电子论文-数显温度测量仪设计说明书.doc

学 号 ?电子系统综合设计 设计说明书 学生姓名 班级 成绩 指导教师(签字) 年月日 设 计 任 务 书 计算机与信息工程 学院 电子信息工程 专业 12电信1、2 班 设计题目：数显温度测量仪 完成期限：自 2015 年 10 月 30 日至 2015年 11 月 15 日止 指导 教 师： 教研室主任： 院 长： 学 生 签 字 ： 批 准 日期： 接受任务日期： 2015 年 10 月 30 日 一、设计原始依据： 温度是最基本的环境参数，人们的生活和温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置有重要的意义。随着社会的发展和技术的进步，人们越来越注重温度检测与显示的重要性。温度检测与状态显示技术与设备已经普遍应用于各行各业，市场上的产品层出不穷。℃～100℃。 用ICM7216A数字频率计、计数器单片专用集成电路。 测温传感器LM35/45摄氏温度——电压传感器 0.1 ℃ 压频转换器V/F采用LM331专用集成电路 采用线性电源，AC220V±15%供电 要求：方案说明、框图及说明、具体电路及说明。 论文要求结构合理，语句通顺、准确，书写规范。图形电路绘制准确，论文书写符合规范化要求。 目录 第一章 设计任务及要求 1 第二章 设计方案及设计原理 2 2.1 硬件及元器件选择 2 2.2 总体设计方案 2 2.3设计原理 2 第三章 系统硬件的设计 3 3.1 传感器LM35/45 3 3.2 压频转换器LM331 4 3.3 数字频率计 5 3.4 显示模块 6 3.5 电源模块 6 第四章 设计总结 7 附录： 8 第一章 设计任务及要求 1.1 设计任务 温度是最基本的环境参数，人们的生活和温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置有重要的意义。随着社会的发展和技术的进步，人们越来越注重温度检测与显示的重要性。温度检测与状态显示技术与设备已经普遍应用于各行各业，市场上的产品层出不穷。 设计方案及设计原理 2.1 硬件及元器件选择 用78L12和79L12以及相应的元件构成12v电源。用7805和相应的电容、二极管构成5v电源。用ICM7216A数字频率计、计数器单片专用集成电路、测温传感器LM35/45摄氏温度——电压传感器、用四位数码显示，显示精度0.1 ℃、压频转换器V/F采用LM331专用集成电路。 2.2 总体设计方案 图1 设计方案框图 2.3设计原理 传感器通过测量外围温度的变化，把温度的变化转化为电压的变化，LM331为压频转换器，它把LM35/45输入的电压转换为频率的变化，最后通过ICM7216A数字频率计把温度的变化以频率的变化形式显示。 温度测量电路模块输出的电压信号的伏值一般较小，不能直接用于后续电路模块的输入信号。因此，要在温度测量电路模块后面加上电压放大电路。将温度测量电路输出的带有当前温度特征的电压信号进行放大，使得其输出的电压伏值能够满足后续电路模块的输入要求。 温度控制电路模块的输出电压信号也分为两路：一路直接送到数字显示电路模块的输入端，这样即可显示出当前要设置的温度值。另一路送入蜂鸣器驱动电路模块中的电压比较器的另一个输入端，与放大电路模块输出的电压信号进行比较,从而由这两路输入的电压信号决定电压比较器的输出电压信号。 电压比较器的输出电压信号由其两路输入电压信号所决定。当两路输入信号的输入电压不相等时，则蜂鸣器驱动电路模块工作，从而控制外界温度的变化，并将变化结果输入到数字显示电路模块中；当两路输入信号的输入电压相等时，则蜂鸣器模块不工作，从而控制外界温度向相反方向变化，并将变化结果输入到数字显示电路模块中。 第三章 系统硬件的设计 3.1 传感器LM35/45 图2 LM35/45电路图 LM35/45是精密摄氏温度/电压变换器，其输出电压正比于摄氏温度，灵敏度为10?mV/℃。由于芯片采用曲率补偿电路，其输出电压的线性得到了改善，在(45～+150℃范围内最大非线性误差仅为±0.2℃。它的输出阻抗很低，可采用单电源或双电源工作（电压范围为5～20?V），所以很容易地读出或控制电路接口。它具有以下特点： 1.输出电压与摄氏温度成正比。 2.精度高，不需校准，在室温下典型值为±0.2℃，全量程范围内典型值为±0.4℃。 3.工作电压范围宽：5～20?V。 4.耗电小，造成自然升温小于0.1℃。 5.测温范围宽：(45～+150℃。 6.输出灵敏度：10?mV/