毕业论文（设计）题目：基于单片机的热敏电阻数字温度计设计

1.毕业论文（设计）选题背景、研究意义

(一）研究背景：

温度作为一个重要的物理量，在日常生活和工业生产过程中最普遍、最重要的参数之一，我们经常要用到温度的检测和控制，所以温度的测量技术和测量仪器的研究是一个非常重要的课题。

最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略发明的。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。后来其他科学家在这个基础上反复改进才有了现在的温度计。温度计种类繁多，最常见的温度计就是水银温度计。但随着时代的进步和发展，科学技术也是日新月异，各种各样新式的温度计层出不穷，例如：转动式温度计、半导体温度计、热电偶温度计、光测温度计、液晶温度计、数字温度计等等。半导体热敏电阻的阻值随着温度的变化而变化，从而我们可以利用其这一特性将其制作成温度计。

随着科学技术的迅速发展，单片机由于其具有体积小、功耗低、易于产品化、面向控制、抗干扰能力强、使用温度范围广，可以方便地实现多机和分布式控制等优点，因而被广泛地应用于各种控制系统和分布式系统中，使得单片机技术在各个领域得到了广泛的运用。

（二）研究意义：

“工欲善其事，必先利其器”，这是中国的一句古话，人们早就知道工具的重要性。随着以知识经济为特性的信息时代的到来，人们对测量仪器的作用认识愈加深入。温度作为一个重要的物理量，在日常生活和工业生产过程中的各个领域扮演着越来越重要的角色，大到工业冶炼，环境检测，电力机房，冷冻库，医疗卫生等方面，小到家庭冰箱，空调，电饭煲，太阳能热水器等方面都得到了广泛的应用，随着工业的不断发展，对温度测量的要求也越来越高，而且测量的范围也越来越广，对温度的检测技术的要求也越来越高，这也使得温度测量这方面研究意义非常的重要。

本文是基于单片机的热敏电阻数字温度计的背景意义和研究现状，以及该课题的研究意义。该温度计的设计与传统的温度计相比，具有测量范围广、灵敏度高、体积小、寿命长的优点，温度的输出显示采用LCD显示，温度显示更加直观，便于读数，同时还能实现语音的播报以及高温报警的功能。该设计弥补了传统温度计灵敏度低、温度显示不直观等不足；突破了传统观念，实现了创新，对现实生活中丰富了温度计的种类，推动温度计的发展进步。

2. 文献综述

杨天宇和德湘轶以单片机技术为基础设计一款温度计实现检测温度并显示, 及对温度进行语音播报的功能, 该设计是基于单片机AT89C51, 其中包含数字温度传感器、LCD1602液晶显示器、蜂鸣器等。实现温度到达设定值时报警灯闪烁同时报警, 其中温度值保留小数点后两位, 允许测量误差在1℃以内。设计整体思路清晰简便, 设计外围电路也较为简单。

薛秋实的设计方案是由于热敏电阻可以把对环境温度的改变向电阻值的改变进行转换, 这是一个温度变化向连续电信号变化的过程, 接着通过外电路将形成的电信号进行转化。从而最终形成单片机所能够处理的脉冲信号。由热敏电阻形成的振荡电路可以进行电阻转换频率的操作。从而形成温度与电阻值和频率三者之间的相应联系。

施书威设计了一种以单片机AT89S52和数字温度传感器DS18B20为核心的温度测量系统,主要包括了控制、译码、测温和显示这四个模块。通过测温模块采集温度的信息并将模拟量转换形成数字量送到控制模块,然后由控制模块将数据经译码模块译码完成后送到显示模块显示出来。

Wang Xinxin,Yun Hongli等采用温度传感器DS18B20、蓝牙模块HC-05、单片机STM32f103ZET6、带8080端口的LCD显示屏、RTC时钟和报警电路，实现便携式快速测温。它可以精确测量温度，偏差保持在0.5度以内。收集的温度数据和当前时间显示在显示屏上。定时发送采集到的温度数据，并通过APP手机接收。当用户想在手机上远程获取温度数据时，按触摸屏上的发送按钮，按下向上按钮，向手机APP发送“wendu#”命令，获取采集的温度数据。当温度超过 37 ℃时，四个 LED 灯将始终亮起，LCD 将显示“温度过高，请注意！这种设计不仅可以简单实现测温功能，还可以优化显示界面，修改显示界面上的系统时间，实现人性化功能，方便日常便携使用。

综述所述，国内外学者针对基于单片机的温度计设计的研究并不少，但却难成体系，不够系统与规范，多是针对某种特定场合。本文以此为基础，在前人的研究基础之上，进行相关方面的研究，基于单片机技术为基础开发热敏电阻数字温度计。

3.主要研究内容和研究方法

（一）研究内容：

1、单片机：本模块采用的是AT98C51单片机为主控芯片。

2、显示模块：显示部分用LCD1602液晶显示器

3、测温模块：采用NTC热敏电阻

4、高温报警模块：蜂鸣器

论文基本框架如下：

1 概述

1.1研究背景及意义

1.2研究现状及发展趋势

1.3本设计的主要研究内容

2 设计方案的选择

2.1本设计的功能实现与要求

3 硬件的设计

3.1单片机AT89C51

3.2NTC热敏电阻

3.3LCD1602液晶显示器

3.4蜂鸣器

4 软件的设计

5 系统的调试与运行

5.1硬件的调试

5.2软件的调试

6 总结

参考文献

致谢

（二）研究方法：

文献研究法：通过图书馆、中国知网、万方数据库等途径大量查阅文献，理解单片机原理及应用等相关知识，理清单片机的发展及研究现状、学习单片机的有关理论，获取单片机开发设计等相关数据信息，为自己设计基于单片机的热敏电阻数字温度计提供思路和参照。

信息研究法：利用信息来研究系统功能的一种科学研究方法，根据信息论、系统论、控制论的原理，通过对信息的收集、传递、加工和整理获得知识，并应用于实践，以实现新的目标。

本设计系统是基于单片机和热敏电阻的温度检测系统，此系统以AT98C51单片机为控制核心，以NTC热敏电阻作为前端，由于温度的不同而导致热敏电阻的阻值发生变化，经过单片机处理后，通过LCD液晶显示器显示出来，并通过语音播报模块播报温度，当高温时蜂鸣器实现报警功能。

4.参考文献

[1] 杨天宇,德湘轶.简易设计基于单片机的语音温度计[J].农机使用与维修,2019(06):26.

[2] 薛秋实.基于单片机的热敏电阻数字温度计设计[J].数码世界,2017(02):25-26.

[3] 樊俊霞,李新娥.基于单片机的热敏电阻温度计的设计[J].科技信息,2011(18):84-90.

[4] 占自才,徐雪松.基于单片机的数字温度计设计与仿真研究[J].九江学院学报(自然科学版),2015,30(01):20-21.

[5] 潘言全.基于单片机的数字语音播报温度计[J].黑龙江科技信息,2014(17):54-56.

[6] 严元,於磊.基于单片机的数字温度计设计[J].数字技术与应用,2013(05):17-22.

[7] 朱海涛.基于单片机的数字温度计的设计及显示[J].电子世界,2013(06):26-27.

[8] 冯霞.基于单片机的数字式热敏温度计设计[J].硅谷,2012(09):71-192.

[9] 李腾伟,陈昊,孟宇然.基于单片机的数字温度计设计[J].科技资讯,2013(33):7-14.

[10] 单体良.基于AT89C51单片机的数字温度计设计[J].数码世界,2016(09):24-26.

[11] 程晓芳.基于51单片机的数字温度计的设计[J].数码世界,2018(10):207-208.

[12] 孙凤霞,赵华利.单片机的数显温度计与仿真[J].电子制作,2015(04):8-11.

[13] 朱海涛.基于单片机的数字温度计的设计及显示[J].电子世界,2013(06):26-27.

[14] 施书威.基于AT89S52单片机的数字式温度计的设计[J].质量与市场,2020(09):113-115.

[15] Wang Xinxin,Yun Hongli,Cui Pengxin,Wang Lijun,Niu Jinxing. Design of thermometer based on STM32 and Bluetooth[J]. Journal of Computational Methods in Sciences and Engineering,2021,21(5):1-20.

指导教师意见：

该内容涉及到的有单片机，小型显示模块，键盘电路模块，音频等模块设计，设计有一定的实际应用价值。在开题报告期间，盖上查阅了许多相关技术文献，所设计的系统任务基本明确，思路较清晰，论文写作框架搭建合理，同意开题！

指导教师：

2022年12月20日

系（教研室）意见

同意开题。

系（教研室）主任签名：

2022年12月21日

学院意见：

同意开题。

学院负责人签名：

2022年12月22日