单路温度测量系统：热电偶与DS18B20方案对比

本论文主要探讨了温度采集显示系统的设计，涵盖了硬件与软件两大部分。作者陈学京，光信息（2）班学生，在物理与光电工程学院学习，指导教师为吴艳杰，于2014年11月27日完成。设计的核心内容是构建一个能测量单路温度并用数码管清晰显示的系统。 在硬件设计部分，要求遵循严格的国家标准，使用电子CAD软件进行原理图绘制，确保元件图形符号规范、布局合理、注解明确，包含元件清单，如型号、尺寸、封装形式和数量等。设计需满足A4幅面标准，遵循电磁兼容性原则，丝印层上的标识应清晰无误。系统设计采用两种方案： 方案一：采用热电偶温差电路，利用低温热偶作为温度传感器，通过A/D转换器将温度信号转换成数字信号，然后由单片机进行处理。优点是工作温度范围广和体积小，但存在输出电压小、受噪声影响和稳定性较差的问题，需要额外的A/D转换电路。 方案二：采用数字温度芯片DS18B20，这是一种全数字化输出的元件，能简化外围电路，提高系统的精度和稳定性，特别适合工业环境。DS18B20具有良好的线性特性，温度误差在0-100摄氏度范围内小于1摄氏度，使得温度测量更为精确。 软件设计方面，重点在于编写驱动程序，确保温度范围在0-100℃，分辨率达到±1℃。这包括温度传感器的选择、A/D转换的编程、数据处理算法以及数码管显示控制等。此外，还包括自动手动工作模式的检测、复位、晶振和启动电路的实现。 论文还对两种方案进行了详细的比较和论证，分析了各自的优缺点，为实际应用提供了可选方案。整个设计过程不仅锻炼了学生的硬件设计技能，也提升了他们对温度传感器工作原理的理解和软件编程能力。