目录摘要 (1)1单片机简介 (1)2基于单片机和温度传感器设计数字温度计的发展现状 (1)3基于单片机的温度传感器设计数字温度计的技术现状 (2)4选择的意义 (3)第一部分单片机的温度计设计制作准备|1电路介绍 (4)2制作所需电子元件及其功能介绍 (4)3制作焊接要求及注意事项 (5)4安装完成调试说明及其使用说明 (7)第二部分单片机的温度计设计各个部分工作及其相关性能介绍1 温度计的总体设计 (8)总体论述 (8)、设计思路 (9)2 硬件说明 (10)测量输入模块 (10)传感器选择 (10)DS18B20的介绍 (11)键盘输入模块 (12)显示模块 (13)报警模块 (13)#低功耗设计 (16)设计思路 (16)20C51的低功耗措施 (17)3软件和功能说明 (18)数据的读取 (19)DS18B20的软件设计 (19)第三部分设计制作心得体会 (21)…参考文献 (22)附表附表1---电路图附表2---单片机控制程序摘要单片机简介，单片机全称为单片微型计算机。
单片机发展始于70年代，经过30多年的发展，由于其具有高集成度、低功耗、工作电压范围宽、价格便宜、使用方便等诸多优点而在广泛使用。
到目前为止将单片机发展阶段分为三个阶段，分别为初级阶段、高性能阶段、以及高位单片机的推出。
通常单片机内部含有中央处理部件（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM、EPROM、Flash ROM）、定时器、计数器和各种输入输出接口等。
目前8位单片机是目前品种最丰富、应用最广泛的单片机。
今天我所使用的就其中比较典型的一种8位单片机AT89C51。
基于单片机和温度传感器设计数字温度计的发展现状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。
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。
检测是控制的基础和前提，而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。
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、数字温度计、电子温度计等等。
目前的温度计中传感器是它的重要组成部分，它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。
传感器应用极其广泛，目前已经研制出多种新型传感器。
基于单片机的温度传感器设计数字温度计的技术现状目前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。
选择设计的意义|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。
现代测温应用中，温度计向数字化方向发展。
传统的机遇物理方法的温度计功能单一，而数字温度计以其便携，检测精度高，功能多等优点应用的越来越广泛。
随着技术的发展，一些环境比较恶劣的场合中也能觅得数字温度计的踪迹。
在本文中，主要从功能组合，硬件组合，软件算法和降低功耗等几个方面探讨温度计的设计。
、第一部分单片机温度设计制作准备1、电路介绍该电路是由18B20温度传感器作为温度传感元件，并由AT89C2051单片机进行数据处理输出，显示模块是由寸大的三位共阳极数码管显示温度值。
此电路可由外接5V---12V的直流电电源提供。
温度显示和控制的范围为：-55℃----125℃之间，精确度到达1℃，即数码管显示温度为整数。
如果设定的报警温度为30℃，则当温度到达30℃的时候，报警发光二极管发光同时蜂鸣器发出响声，此时继电器发生动作。
如果不需要对温度控制报警，可以将报警温度设置提高。
如果是为了控制局部温度，可以把18B20用引线引出，但是距离不宜过大，注意引脚要绝缘。
2、制作所需电子元件及其功能介绍￥3、制作焊接要求及注意事项1、形成“℃”摄氏度符号的单个数码管应倒置焊接，否则形成的摄氏度符号是反方向的。
2、7850稳压块，应该贴板安装，节约空间，同时散热较好，常温下，7850稳压块温度不会很高。
3、DS18B20、1N4148、LED、三极管、发光二极管和电容不能接反，一旦接反都不能实现功能。
4、电阻为卧式安放焊接。
5、进行焊接的时候尽量保证焊锡不能过多，以免元件二个引脚短路。
4、安装完成调试说明及使用说明1、调试之前，复查电路确保焊接无误，各个引脚没有短路，才可以外接电源进行试验调试。
（2、调试的时候要让电路板在常温和干燥环境下工作，在此环境下才可以更加容易调试。
3、继电器控制输出接线柱，为一个常开，一个为常闭，中间是公共端，通电调试之前要用万用表测试一下。
4各个按钮操作说明如果电路正常，接通电源后，只是显示“℃”摄氏度符号，没有温度显示。
按下AN3，先显示上次存储下来的设定温度（报警温度值），然后再显示环境温度值，并随环境温度变化而变化。
再按AN3，温度数字闪烁，待调节。
接着AN1或者AN2：按AN1为报警温度值增大，最大为125℃；按AN2为报警温度值减小，最小为-55℃。
调好温度值后按一下AN3，调好的报警温度值被保存，此时数码管又显示当前环境温度值。
当温度达到被保存的报警温度值时，电路发出报警信号和动作。
&《第二部分单片机的温度计设计各个部分工作及其相关性能介绍'1 温度计的总体设计总体论述此次所讨论的数字温度计，除了完成基本的温度测量外，还能够满足最高最低温度设置及报警，在不同的环境中，所要求的最高温度和最低温度是不同的，因此最高温度和最低温度应能够根据环境不同而设置成不同的数值。
还有些场合要求每隔一定得时间段进行读取一次数值，当相隔的时间比较长而所需要读取的数据又比较多时，认为的读取就比较麻烦，因此应具备自动读取和存储若干组温度值的功能。
另外，在野外工作时能够选择其工作模式以降低功耗。
设计思路由论述可知，所设计的这种温度计的功能是传统的物理温度计无法完成的。
在分析之后决定采用以单片机AT89C51为核心的系统进行设计。
主要有以下几个模块：测量输入模块，键盘设置模块，运算处理模块，显示模块和报警模块。
有这几个模块组成的系统框图如图一所示：图温度计总体框图2 硬件说明>测量输入模块2.1.1 传感器选择设计单片机数字温度计需要考虑以下3个方面·温度传感器的选择；·单片机和温度传感器的接口电路；·控制温度传感器实现温度信息采集以及数据传输的软件。
单片机的接口信号是数字信号。
要想用单片机获取温度这类非电信号的信息,必须使用温度传感器,将温度信息转换为电流或电压输出。
如果转换后的电流或电压输出是模拟信号,还必须进行A/D转换,以满足单片机接口的需要。
传统的温度检测大多以热敏电阻作为温度传感器。
但是,热敏电阻的可靠性较差、测量温度准确率低,而且还必须经专门的接口电路转换成数字信号后才能由单片机进行处理。
20世纪90年代中期出现了智能温度传感器(亦称数字温度传感器)。
智能温度传感器的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,其特点是能直接输出数字化的温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU)。
其中DS18B20就是一种应用相当广泛的单总线数字温度传感器,它结构简单、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、并可设置温度报警界限等特点,广泛用于工业、民用等领域的温度测量中。
2.1.2 DS18B20的介绍,1 DS18B20芯片简介(此资料参考《传感器应用及电路设计》)DS18B20是单总线数字化智能集成温度传感器。
单总线它采用单根信号线,既传输时钟又传输数据,而且数据传输是双向的,具有节省I/O口线资源、结构简单、成本低廉、便于总线扩展和维护等诸多优点。
与其它温度传感器相比,DS18B20具有以下特性:①独特的单线接口方式,在与微处理器连接时仅需要一条接口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通信。
②DS18B20支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在唯一的信号线上,实现多点测温。
③在使用中不需要任何外围元件。
④测温范围-55℃~+125℃,固有测温分辨率0·625℃。
⑤测量结果以9~12位数字量方式串行传送。
2 DS18B20内部结构DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM,温度传感器,非挥发的温度报警触发器TH和TL,高速暂存器。
64位光刻ROM是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列号。
DS18B20的管脚排列如图2所示。
$引脚功能如下：NC:空引脚,悬空不使用;VDD:可选电源脚,电源电压范围3~。
工作于寄生电源时,此引脚应接地;DQ:数据输入/输出脚,漏极开路,常态下高电平。
DSl8820的核心功能部件是它的数字温度传感器,其分辨率可配置为9、10、11和12位,出厂默认设置为12位分辨率,对应的温度值分辨率分别为、、和。
温度信息的低位、高位字节内容中,还包括了符号位S(是正温度还是负温度)和二进制小数部分,具体形式为:低位字节:23《2221 20 2-1 2-2 2-3 2-4，高位字节:图 DS18B20引脚分布图MSBLSBS S S S S…262524这是12位分辨率的情况,如果配置为低的分辨率,则其中无意义位为0。