摘 要
在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，溫度是常用的測量及被控參數(shù)。隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)普及到我們生活、工作、科研各個(gè)領(lǐng)域，已經(jīng)成為一種有力的工具，本文介紹一種基于單片機(jī)控制的數(shù)字溫度計(jì)。它克服了傳統(tǒng)的水銀溫度計(jì)測溫速度慢、環(huán)境污染嚴(yán)重、攜帶不方便等缺點(diǎn)。介紹了系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)，利用半導(dǎo)體熱敏電阻物理參數(shù)（如電阻、電壓、電流等）與環(huán)境溫度之間存在的確定關(guān)系，將體溫以數(shù)字的形式顯示出來，讀數(shù)清晰又安全。采用ATmega16單片機(jī)來對溫度進(jìn)行測量，不僅控制方便、組態(tài)簡單靈活，還能夠減小儀表的體積。本論文將介紹電子體溫計(jì)的基本概念，基于ATmega16單片機(jī)的電子溫度計(jì)的設(shè)計(jì)過程，分析NTC熱敏電阻和LM35作為測溫傳感器的非線性糾正方法，介紹液晶顯示屏的驅(qū)動(dòng)程序。
關(guān)鍵詞：電子體溫計(jì)，熱敏電阻，ATmega16單片機(jī)，液晶屏
ABSTRACT
In modern industrial production， the temperature is measured and charged with common parameters. As the times progress and development， single chip technology so pervasive in our lives， work， research in various fields， has become a powerful tool， this paper introduces a microcomputer-based control of the digital thermometer. It overcomes the traditional mercury thermometer temperature is slow， serious environmental pollution， bring inconvenience shortcomings. Describes the hardware and software design， using semiconductor thermistor physical parameters (such as the resistance， voltage， current， etc.) and the environment determine the relationship that exists between the temperature， the temperature displayed in digital form， reading a clear and safe. ATmega16 microcontroller used to measure the temperature not only easy to control， simple and flexible configuration， it can reduce the size of instrument. This paper will introduce the basic concepts of electronic thermometer， electronic thermometer based on ATmega16 microcontroller design process， analysis of NTC thermistor and temperature sensor LM35 linear as correct methods of introducing liquid crystal display driver.I
Keywords: digital thermometer， thermistor，ATmega16 microcontroller，LCD screen
目 錄
1 緒論 1
1.1 體溫計(jì)的發(fā)展與現(xiàn)狀 1
1.2 新型智能電子體溫計(jì)的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn) 2
1.3 總體方案設(shè)計(jì) 2
2 測溫電路的設(shè)計(jì) 4
2.1 溫度傳感器的介紹 4
2.2 熱敏電阻溫度測量計(jì)算 11
2.3 放大電路部分 12
2.4 恒流源電路 13
3 ATmega16單片機(jī) 17
3.1 ATmega16單片機(jī)硬件介紹 17
3.2 電源管理與睡眠模式 21
3.3 系統(tǒng)控制和復(fù)位 22
3.4 AD轉(zhuǎn)換器 24
4 液晶屏JXD1602 26
4.1液晶顯示簡介 26
4.2 1602字符型LCD簡介 26
4.3液晶特性參數(shù) 29
4.4 控制器接口時(shí)序說明 31
5 編程介紹 33
5.1 軟件設(shè)計(jì)和仿真軟件 33
5.2 源程序 35
6 結(jié)論 45
參考文獻(xiàn) 47
致 謝 48

1 緒論
單片機(jī)智能化儀表是測量儀表的發(fā)展趨勢。它給日常生活帶來多方面的進(jìn)步，其中數(shù)字溫度計(jì)就是一個(gè)典型的例子，醫(yī)院、家庭等隨處可見，為了能更加滿足人們的需要，數(shù)字體溫計(jì)正在更新?lián)Q代。
溫度測量在物理實(shí)驗(yàn)、醫(yī)療衛(wèi)生、食品生產(chǎn)等領(lǐng)域有著特別重要的意義?，F(xiàn)在所使用的溫度計(jì)還有很多是分辨力為1～0.1℃的水銀、煤油或酒精溫度計(jì)。這些溫度計(jì)的刻度間隔通常都很密，不容易準(zhǔn)確分辨，讀數(shù)困難，而且他們的熱容量比較大，達(dá)到熱平衡所需的時(shí)間較長，因此很難讀準(zhǔn)，使用非常不方便。本設(shè)計(jì)所介紹的數(shù)字體溫計(jì)，與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對測溫比較準(zhǔn)確的場所，或科研實(shí)驗(yàn)室使用。
溫度計(jì)的發(fā)展很快，從原始的玻璃管溫度計(jì)發(fā)展到了現(xiàn)在的熱電阻溫度計(jì)、熱電偶溫度計(jì)、半導(dǎo)體集成數(shù)字溫度計(jì)等。在電子式溫度計(jì)中，傳感器是它的重要組成部分，溫度計(jì)的精度、靈敏度基本決定了溫度計(jì)的精度、測量范圍、控制范圍和用途等。溫度傳感器應(yīng)用極其廣泛，目前已經(jīng)研制出多種新型溫度傳感器，從而構(gòu)成性能優(yōu)良的溫度監(jiān)控系統(tǒng)。
1.1 體溫計(jì)的發(fā)展與現(xiàn)狀
體溫測量的歷史，可以追溯到l6世紀(jì)。當(dāng)時(shí)Saatorio用空氣熱膨脹的原理，制出了第一支測量口腔溫度的體溫計(jì)。本世紀(jì)初，開始用水銀來制作體溫計(jì)，至今在臨床上得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)1928年Ebstein的報(bào)告，當(dāng)時(shí)除測量口腔及腋下的溫度外，還可以測量直腸、頸部、大腿根部，外耳及尿溫。這些都是用被測皮膚溫度與玻璃球內(nèi)積存的水銀溫度相等的原理實(shí)現(xiàn)的。
由于水銀體溫計(jì)使用方便、精度高，因而應(yīng)用很廣。再加上測溫方法及其結(jié)構(gòu)都已成熟，沒多大改進(jìn)余地，人們對它的研究失去了信心，至今幾乎沒有什么進(jìn)展。由于用水銀體溫計(jì)進(jìn)行體溫監(jiān)測很不方便，水銀的污染的可能也很嚴(yán)重等，為了正確測量人體局部溫度，促使人們開發(fā)了各種不同的測溫儀器和測溫方法。雖然水銀體溫計(jì)仍不愧是一個(gè)精度高、便宜、使用方便的測溫儀器?，F(xiàn)在已有許多醫(yī)院采用了電子體溫計(jì)，用其它電子儀器測量體溫也日益普及。這一事實(shí)至少表明，電子測溫儀器的性能已接近水銀溫度計(jì)的性能。因此，鑒于傳統(tǒng)的水銀體溫計(jì)汞的污染及其攜帶不方便易破碎，尤其是測量時(shí)間過長等缺點(diǎn)，本課題為解決此問題設(shè)計(jì)出一種數(shù)字式電子體溫計(jì)。它在穩(wěn)定性及響應(yīng)時(shí)間上比傳統(tǒng)的水銀體溫計(jì)有著顯著的優(yōu)勢，精度要求也能和傳統(tǒng)的水銀體溫計(jì)相媲美。
1.2 新型智能電子體溫計(jì)的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)
1.2.1 結(jié)構(gòu)
①溫度傳感器，這個(gè)是關(guān)鍵部件；②放大電路；③單片機(jī)及數(shù)模轉(zhuǎn)換器A/D；④數(shù)字顯示部分（LCD顯示屏組件）；⑤電源部分。
NTC具有價(jià)格低廉、阻值隨溫度變化顯著的特點(diǎn)，而廣泛用于溫度測量。通常采用一只精密電阻與NTC串聯(lián)，NTC阻值的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓苯舆M(jìn)入比較電路或單片機(jī)的A/D的輸入接口，不必經(jīng)過放大處理，電路構(gòu)成極為簡單。運(yùn)用NTC時(shí)除了選..