模电课程设计报告材料简易数字温度计
10页1、word课程设计说明书课程名称:模拟电子技术课程设计 题 目:数字温度计学生某某:专 业:班 级:学 号:指导教师:日 期:年月日数字温度计一、设计任务与要求1.测量X围0120度。2.测量精度0.5度。3.位LED数码管显示。4.温度超过40度报警。二、方案设计与论证图1.系统大致框图报警模块数模转换模块显示模块数码管温度产生模块电压比拟模块根据总体设计模块图,总共可以分为五个模块。对相应的模块进展相应的电路设计,找出相应的元器件,最后组成一个完整的数字温度计。(1)温度产生模块 温度传感器就是能将温度信号反映到电信号上去,可以用热敏电阻与一些热传感器来实现,由于热敏电阻的阻值与温度不成线性关系,所以这里主要是用温度传感器将温度信号线性地反映到电压上来实现温度取样,测量温度信号为模拟量。(2)数模转换与分析此模块可以由三极管放大或是用集成运算放大器将取样的温度信号放大,然后用利用A/D转换器进展转换。A/D转换主要的任务是对模拟电信号进展分析,将其信号转换成数字信号。(3) 显示模块显示电路可以用各种类型的七段LED显示。这里根据要求,选了4位LED数码管显示。(4) 电压比拟模块此
2、模块,可以选用一些电压比拟器进展搭建电路。(5) 报警模块此模块可以选用一些LED灯、蜂鸣器灯等实现温度超标时的报警电路。温度传感模块,可以由LM35温度传感器产生温度信号。报警模块,当温度超过设定值报警,可以利用电压比拟电路实现,采用LM324。报警电路的实现,如此采用发光二极管与蜂鸣器组成报警电路。至于数模转换模块,要求4位数码管进展显示,根据常用的AD转换器几种类型的根本原理与特点:积分型、逐次逼近型、并行比拟型/串并行型、-调制型、电容阵列逐次比拟型与压频变换型,以与设计要求,有以下3种方案:方案一: 用一个热敏电阻,通过热敏电阻把温度转化为电压,再得到每一度热敏电阻的电压变化值,用LM324运放做成乘法器,使电压乘以一个比例系数,使一度的变化得到一个整数变化的电压值,然后送入MC14433A/D转换器进展数模转换和数字显示。方案二:采用温度传感器对温度进展采集,采集的电压经过放大电路将信号放大,然后经过3.5位A/D转换器转换成数字信号,在进展模拟/数字信号转换的同时, 还可直接驱动LED显示器,将温度显示出来。方案三: 采用TC7107进展模数转换。通过温度传感器LM35采
3、集到温度信号,通过使用TC7107集A/D转换和译码器于一体的功能,直接驱动数码管,省去译码器的接线。再通过LM324等组成的报警电路来达到超温报警的效果。根据电路的简易性与可实行性(比如电路线路多而繁杂,MC14433等芯片在元件库中缺少等),选用方案三。三、单元电路设计与参数计算温度传感电路 / 图LM35是一种广泛使用的温度传感器,它采用内部补偿,输出可以从0开始。常温下,不需要额外的校准处理即可达到 1/4的准确率,工作X围-55 to +150。电源供给模式有单电源与正负双电源两种。转换与数码管显示图是3位半的ADC转换芯片,使用每段8ma的电流直接驱动共阳极发光二极管显示屏,可以大大降低线性误差,使其小于1个计数。翻转误差等幅值与极性相反的漏电流输入信号读数之间的差值小于正负1个计数。高阻抗差分输入可提供1pA的漏电流。差分参考输入允许进展电阻比例测量或桥式传感器测量。自动调零周期确保了输入电压为零时显示屏读数也为零。传统的双积分型转换器测量周期分为两个阶段:输入信号积分参考电压积分反积分。在固定时间周期TSI内对正在转换的输入信号进展积分。通过计数时钟脉冲信号来测量时间。
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