论文总字数：22442字

摘 要

人们的日常生活与环境温度紧密相关，研究数字温度计的设计方法及过程具有一定现实的意义。

本设计主要是以AT89C51单片机为核心来对数字温度计进行设计，并通过Protues软件进行仿真。本文将完整的介绍此次数字温度计的设计和开发过程，首先介绍数字温度计的大体框架，然后画出电路原理图并加以修改和完善，最后在Keil软件中用C语言编写程序，生成目标文件，在Proteus软件中进行仿真。

关键词：单片机 数字温度传感器 Keil C51 Proteus 仿真

Design and Simulation of digital thermometer

Abstract

People's Daily life is closely related to the environment temperature， Study of the design method and process of digital thermometer has a certain realistic significance.

This design is mainly use AT89C51 chip as the core of the digital thermometer, and then use Protues software to simulation. This paper will give a full introduction of the digital thermometer design and development process. Firstly, the thesis introduces the general framework of digital thermometer, and then draw the circuit schematic diagram and modify and improve, finally in the keil software using C programming language, generates the target file, in the Proteus Software simulation.

Key words：MCU；Digital thermometer  sensors ；Keil C51；Proteus； Simulation

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1数字温度计的研究背景和意义 1

1.2国内外数字温度计发展现状 1

1.3课题设计的主要内容和要求 2

1.4测温方法的选择 2

1.5论文的组织结构 4

第二章 主要元器件及开发工具介绍 5

2.1主要元器件介绍 5

2.2.1单片机介绍 5

2.1.2温度传感器介绍 7

2.1.3液晶显示器介绍 10

2.2开发工具介绍 12

2.2.1 Proteus介绍 12

2.2.2 Keil C51介绍 12

第三章 硬件电路的设计 14

3.1 系统硬件框图 14

3.2 时钟和复位模块 15

3.2.1时钟电路 15

3.2.2复位电路 16

3.3 温度采集模块 17

3.3.1 DS18B20与单片机的连接 17

3.3.2 DS18B20的数据处理 17

3.4 液晶显示模块 19

3.4.1 LM016L显示器与单片机的连接 19

3.4.2 LM016L显示器的命令字及初始化 20

3.5报警模块 22

第四章 软件程序的设计 23

4.1主程序设计 23

4.2温度采集及处理程序设计 23

4.3 LCD显示程序设计 26

4.4报警程序设计 29

第五章 系统的调试及仿真 30

5.1系统调试过程 30

5.2仿真结果显示 30

第六章 总结与展望 34

6.1总结 34

6.2 展望 34

参考文献 35

致 谢 37

第一章 绪论

1.1数字温度计的研究背景和意义

随着科学技术的不断发展进步，温度对于人们的日常生活、农业及工业生产、气象预测、物资储存和科学研究等方面都有着很深刻的影响。例如某些工艺流程都是在一定的温度下才能正确进行，否则可能会发生意外事故，因此若是想要很好的控制好温度，精准的温度测量和控制是非常必要了。

以前的温度测量手段繁琐、精度低而且容易出现误差，而采用单片机对温度进行可编程控制，能满足当前各种高精度的要求。

本设计是使用单片机作为控制系统的核心，实现对温度的采集与控制。单片机拥有集成度高、可靠性高、抗干扰能力强、耗能低和使用简单方便等优点，使得它在数字智能化方面得到了广泛的应用，研究用单片微机控制的数字化测温方法具有重要的意义。

1.2国内外数字温度计发展现状

得益于各类产业尤其是工业的迅猛发展，数字温度测量系统的重要性得到凸显，但由于我国的工业起步较慢，高端产业的应用方面还没有特别完善，国内的数字温度计的发展也受制于此，相对欧美等先进国家有着一定的差距，随着经济全球化以及改革开放的深化，我国加入了全球贸易体系，国家也对此变得重视并加大了科研投入，近年来国内的仪表产业得到了长足的发展。

现代各方面技术都处于飞速发展的阶段，对数字温度计的要求也逐步提高，传统温度计是满足不了现代的各种需求，温度的测量不但要准确，还需要读取数值方便直观。水银温度计虽然一直作为各种温度测量的标准，但是因为水银的特性，它制成的温度计读数较为困难，本身又有毒性，使用起来并不方便。后来，出现了以热电阻、热电偶为测温物质的温度计，对于精度有了较大改进，但整体而言不够稳定。最后就到了现代的集成电路时代，发展成为较为理想的数字化温度传感器。

数字化温度传感器具有测量精准、操作简易、反应灵敏、受坏境影响小等优点，温度计的发展总趋势是向着便携式、数字化控制、智能化控制方向发展。

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