电科091 戴小虎 3090203143.doc

本科毕业设计(论文)开题报告
题目: 基于单片机的数字温度计设计
课题类型: 设计实验研究□论文□
学生姓名: 戴小虎
学号: 3090203143
专业班级: 电科091班
学院: 电气工程学院
指导教师: 张明艳(讲师)
开题时间: 2013年3月1日
2013 年 3月9日

一、课题研究目的及研究意义
温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域有特别重要的意义。
传统所使用的温度计通常都是精度为1℃℃的水银、煤油或酒精温度计。这些温度计的刻度间隔通常都很密,不容易准确分辨,读数困难,而且他们的热容量还比较大,达到热平衡所需要的时间较长,因此很难读准温度值,并且使用非常不方便。
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等优点,主要用于日常生活和科研实验中测温比较准确的场所。数字温度计采用温度传感器DS18B20作为测温元件。DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器,温度测量范围为-55℃~+125℃,℃,被测温度用扩展的16位数字量方式串行输出。多个DS18B20可以接在一根线上,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[2]。
数字温度计设计采用温度传感器DS18B20测量出环境的温度,通过核心器件单片机AT89C51处理数据,最后用LCD液晶模块显示数值,并且可以设定报警温度。如果测量温度在设定范围之外,发出报警信号。
二、课题研究现状和发展趋势(文献综述)
温度是我们日常生活和生产中经常接触到的物理量,但是它是看不到的。最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略(1564~1642)发明的。后来又相继出现华氏温度计、列式温度计、摄氏温度计,均用水银和酒精等制作,传统意义上的温度计测温精度不高,而且现在世界上大多数国家统一使用摄氏温度计。
随着科学技术的发展和现代工业生产的需要,测温技术也在不断地改进和提高。由于测温范围变得越来越广,根据不同的测温精度要求,又制造出不同需要的测温仪器:气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、高温温度计等。在测温电路中可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,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,电路设计比较复杂[1]。
数字温度计恰恰是以读数方便、准确的特点进入我们的生活。随着温度感应元件灵敏度的增强,数字温度将会渐渐取代普通的温度计。数字温度计是通过一定的电路和温度传感器进行测量,将温度用数字准确的显示出来。数据显示比较直观而且测量精度比较高,测温范围也比较大。
三、课题研究方案及工作计划
数字温度计研究主要工作
利用数字温度传感器DS18B20设计了一种基于单片机的数字温度测量系统,测量的结果使用1602LCD液晶模块直接显示出来。
1)利用温度传感器测量环境温度;
2) 测量范围为-55℃~+99℃,精度为±℃;
3) 用液晶进行实时温度值显示;
4) 能够根据需要方便设定上下限报警温度;
总体设计方案
数字温度计的总体设计方案如图2-1所示,主控制器采用单片机AT89C51,温度传感器采用DS18B20,用1602LCD液晶模块实现温度显示。
主控制器
AT89C
单片机复位
时钟振荡
蜂鸣报警器
液晶模块显示
温度传感器
DS18B20
51
2、课题论文进度计划:
起止日期
周次
内容进程
16/2---1/3
1-2
搜索相关资料
2/3---15/3
3-4
做开题报告及计划进程表
16/3---29/3
5-6
开题报告答辩
30/3---5/4
7
整理资料和整体方案设计
6/4---3/5
8-11
论文的撰写
4/5---24/5
12-14
程序设计与编写
25/5---31/5
15
进一步完善论文
1/6---21
16-18
毕业答辩
四、主要参考文献(不少于10篇,期刊类文献不少于7篇,应有一定数量的外文文献,至少附一篇引用的外文文献(3个页面以上)及其译文)
1. 李广弟,朱月秀,[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2001
2. 求是科技, [M]. 北京:人民邮电出版社,2003
3. -51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,1999
4. (第2版)[M