数显温度测量仪.doc

PAGE PAGE 0 目 录 TOC \o 1-3 \u 第一章 系统设计方案说明 1 第二章 系统框图及说明 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 程序框图设计 7 第五章 参考文献 8 数显温度测量仪 系统设计方案说明 电源的选择： 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。 硬件的选择： 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。 第二章 系统框图及说明 图1 系统款图设计 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。 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/℃。 7三端器件，成本低。 3.2 压频转换器LM331 图2 LM331电路图 通过集成电路LM331电压-频率转换方式，将温度传感器BT传递来的电压信号转换成与之成正比的频率信号，通过计数译码，显示出来的数字应和被测温度一致。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）。 3.3 数字频率计 图3 ICM7216A结构图 数字频率计各部分的具体功能如下 （1）放大整形部分 （2）主门 （3）计数、寄存、译码、显示部分：简称计数器 （4）石英晶体振荡器 （5）整形电路 （6）时基分频电路 （7）门控电路 （8）控制电路： （9）电源：无论由市电或用电池供电，频率计中各电路皆用稳压供电。一则，免受市电起伏变化的影响；二则，石英晶振对电压稳定的要求甚高，需特别注意。 3.4 显示模块 图4 数码显示模块 由7段数码显示管构成显示模块。 3.5 电源模块 采用交流AC220V±15%供电，必须转化为适合芯片的直流电源。分别设计5V和12V的电源。 图5 电源模块 第四章 程序框图设计 经过两周的努力，在这次的课程设计中完成了对数显温度测量仪的设计。其中虽然很累，但最后完成了也挺有成就感，也学到了很多东西。 挫折是一份财富，经历也是一份拥有。经过这次课程设计，我明白了理论应和实践相互联系，用实践来证明理论的正确与否，进一步加深了对所学知识的认知。同时这也培养了我独立思考解决问题的能力，如何把握命题的核心思想，如何加强与他人的团结合作。从其他同学与老师身上也学到了许多课本上学不到的东西，在这里对他们的帮助表示感谢！ 第五章 参考文献 【1】陈明义.数字电子技术基础[M].中南大学出版社，2004,12:99-130 【2】杨为理.现代通讯集成电路应用技术手册[M].电子工业出版社，2002,5 【3】刘飞飞,葛继,唐宏.电子系统[J].今日电子，2004，(2)： 20-28 【4】李传南.单片机与电子系统接口设计[J].电子与自动化.1992,2:30-35 附录：