温度计课程设计报告.doc

《 位数字显示温度计》 设计报告 设计时间： 2011 12 20 班 级： 姓 名： 报告页数： 17 页 课程设计报告 设计题目 位数字显示温度计 学院 信息工程 专业 学号 姓名 (合作者：) 成绩评定_______ 教师签名_______ 课程设计报告 目录 设计任务与要求 设计方案及比较（设计可行性分析） 系统设计总体思路 系统原理框图及工作原理分析 系统电路设计及参数计算，主要元器件介绍及选择以及数据指标的测量 画出电路原理图及PCB图 产品制作及调试 实验结果和数据处理 结论（设计分析） 问题与讨论 摘要： 温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量。测量温度的基本方法是使用温度计直接读取温度。最常见到的测量温度的工具是各种各样的温度计，例如，水银玻璃温度计，酒精温度计，热电偶或热电阻温度计等。它们常常以刻度的形式表示温度的高低，人们必须通过读取刻度值的多少来测量温度。本次我们设计的数字显示温度计可以直接测量温度，得到温度的数字值，既简单方便，又直观准确。 设计任务与要求 （一）设计任务： 采用温度传感器LM35， 位A/D转换器、数码或液晶显示器设计一个日常温度数字温度计。 产品指标及技术要求： ①温度显示范围：0℃~50℃； ②数字显示分辨率：0.1℃； ③精度误差≤0.5℃； ④电路工作电源可在5~9V范围内工作. 参考芯片: 3位半A/D转换器：CC7106/ CC7107、CC7126/ CC7127 温度传感器：LM35 LCD显示器：数码显示管:共阳或共阴极 （二）实验测试要求 1．测温度传感器输出曲线，即V/℃曲线； 2．调整电路的参数以及参考电压； 3．用示波器测量A/D转换器的BP、POL管脚波形及输出驱动波形； 4．记录Vin与显示的数值关系； 方案论证与比较 电路的组成：LM35温度传感器、芯片ICL7107、数码管和其他元件组成的电路。 选择理由：原理简单，节约成本 1、LM35温度传感器的选择 感测温度的產品有多种类型，依特性可概分为膨胀变化型、颜色变化型、电阻变化型、电流变化型、电压变化型、频率变化型…等，常用的有热敏电阻、热电偶、热电阻、双金属片传感器、集成温度传感器。集成温度传感器是将传感器、信号处理电路集成一体，因而极大地提高了它得性能。它具有测温精度高、线性优良、体积小、稳定性好、输出信号大、热容量小等优点而广泛被应用。集成温度传感器按输出形式可分为电压型和电流型。 常见的电压变化型的温度传感器有LM35、LM335，其不同点为 LM35 之输出电压是与摄氏温标呈线性关係，而 LM335 则是与凯氏温标呈线性关系。由於摄氏温标较常使用，因此选用LM35 2、A/D转换器的选择 模／数转换电路的作用是将输入连续变化的模拟信号变换为。与其成正比的数字量信号输出。 在进行模／数(即A／D)转换时，通常按取样、保持、量化、编码四个步骤进行。 较常见和使用较多、市面上易找的有双积分型A／D转换器。 双积分型A／D转换器的优点： 换精度高，成本低； 换精度与积分电阻，积分电容的精度无关。 ③转换器精度与时钟频率的漂移无关；（表明其时钟振荡器不一定采用价格较贵的石英晶体，使用普通的R、C已满足要求） 干扰能力强； 外围电路简单。 故在此选用ICL7107芯片 系统设计总体思路 温度采集 AD转换 数码管驱动 温度显示 温度传感器将感受到外界的温度经传感器内部电路处理后输出一个与外界摄氏温度成线性比例的电压信号。此信号差动输入到A/D转换器，A/D转换器的双积分器输出信号通过控制逻辑电路向数据锁存器发出一个锁存信号，锁存器将计数器的数据锁存并经译码驱动电路，驱动显示器工作，显示感应的温度数值。 温度传感器双积分 温度传感器 双积分A/D转换电路 计数器 锁存器 译码器 驱动电路 控制逻辑电路 4分频电路 LED或LCD显示器 振荡器 A/D转换电路 模拟部分 数字部分 显示部分 工作原理 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。 五 、系统电路设计及参数计算，主要元器件介绍及选择以及数据指标的测量 元件清单： 名称 参数 数量（个） 芯