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. 郑州科技学院 《数字电子技术》课程设计 题 目 数字温度计 学生姓名 杨国境 专业班级 自动化四班 学 号 201042117 院 （系） 电气工程学院 指导教师 刘筠筠 完成时间 2013年4月28 日 目 录 1 课程设计的目的 1 1.1 课程设计的目的 1 1.2 课程设计的意义 1 2 课程设计的任务与要求 3 2.1 设计任务及主要技术指标 3 2.2 设计要求 3 3 设计方案与论证 3 3.1 电源方案 3 3.2 设计方案 4 4 设计原理及功能说明 4 5 单元电路的设计 5 6 硬件的制作与调试 6 6.1 元器件安装的具体要求 6 6.2 安装过程 6 6.3 调试 6 6.4 总结电路方案优缺点 7 7 总结 7 参考文献 8 附录1：总体电路原理图 9 附录2：元器件清单 10 前 言 随着科技的不断发展，现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。在三大信息信息采集（即传感器技术）、信息传输（通讯技术）和信息处理（计算机技术）中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器技术，在我国各领域已经引用的非常的广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域，人们的生活与环境的温度息息相关。 测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了三个发展阶段：传统的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器、智能集成温度传感器。在当今信息化时代发展过程中，各种信息的感知、采集、转换、传输和处理的功能器件已经成为各个应用领域中不可缺少的重要技术工具。 温度计是工农业生产级科学研究中最常用的测量仪表。随着时代的进步和发展，数字温度计得到了迅速的发展。数字温度计的有点事准确度高，不易误读，分辨率高，特别是在测量小的温度变化时比较准确。数字温度计已经普及到我们的生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。 1 课程设计的目的与意义 数字电子技术是一门实践性很强的课程，加强工程训练，特别是技能的培养，对于培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用。在电子信息类本科教学中，数字电子技术课程设计是一个重要的实践环节，它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。通过课程设计要实现以下两个目标：第一，让学生初步掌握电子线路的试验、设计方法。即学生根据设计要求和性能参数，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路达到性能指标；第二，数字课程设计为后续的毕业设计打好基础。毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用，从已学过的定性分析、定量计算的方法，逐步掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方法，同时，课程设计报告的书写，为今后从事技术工作撰写科技报告和技术资料打下基础。 2 设计任务与要求 1. 测量温度范围在0～100℃，误差在±0.5℃以内； 2. 采用3位数字电压表显示温度测量值，分辨率为0.1℃。 3A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路感温电路比较麻烦。 方案二 进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。 方案三 通过温度传感器LM35采集到温度信号，将采集的电压信号经放大送到A/D转换器，由于ICL7107集A/D转换和译码器于一体，可以直接驱动数码管，所以进而可以直接用ICL7107驱动数码管显示温度值。 按照设计要求，由于是数字电子实训，因此不可以采用单片机元件，所以应采用方案三。 图4.1 电路原理方框图 通过温度传感器LM35采集到温度信号，经过整形电路送到A/D转换器，然后通过译码器驱动数码管显示温度。ICL7107集A/D转换和译码器于一体，可以直接驱动数码管，省去了译码器的接线，ICL7107只需要很少的外部元件就可以精确测量0到200mv电压，LM35本身就可以将温度线性转换成电压输出。由此可知用ICL7107驱动数码管实现信号的显示。 数字温度计通过LM35对温度进行采集，通过温度与电压近乎线性关系，以此来确定输出电压和相应的电流，不同的温度对应不同的电压值，因此我们可以通过电压电流值经过放大进入到A/D转换器和译码器，再由数码管表示出来。 LM35具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，该器件输出电压与摄氏温度线性成比例。因而