基于单片机的数显功能温度计设计开题报告

随着当今社会日益发展，科技的发展带来的红利如工业控制、智能家电、智能仪器仪表、等各个方面，已经走进人们的生产生活中。尤其是在工业生产中，温度是一个很重要的参数，用单片机来控制这些参数已经是一种趋势。而主控制器是每个控制系统不可或缺的部分，正因为单片机有体积小，重量轻，环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易等优点，所以它就成为了设计人员的首选控制器。然而在人们的日常生活或工业生产中，很多地方都需要用到温度进行检测及控制。一些化工制造行业的设备对温度有着非常严苛的要求，可是普通的水银温度计读数麻烦、易读错、测量精度不达标，因此需要设计一款精度高、具有数显功能的温度计。

为了提升温度的控制能力，单片机作为温度读取和控制系统都具有研究意义。因为单片机具有其能耗低、体积小、使用成本低、可靠性高、处理功能性的强的特点。单片机（Single-Chip Microcomputer）是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的300M的高速单片机。目前已经实现使其在各种领域得到了广泛的应用，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效。

温度作为一个常用的物理量在我们的生活中有举足轻重的作用，因此对温度计的设计也十分必要。但是在日常的生产生活中我们能看到的温度计都是那种普通的温度计，它有易读错，精准度不高等缺点，因此我们需要一款精度高，并且带数显功能的温度计。在此介绍一种智能数字温度计，这款温度计有很多的优点，而且它的应用领域很广泛。该温度计的主要电气元件有：控制器AT89C2051、温度传感器DS18B20等作为主要电器元件，该温度计可以直接读取被测温度值。该数显温度计拓展功能比较丰富，可以测量零下50摄氏度至零上100摄氏度，并且可以做到高精度测量，误差相当小。实时监测的温度将会以温度信号脉冲形式传送给单片机就行数据处理，然后数据将会被传送到LED显示屏上，以我们能读懂的数字形式出现。用户还可以根据自己需求进行温度上下限设置，当实测温度低于或者高于用户设定的温度范围区间，报警模块就会启动，并且相应报警数据会被存储到报警列表，以方便用户对报警进行数据分析和查看。

二.文献综述

一、国内研究现状

随着我家科技水平的不断提高，目前应用到各行各业的用于温度检测的温度计品类也在不断丰富，应用范围也在不断扩大。在这里大致介绍几类常见温度计，利用热胀冷缩原理制作的温度计有：玻璃温度计、双金属温度计、压力温度计等；利用热电效应制成的温度检测元件主要是热电偶，热电偶发展的已经十分成熟，具有结构简单，制作方便，测量范围广的特点。常用热电偶镍铬-镍硅、镍铬-康铜;利用热阻效应制作的温度计可分为电阻测温元件、导体测温元件、陶瓷测温元件；利用热辐原理制成的温度计近年显得较为活跃，辐射高温计分为单色辐射高温计和光学高温计二种。另外一种全辐射高温计，它原理是物体受到热辐射之后，根据物体自身性质，能将其吸收，透过和反射。然而受热物体放出的辐射量，和受热物体的温度有一定关系。热辐射高温计就是根据这种原理制成的；根据声学原理制成的温度计是最近几年发展的一项技术，利用此项技术，可以对炉内烟气温度测量值和火焰分布进行检测，判断炉内燃烧情况，从而进行温度的实时调节。由此可以看出我们国家在数字式温度计已经在各行各业中成熟应用，并且不断有新技术在研发创新，以满足我们的生产生活需要。

二、国外研究现状

最早的温度计是意大利科学家伽利略发明的，来相继出现了华氏、列氏、摄氏温度计，这些温度计都是用水银和酒精制成。目前欧美国家使用最多的是华氏和列氏温度计，而世界科技界和工业农业生产中，以及法国和中国大多使用的是摄氏温度计。由于测温范围变得越来越广，如气体温度计、温差电偶温度计也被广泛应用。自70年代以来，由于工业发展需要，特别是微电子技术和计算机技术的迅猛发展，国外恒温控制系统发展很快，是一批性能优异的智能测温设备便出世了。目前国外温度控制系统已经向高精度，小型化发展，并且非常成熟。

三. ^范文提纲格式

数显温度计产品行业的现状

概述：选题目的、意义及应用

数显温度计产品行业在国内外研究的现状、发展的前景

总方案设计

整体选择设计

模块选择设计

各模块的功能

硬件电路设计

电源电路设计

系统电路设计

温度电路设计

软件编程设计

主程序设计

子程序设计

五. 参考文献

志军《单片机系统设计和应用实例》 【M】机械工业出版社，2010. 

胡学海《单片机原理及应用系统设计》【M】电子工业，2011.

广地《单片机基础》 【M】航空航天出版社，

胡天明、齐建家等基于DS18B20数字温度计设及其应用。黑龙江工程学院学报（自然科学版）2008.22，（59-62）

夏大勇、周小辉等。MCS-51单片机温度控制系统，工业仪表和自动化控制装置。2007（1）:43--46

吴淑华.单片机原理与接口技术.（第二版）.北京邮电大学出版社.2007.8

C.Gomez,J.Paradells.Wireless Home Automation Networks:A Survey of Architectures And technologies[M].IEEE communications magazine.2010,48(6):92-101.

王海宁.基于单片机的温度控制系统的研究[D].合肥:合肥工业大学,2008.

[9] B.Chatschik, An overview of the Bluetooth wireless technology[D],IEEE Communications Magazine,Volume 39,Issue 12,Dec.2001:28(4)66-94.

[10] 康华光.电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,1996.