名称-－-－-------－--－-－－－------－-----－-－-----－--－－-－-----－-－-－--6 2、设计要求、目的及意义－-－－-－－----------－-------－－-－----------－－-----6 三、设计达到的指标－--－------－－－－-----－-－--－-－-----－－ ----－－－-－------------7
四、传感器设计原理－-------－-－---－-----－－---－-－－－--－-－- －---－－－-－----------７ 1、三个重要组成部分------－--－-－--------－-－－------－－-----－--－----－-----－7 2、DS180２工作原理-－-----－--－-－-－----－-－－--－------－--－－-------－--－-－-－--7 3、DS1８０2内部结构图--－-－---------－－----------－-----－--－----－--－-------８ 4、程序流程图-----－－---------－-----------－------－-－-----－-－－---－-－----－－---9 5、pｒｏｔeｕs仿真原理图－---－－－－-----------－-------------－-－－－－---－----－----9 五、实验过程-－------－-－--－---－－---------－------－---－-－ ---------－--－－－－-------１0 1、前期准备------－-－－－－--－--------－-－--－-－----------－----－---－-－---－------－-１0 2、课程设计过程--------－---－---－--－--－--－-－--－－-------－-----－---－－------－-１0 ３、个人主要工作及遇到问题－---－---－-----－---－－----－--------－--－-----－-11 六、数据分析与结论-－-－--－－--－-－-－－-－－-－---－--－-－ ----－－-－--－---－－---－－-－---11 七、课程设计总结、思考与致谢-－－-－－------－-------－-－--------- －-----－－-１2 八、参考文献---------－------－--－－-----------－-－－-－------－－--- －---－-－－-－－－----１4 九、附录-－--------－----－--－---－－-----------------－-－-－-－-－
基于数字温度传感器的数字温度计
黄河科技学院《单片机应用技术》课程设计题目：基于数字温度传感器的数字温度计 姓名：时鹏 院（系）：工学院 专业班级： 学号： 指导教师：
黄河科技学院课程设计任务书 工学院机械系机械设计制造及其自动化专业S13 级 1 班 学号1303050025 时鹏指导教师朱煜钰 题目:基于数字温度传感器的数字温度计设计 课程:单片机应用技术课程设计 课程设计时间2014年10月27 日至2014年11 月10 日共2 周 课程设计工作容与基本要求(设计要求、设计任务、工作计划、所需相关资料)（纸不够可加页）
课程设计任务书及摘要 一、课程设计题目：基于数字温度传感器的数字温度计 二、课程设计要求 利用数字温度传感器DS18B20与单片机结合来测量温度。利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号，计算后在LED数码管上显示相应的温度值。其温度测量围为-55℃~125℃，精确到0.5℃。数字温度计所测量的温度采用数字显示，控制器使用单片机AT89C51，温度传感器使用DS18B20，用3位共阳极LED 数码管以串口传送数据，实现温度显示。 三、课程设计摘要 DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。本文结合实际使用经验，介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机下的硬件连接及软件编程，并给出了软件流程图。 该系统由上位机和下位机两大部分组成。下位机实现温度的检测并提供标准RS232通信接口，芯片使用了ATMEL公司的AT89C51单片机和DALLAS公司的DS18B20数字温度传感器。上位机部分使用了通用PC。该系统可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域。 四、关键字：单片机温度测量DS18B20 数字温度传感器AT89C51
温度传感器论文
温度传感器 专业 班级 学生姓名 学号
目录 引言 (4) 1综述 (4) 2方案设计 (5) 2 元器件介绍 (5) 2.118B20的性能特点 (5) 2.218B20的工作原理及应用 (5) 2.3 AT89S52的介绍 (6) 3 总体设计 (8) 3.1 原理图 (8) 3.2 实验步骤 (9) 4 总结 (9) 引言 温度是一种最基本的环境参数，日常生活和工农业生产中经常要检测温度。传统的方式是采用热电偶或热电阻，但是由于模拟温度传感器输出为模拟信号，必须经过 AI D转换环节获得数字信号后才能与单片机等微处理器接口，使得硬件电路结构复杂，制作成本
较高。近年来，美国DALLAS公司生产的DSI8B20为代表的新型单总线数字式温度传感器以其突出优点广泛使用于仓储管理、工农业生产制造、气象观测、科学研究以及日常生活中。DSI8B20集温度测量和 A／D转换于一体，直接输出数字量，传输距离远，可以很方便地实现多点测量，硬件电路结构简单，与单片机接口几乎不需要外围元件。文章将介绍DS18B2的结构特征及控制方法，给出以此传感器和 AT89S52单片机构成的最小温度测量报警系统。 1602液晶也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔每行之间也有也有间隔起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以他不能显示图形.通过At89S52控制1602液晶的输出，将所测得的温度显示出来 一、综述 目前，国际上新型温度传感器正从模拟式想数字式、集成化向智能化及网络化的方向发展。 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。接触式温度传感器的测温元件与被测对象要有良好的热接触，通过热传导及对流原理达到热平衡。这种测温方法精度比较高，并可测量物体内部的温度分布。但对于运动的、热容量比较小的及对感温元件有腐蚀作用的对象，这种方法将会产生很大的误差。 非接触测温的测温元件与被测对象互不接触。常用的是辐射热交换原理。此种测稳方法的主要特点是可测量运动状态的小目标及热容量小或变化迅速的对象，也可测量温度场的温度分布，但受环境的影响比较大 21世纪后，智能温度传感器正朝着高精度、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 二、方案设计 2 元器件介绍 2.1SI8B20性能特点 美国DALLAS半导体公司的DS18B20是世界上第一片支持“单总线”接口的数字式温度传感器，能够直接读取被测物的温度值。它具有TO-92、TSOC、SOIC多种封装形式，可以适应不同的环境需求。其测量范围在-55～+125℃、-10℃～+85℃之内的测量精度可达±0 .5℃,稳定度为1％。通过编程可实现9、10、11、12位的分辨率读出温度数据，以上都
温度传感器论文..
温度传感器设计论文题目：基于DS18B20温度传感器的智能测温仪 学院：物理与电子工程学院 专业： 姓名： 学号：
目录 目录------------------------------------------------------------------------------1 摘要------------------------------------------------------------------------------2 一、传感器概诉-------------------------------------------------------------3 1、传感器及温度传感器发展现状-------------------------------------3 2、主要元器件介绍-------------------------------------------------------3 二、课程设计主要内容----------------------------------------------------6 1、课程设计名称----------------------------------------------------------6 2、设计要求、目的及意义----------------------------------------------6 三、设计达到的指标-------------------------------------------------------7 四、传感器设计原理-------------------------------------------------------7 1、三个重要组成部分----------------------------------------------------7 2、DS1802工作原理------------------------------------------------------7 3、DS1802内部结构图---------------------------------------------------8 4、程序流程图--------------------------------------------------------------9 5、proteus仿真原理图----------------------------------------------------9 五、实验过程-----------------------------------------------------------------10 1、前期准备-----------------------------------------------------------------10 2、课程设计过程-----------------------------------------------------------10 3、个人主要工作及遇到问题--------------------------------------------11 六、数据分析与结论--------------------------------------------------------11 七、课程设计总结、思考与致谢-----------------------------------------12 八、参考文献-----------------------------------------------------------------14 九、附录-----------------------------------------------------------------------15
数字温度传感器课程设计论文
目录课题要求： 4 1.原理分析 4 2.方案选择 4 3.元器件选择 5 3.1单片机 5 3.2温度传感器 7 3.3 显示屏 8 3.4 蜂鸣器 9 3.5其他元件 9 4.proteus原理图绘制 9 4.1设计步骤 9 4.2 设计过程 9 4.2.1单片机系统模块 10 4.2.2晶体振荡模块 10 4.2.3扬声器报警模块 11 4.2.4温度传感器模块 12
4.2.5液晶显示模块 13 5.综合调试 16 6.总结 17 附录1 18 附录2 21 附录3 23 附录4 24 基于数字温度传感器的数字温度计设计报告 课题要求： 利用数字温度传感器DS18B20与单片机结合来测量温度。利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号，计算后在LED数码管上显示相应的温度值。其温度测量范围为?55℃～125℃，精确到0.5℃。数字温度计所测量的温度采用数字显示，控制器使用单片机AT89C51，测温传感器使用DS18B20，，实现温度显示。 1. 原理分析（刘星） 采用AT89C51单片机作为控制核心对温度传感器DS18B20控制，读取温度信号并进行计算处理，并送数码管显示。 采用数字温度芯片 DS18B20 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。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 和微控制芯片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AT89C51 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。用 AT89C51 芯片控制温度传感器DS18B20 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。 ⒉ 方案选择（刘星） 按照系统设计功能的要求，确定系统由3个大的模块组成：主控制器、测温电路和显示电路。由AT89C51单片机组成硬件设计，AT89C51的EA接高电平，其外围电路提供能使之工作的晶振脉冲、复位按键，四个I/O分别接8路的单列IP 座方便与外围设备连接。当AT89C51芯片接到来自温度传感器的信号时，其内部程序将根据信号的类型进行处理，并且将处理的结果送到显示模块，发送控制信号控制各模块。 ⒊ 元器件选择（黄学然） 3.1单片机 AT89C51芯片：
ATC温度传感器设计
电子系统综合设计报告姓名： 学号： 专业： 日期：2011-4-13 南京理工大学紫金学院电光系
摘要 本次课程设计目的是设计一个简易温度控制仪，可以在四联数码管上显示测得的温度。主要分四部份电路：OP07放大电路，AD转换电路，单片机部分电路，数码管显示电路。设计文氏电桥电路，得到温度与电压的关系，通过控制电阻值改变温度。利用单片机将现在温度与预设温度进行比较，将比较结果在LED数码管上显示，同时实现现在温度与预设温度之间的切换。 关键词放大电路转换电路控制电路显示 目录 1 引言 (3) 1．1 系统设计 (3) 1.1.1 设计思路 (3) 1.1.2 总体方案设计 (3) 2 单元模块设计 (4) 2.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (4) 2.1.1 温度传感器电路的设计 (4) 2.1.2 信号调理电路的设计 (4) 2.1.3 A/D采集电路的设计 (4) 2.1.4 单片机电路 (4) 2.1.5 键盘及显示电路的设计 (4) 2.1.6 输出控制电路的设计 (5) 2.2元器件的选择 (5) 2.3特殊器件的介绍 (5) 2.3.1 OP07A (5) 2.3.2 ADC0809 (6) 2.3.3 ULN2003 (7) 2.3.4 四联数码管（共阴） (7) 2.4各单元模块的联接 (8) 3.1开发工具及设计平台 (9) 3.1.1 Proteus特点 (9) 3.1.2 Keil特点 (9) 3.1.3 部分按键 (10) 4 系统测试 (14) 5 小结和体会 (16) 6 参考文献 (17)
1 引言 电子系统设计要求注重可行性、性能、可靠性、成本、功耗、使用方便和易维护性等。总体方案的设计与选择：由技术指标将系统功能分解为:若干子系统，形成若干单元功能模块。单元电路的设计与选择：尽量采用熟悉的电路，注重开发利用新电路、新器件。要求电路简单，工作可靠，经济实用。 1．1 系统设计 1.1.1 设计思路 本次实验基于P89L51RD2FN的温控仪设计采用Pt100温度传感器。 1.1.2 总体方案设计 设计要求 1.采用Pt100温度传感器，测温范围 -20℃ --100℃； 2.系统可设定温度值； 3.设定温度值与测量温度值可实时显示； 4.控温精度：±0.5℃。
温度传感器论文
温度传感器论文 徐彬杰 （四川大学 物理学院 学号：1142021030） 摘要: 温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接 测量。测温传感器就是将温度信息转换成易于传递和处理的电信号的传感器。传感器属于信 息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域, 数量高居各种传感器之首。半导体传感器是利用某些半导体的电阻随温度变化而变化的特性 制成的。半导体具有很宽的温度反应特性,各种半导体的温度反应区段不同。本文主要论述 了通过使用DH-SJ5温度传感器实验装置探究几种不同类型的温度传感器的原理和温度特性。本文主要讨论了DH-SJ5通过使用DH-SJ5温度传感器实验装置探索一些不同类型的温度 传感器原理及温度特性。 关键词：温度传感器，DH-SJ5恒温装置，九孔板 一、温度传感器概述 温度是一个基本的物理量,自然界中的一切过程无不与温度密切相关。温度传感器是最 早开发,应用最广的一类传感器。温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。在半导 体技术的支持下,相继开发了半导体热电偶传感器、PN 结温度传感器和集成温度传感器。 二 、温度传感器的类型 2.1电阻式传感器 热电阻式传感器是利用导电物体的电阻率随温度而变化的效应制成的传感器。热电阻 是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。它分为金属 热电阻和半导体热电阻两大类。金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表 示，即 Rt=R t0[1+α (t -t 0)] 式中，R t 为温度t 时的阻值；R t0为温度t 0（通常t 0=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。 半导体热敏电阻的阻值和温度关系为 t B t Ae R 式中R t 为温度为t 时的阻值；A 、B 取决于半导体材料的结构的常数。 常用的热电阻有铂热电阻、热敏电阻和铜热电阻。其中铂电阻的测量精确度是最高的， 它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。 金属铂具有电阻温度系数大，感应灵敏；电阻率高，元件尺寸小；电阻值 随温度变化而变化基本呈线性关系；在测温范围内，物理、化学性能稳定，长期复现性好， 测量精度高，是目前公认制造热电阻的最好材料。但铂在高温下，易受还原性介质的污染， 使铂丝变脆并改变电阻与温度之间的线性关系，因此使用时应装在保护套管中。用铂的此种 物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂 电阻温度传感器，通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω，电阻变化率为 0.3851Ω/℃，TCR=(R 100-R 0)/(R 0×100) ，R 0为0℃的阻值，R 100为100℃的阻值，按IEC751 国际标准，温度系数TCR=0.003851，Pt100（R 0=100Ω）、Pt1000（R 0=1000Ω）为统一设计 型铂电阻。铂热电阻的特点是物理化学性能稳定。尤其是耐氧化能力强、测量精度高、应用 温度范围广，有很好的重现性，是中低温区（-200℃～650℃）最常用的一种温度检测器。
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
基于单片机的温度传感器设计开题报告
基于单片机的温度传感器设计开题报告天津理工大学本科毕业设计开题报告 毕业设计题目 学生姓名学号 指导教师职称工程师 (报告内容包括课题的意义、国内外发展状况、本课题的研究内容、研究方法、研究手段、研究步骤以及参考文献资料等。) 1) 课题的研究意义 随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域，使得温度控制在生产生活领域有着广泛的应用。 温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常用到的一个物理量。测量温度的基本方法是使用温度计直接读取温度。最常见到的测量温度的工具是各种各样的温度计，例如:水银玻璃温度计，酒精温度计。它们常常以刻度的形式表示温度的高低，人们必须通过读取刻度值的多少来测量温度。利用单片机和温度传感器构成的电子式智能温度计就可以直接测量温度，得到温度的数字值，既简单方便，有直观准确。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，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机AT89S51，测温传感器使用DS18B20，采用LCD1602液晶显示能准确达到以上要求。 2)国内外发展状况 目前温度计的发展很快，从原始的玻璃温度计管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等。主要温度仪表，如热电
偶、热电阻及辐射温度计等在技术上已经成熟，但是它们只能在传统的场合应用，尚不能满足简单、快速、准确测温的要求，尤其是高科技领域。因此，各国专家都在有针对性地竞相开发各种新型温度传感器及特殊与实用测温技术，如采用光纤、激光及遥感或存储等技术的新型温度计已经实用化。 2008年起中国数字温度计及恒温器市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励电子温度计及恒温器产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对电子温度计及恒温器行业的关注越来越密切，这使得电子温度计及恒温器行业的发展需求增大。本文研究一种基于单片机温度控制系统，以克服传统方法的不足。 3)研究内容和方法 采用数字式温度传感器为检测器件，进行单点温度检测。用LCD1602液晶直接显示温度值，单片机系统作为电子温度计的控制、显示系统。 本系统从以下三个方面来考虑: (1)检测的温度范围:0?,100?，检测分辨率 0.5?。 (2)用LCD1602来显示温度值。 (3)超过警戒值(自己定义)要报警提示。 主要采用DS18B20温度传感功能，检测当前的温度值，通过液晶将当前温度值显示出来，当检测的温度值超过所设定的温度范围时，报警提醒，达到精确检测的目的。本系统主要由四部分组成: 1)传感器数据采集部分即温度检测模块，如果采用热敏电阻，可满足40摄氏度至90摄氏度的测量范围，但是热敏电阻精度、重复性，可靠性差，对于检测1摄氏度的信号是不适用，可以采用智能集成数字温度传感器DS18B20。DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，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，测温分辨率可达0.0625?，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出;其工作电源既可在远
热电偶温度传感器
南昌航空大学 课程论文 题目热电偶温度传感器 姓名学号 1508408520316 姓名学号 1508208520322 姓名学号 1508081520330 专业年级 15级仪器仪表工程 2015年 12月 8日
目录 1 热电偶温度传感器的技术参数 (1) 1.1 热电偶、热电阻分度号 (1) 2 热电偶温度传感器的工作原理 (1) 2.1 温度传感器热电阻测温原理及材料 (2) 2.2.温度传感器热电阻的结构 (2) 3 热电偶温度传感器的基础指标 (2) 3.1 接触热电动势 (2) 3.2 温差电动势 (3) 3.3 热电偶回路总电动势 (3) 4 热电偶温度传感器的设计指标 (3) 5 热电偶温度传感器的静态指标及动态指标 (4) 5.1 静态指标 (4) 5.2 动态指标 (5) 6 热电偶温度传感器的静态及动态测试方法 (6) 6.1 静态测试方法 (6) 6.2 动态测试方法 (7) 7 热电偶温度传感器的安全性及可靠性分析 (7) 7.1 误差来源分析 (7) 7.2 补偿方法研究 (8) 参考文献 (9)
热电偶温度传感器 摘要 热电偶是将温度变化量转换为热电势大小的热电传感器，是一种广泛应用的间接测量温度的方法，即利用一些材料或元件的性能参数随温度而变化通过测量该性能参数，而得到被测温度的大小本文中主要介绍利用热电偶传感器测温的原理及系统设计。在论述测温的同时，针对不足,提出了一种基于数值计算软件化测温方法，并给出了实现这种测温的4个步骤，给出了相关电路、拟合关系式和计算方法。为了是测温精度更高，在此分析了误差优化方法，探讨了误差时间常数分析、非线性补偿法及冷端温度补偿技术。 【关键词】热电偶、软件化、时间常数、非线性补偿、冷端温度补偿
温度传感器论文光纤温度传感器论文
温度传感器论文光纤温度传感器论文 简述半导体温度传感器设计 摘要:传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,数量高居各种传感器之首。半导体传感器是利用某些半导体的电阻随温度变化而变化的特性制成的。半导体具有很宽的温度反应特性,各种半导体的温度反应区段不同。 关键词:半导体温度传感器 一、温度传感器原理 温度是一个基本的物理量,自然界中的一切过程无不与温度密切相关。温度传感器是最早开发,应用最广的一类传感器。温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。在半导体技术的支持下,相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。温度传感器有四种主要类型:热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。 1、接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范
围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。 2、非接触式温度传感器的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。非接触测温优点:测量上限不受感温元件耐温程度的限制,因而对最高可测温度原则上没有限制。对于1800℃以上的高温,主要采用非接触测温方法。随着红外技术的发展,辐射测温逐渐由可见光向红外线扩展,700℃以下直至常温都已采用,且分辨率很高。 二、智能温度传感器发展的新趋势 进入21世纪后,智能温度传感器正朝着高精度、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。 1、提高测温精度和分辨力在20世纪90年代中期最早推出的智能温度传感器,采用的是8位A/D转换器,其测温精度较低,分辨力只能达到1℃。目前,国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智
温度传感器论文
课题名称：温度传感器PT100 专业系机电工程系 班级机电1314 学生姓名陈一超 指导老师 完成日期 2016年4月
摘要 随着社会和工业技术的发展, 人们对温度因素的重视越来越高,许多产品有严格要求的温度范围内,市场内的温度测量仪器大都是单点测量,而温度信息传递不及时,精度不准确，不利于工业管理。不利于操作者根据温度做出正确的决定。在这样的形势下，开发一种具有测量多点，而且实时性高精确度高，能够综合解决多点温度的信息的系统就非常有必要。
目录 第1章传感器的介绍 (1) 1.1 背景 (1) 1.2 研究意义 (1) 第2章温度传感器选用细则 (2) 2.1 根据测量对象与测量环境确定传感器的类型 (2) 2.2 灵敏度的选择 (2) 2.3 频率响应特性 (2) 2.4 线性范围 (2) 2.5 稳定性 (2) 2.6 精度 (2) 第3章温度传感器DS18B20 (3) 3.1 DS18B20的应用 (3) 3.2 DS18B20的性能特点 (3) 3.3 DS18B20与单片机的典型接口设计 (4) 3.4 DS1820 使用中注意事项 (5) 第4章传感器程序设计............................................................................................................................ 4.1 DSl8B20编程简介 (6) 4.2 DS18B20 编程注意事项 (7) 4.3 DS18B20 的缺点 (8)
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温度传感器论文 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
温度传感器论文 徐彬杰 （四川大学 物理学院 学号：） 摘要: 温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。测温传感器就是将温度信息转换成易于传递和处理的电信号的传感器。传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,数量高居各种传感器之首。半导体传感器是利用某些半导体的电阻随温度变化而变化的特性制成的。半导体具有很宽的温度反应特性,各种半导体的温度反应区段不同。本文主要论述了通过使用DH-SJ5温度传感器实验装置探究几种不同类型的温度传感器的原理和温度特性。本文主要讨论了DH-SJ5通过使用DH-SJ5温度传感器实验装置探索一些不同类型的温度传感器原理及温度特性。 关键词：温度传感器，DH-SJ5恒温装置，九孔板 一、温度传感器概述 温度是一个基本的物理量,自然界中的一切过程无不与温度密切相关。温度传感器是最早开发,应用最广的一类传感器。温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。在半导体技术的支持下,相继开发了半导体热电偶传感器、PN 结温度传感器和集成温度传感器。 二 、温度传感器的类型 电阻式传感器 热电阻式传感器是利用导电物体的电阻率随温度而变化的效应制成的传感器。热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。它分为金属热电阻和半导体热电阻两大类。金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即 Rt=R t0[1+α (t-t 0)] 式中，R t 为温度t 时的阻值；R t0为温度t 0（通常t 0=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。 半导体热敏电阻的阻值和温度关系为 t B t Ae R 式中R t 为温度为t 时的阻值；A 、B 取决于半导体材料的结构的常数。 常用的热电阻有铂热电阻、热敏电阻和铜热电阻。其中铂电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。 金属铂具有电阻温度系数大，感应灵敏；电阻率高，元件尺寸小；电阻值随温度变化而变化基本呈线性关系；在测温范围内，物理、化学性能稳定，长期复现性好，测量精度高，是目前公认制造热电阻的最好材料。但铂在高温下，易受还原性介质的污染，使铂丝变脆并改变电阻与温度之间的线性关系，因此使用时应装在保护套管中。用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω，电阻变化率为Ω/℃，TCR=(R 100-R 0)/(R 0×100) ，R 0为0℃的阻值，R 100为
实验九 温度传感器设计性实验讲义
实验九温度传感器设计 传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路三部分组成。其中，敏感元件用于感知被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量；转换元件将敏感元件的输出量转换成电路参量；转换电路将上述电路参量转换成电学量进行输出。 物理学中的温度用以表征物体的冷热程度。而温度在具体的计量时，一般需要通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。温度传感器就是将温度信息转换成易于传递和处理的电信号的传感器。 在科技日新月异的今天，温度传感器的应用尤其广泛。在工业方面，温度传感器可应用于各种对温度有要求的产业，如金属冶炼，用于控制加热熔炉的温度以及冷却金属；航天领域，用于检测顶流罩、航天服等的耐热及耐寒程度等。在化学方面，关于对温度有严格要求的化学反应，需要高精度的温度传感器帮助控制反应过程中的特定温度。在农业方面，温度传感器可以应用在温室培养的温度控制，对于农作物新品种开发及温室栽培起着重要作用。在军事方面，可应用温度传感器对热源进行探测，起到侦查作用。在医疗方面，温度传感器可用于体温探热器等探测体温的仪器。 【实验目的】 1、了解Pt100铂电阻、Cu50铜电阻的温度特性及其测温原理。 2、学习运用不同的温度传感器设计测温电路。 【实验原理】 热电阻传感器是利用导体的电阻随温度变化的特性，对温度和温度有关的参数进行检测的装置。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。大多数热电阻在温度升高1℃时电阻值将增加0.4% ~ 0.6%。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在也逐渐采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。能够用于制作热电阻的金属材料必须具备以下特性：（1）电阻温度系数要尽可能大和稳定，电阻值与温度之间应具有良好的线性关系；（2）电阻率高，热容量小，反应速度快；（3）材料的复现性和工艺性好，价格低；（4）在测量范围内物理和化学性质稳定。 1、Pt100铂电阻的测温原理 金属铂具有电阻温度系数大，感应灵敏；电阻率高，元件尺寸小；电阻值随温度变化基本呈线性关系；在测温范围内，物理、化学性能稳定，长期复现性好，测量精度高，是目前公认制造热电阻的最好材料。但铂在高温下，易受还原性介质的污染，使铂丝变脆并改变电阻与温度之间的线性关系，因此使用时应装在保护套管中。利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器。铂电阻温度传感器精度高，稳定性好，应用温度范围广，是中低温区（-200～650℃）最常用的一种温度检测器，不仅广泛应用于工业测温，
温度传感器论文
《温度传感器》课程设计 题目基于DS18B20温度传感器的智能测温仪 姓名学号 院（系） 班级 指导教师职称 摘要: 温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用，利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发，
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。一种数字式温度计以数字温度传感器作感温元件，它以单总线的连接方式，使电路大大的简化。传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器，这类传感器可靠性差，测量温度准确率低且电路复杂。因此，本温度计摆脱了传统的温度测量方法，利用单片机对传感器进行控制。这样易于智能化控制。 文中给出了系统实现的硬件原理图及软件流程图。经实验测试表明,该系统测量精度高、抗干扰能力强,具有一定的参考价值。该系统设计和布线简单，结构紧凑，体积小，重量轻，抗干扰能力强，性价比高，扩展方便，在大型仓库，工厂，智能化建筑等领域的多点温度检测中有广阔的应用前景。 关键词：数字测温；温度传感器DS18B20；单片机STC89C52； LCD1602显示器。 目录 摘要-----------------------------------------------------------------------------Ⅰ 关键词--------------------------------------------------------------------------Ⅱ
一、传感器的综述----------------------------------------------------------1 1、传感器及温度传感器发展现状-------------------------------------1 2主要应用元器件及基本要求------------------------------------------3 二、课程设计主要内容---------------------------------------------------4 三、传感器设计原理------------------------------------------------------4 1、三个重要组成部分---------------------------------------------------4 2、DS1802工作原理-----------------------------------------------------5 3、DS18B20内部结构图------------------------------------------------5 4、程序流程图------------------------------------------------------------6 5、proteus仿真原理图-------------------------------------------------6 四、实验过程---------------------------------------------------------------7 1、前期准备---------------------------------------------------------------7 2、课程设计过程---------------------------------------------------------7 五、数据分析与结论------------------------------------------------------7 六、附录---------------------------------------------------------------------8 七、参考文献---------------------------------------------------------------9 一、传感器的综述 1、传感器及温度传感器的发展现状 国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照