文档介绍：2008届毕业设计（说明书）
题目: 数字温度计的设计
班 级：08高职机电二班
学 号：4—
姓 名: 1235
指导教师：55464
2011年4月
数字温度计的设计
学生姓名：4
学 号：1_
专 业：机电一体学家伽利略发明的。他的第一只温度计是一 根一端敞口的玻璃管，另一端带有核桃大的玻璃泡。使用时先给玻璃泡加热，然后把玻 璃管插入水中。随着温度的变化，玻璃管中的水面就会上下移动，根据移动的多少就可 以判定温度的变化和温度的高低。这种温度计，受外界大气压强等环境因素的影响较大, 所以测量误差大。荷兰人华伦海特在1709年利用酒精，在1714年又利用水银作为测量 物质，制造了更精确的温度计。把一定浓度的盐水凝固时的温度定为0°F,把纯水凝固 时的温度定为32°F,把标准大气压下水沸腾的温度定为212°F,用。F代表华氏温度，这 就是华氏温度计。
二、 设计意义
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。它具有结构简单,不需外接元件，采用一根I/O数据线既可供电又可传输数据、并可 由用户设置温度报警界限等特点，可广泛用于食品库、冷库、粮库等需要控制温度的地方。 该设计控制器使用单片机AT 89S51,测温传感器使用DS18B20,,实现温度显示，能准 确达到以下要求： 测温范围-55°C~125°C °C。
LED数码管直读显示
可以任意设置温度的上下限报警功能。
方案一：
本电路是温度计的设计，在测温电路中利用热敏电阻器件的感温效应，将随被测温 变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，用单片机进行数据处理，经显示电路 就可以显示出来。
方案二：
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，硬件电路复杂，软件调试复杂，制作成本高。
方案三：
基于单片机的温度传感器设计的数字温度计已经很成熟，各种精度很高的温度计不 断推出。数字温度计要求检测的精度必须高于控制的精确度，否则无从实现控制的精度 要求。所以精度已经成为数字温度计的一项重要的性能参数。因此追求高精度是数字温 度计的一个目标。不仅如此，检测还涉及国计民生各个部门，可以说在所以科学技术领 域无时不在进行检测。科学技术的发展和检测技术的发展是密切相关的。现代化的检测 手段能达到的精度、灵敏度及测量范围等，在很大程度上决定了科学技术的发展水平。 同时，科学技术的发展达到的水平越高，又为检测技术、传感器技术提供了新的前提手 段。目前市场上出现了很多传感器，很多精度高的传感器已经出现，而且精度越来越高。 数字温度计未来将会更精确、更人性化，为我们做出更多贡献。为此我们选择方案三的 设计，框图如下：
温度计电路设计总体设计方框图如图所示，控制器采用单片机AT89S51,温度传感
器采用DS18B20,用四位LED数码管以串行口传送数据实现温度显示。
第二章硬件设计
本设计系统共由四部分组成:
①AT89S51为控制装置，负责各部分的控制和数据采集。
DB9和MAX232组成了通讯系统，负责和上位机通讯的TTL/RS232电平转换。
DS18B20为温度测量装置，负责对温度进行采集并转换为数字信号送AT89S51进行 处理。
共阳极数码管为显示装置，负责显示工作状态和DS18B20采集到的数据。
注：LED数码管驱动电路中采用P0 口加上拉电阻的形式，为方便焊接，本设计中电阻 使用了排阻的方式，三极管使用的是S9012.
1、时钟电路
时钟电路可以简单定义如下：
1 .就是产生象时钟一样准确的振荡电路。
。用于产生这个时间的电路就是时钟电路。
时钟电路用于产生单片机工作所需的时钟信号，时序是指令执行中各信号之间的相 互关系。单片机本身就如同一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现， 电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进行工作。在AT89S51单片机内部带有时 钟电路，因此，只需要在片外通过XTAL1和XTAL2引脚接入定时控制元件（晶体振荡 器和电容），即可构成一个稳定的自激振荡器。在AT89s51芯片内部有一个高增益反相 放大器，而在芯片的外部，XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容。
在单片机的XTA