智能仪器课程设计报告---数字温度计

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1、第 1 页 共 36 页 智能仪器课程设计报告 数字温度计数字温度计 第 2 页 共 36 页 目录目录 引言2 摘要4 概述5 第二章硬件电路设计 .6 硬件设计主电路图6 硬件的介绍与选择选择6 第三章 软件设计20 概述20 各模块子程序设计22 编译软件介绍25 第四章 系统调试26 心得体会和参考文献27 附录28 第 3 页 共 36 页 引言引言 随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现能够独立工作的温度检 测和显示系统应用于诸多领域。传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。热敏电阻 的成本低，但需后续信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也 有一定的

2、误差。与传统的温度计相比，这里设计的数字温度计具有读数方便，测温范围 广， 测温精确， 数字显示， 适用范围宽等特点。 选用 AT89C51 型单片机作为主控制器件， DSl8B20 作为测温传感器通过 4 位共阳极 LED 数码管串口传送数据，实现温度显示。通 过 DSl8B20 直接读取被测温度值，进行数据转换，该器件的物理化学性能稳定，线性度 较好，在 0100最大线性偏差小于 0.1。该器件可直接向单片机传输数字信号，便 于单片机处理及控制。另外，该温度计还能直接采用测温器件测量温度，从而简化数据 传输与处理过程。 温度计是测温仪器的总称。根据所用测温物质的不同和测温范围的不同，有煤油

3、温 度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温 度计和光测温度计等。 最早的温度计是在 1593 年由意大利科学家伽利略(15641642)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。 后来伽利略的学生和其他科学家，在这个基础上反复改进，如把玻璃管倒过来，把 液体放在管内，把玻璃管封闭等。比较突出的是法国人布利奥在 1659

4、年制造的温度计， 他把玻璃泡的体积缩小，并把测温物质改为水银，这样的温度计已具备了现在温度计的 雏形。以后荷兰人华伦海特 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。 他观察了水的沸腾温度、水和冰混合时的温度、盐水和冰混合时的温度；经过反复实验 与核准， 最后把一定浓度的盐水凝固时的温度定为 0， 把纯水凝固时的温度定为 32， 把标准大气压下水沸腾的温度定为 212，用代表华氏温度，这就是华氏温度计。 在华氏温度计出现的同时，法国人列缪尔(16831757)也设计制造了一种温度计。 他认为水银的膨胀系数太小， 不宜做测温物质。 他专心研究用酒精作为测温物质的优点。 他反复实践发现，含有 1/5 水的酒精，在水的结冰温度和沸腾温度之间，其体积的膨胀 是从 1000 个体积单位增大到 1080 个体积单位。因此他把冰点和沸点之间分成 80 份， 定为自己温度计的温度分度，这就是列氏温度计。 华氏温度计制成后又经过 30 多年， 瑞典人摄尔修斯于 1742 年改进了华伦海特温度 计的刻度，他把水的沸点定为零度，把水的