温度测量数显控制仪设计 2

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1、河北学院课程设计说明书（学年第二学期）课程名称：电子技术课程设计题目：温度测量数显控制电路专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计周数：2周设计成绩：-19-课程设计评语课程设计成绩指导教师（签字）年月日-19-目录一、绪论二、设计目的三、设计主题（方案Ⅰ与方案Ⅱ）1、方框图2、设计3、制作四、结论附件元件清单-19-一、绪论主要说明以7107为核心的数字式温度控制器的设计。主要由五部分组成：数码管显示预设温度和实测温度，A/D转换器实现数模信号的相互转换；预置电路和实测电路来预置温度和测量温度。控制电路则用来

2、控制预设与实测之间的转换，此部分是一个电压比较器以LM324为主。供电部分为偏执电路，直流稳压电源5V。二、设计目的设计任务：温度显示/控制电路设计设计要求：该设计电路测量温度的范围为0到100℃，能够对温度值预置、测量进行数字显示和温度控制。可选用器件：集成电路、LM324、CD4013、CD4066、LM7107、共阳数码管、发光二极管、电阻、电容、开关按钮等-19-三、设计主题方案Ⅰ1、方框图2、方案分析热敏电阻的电阻值会随着外界温度的变化而变化，并近似为线性变化。利用这种关系，可以组成温度测量电路。从这

3、个电路中将会得到随外界温度变化而变化的带有当前温度特征的电压信号。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，使得输出的电压伏值能够满足后续电路模块的输入要求，选择LM324。-19-放大电路模块输出地电压信号分为两路：一路直接用于数字显示电路模块的输入信号，从而得到直观的温度数据。另一路将输出的电压信号作为继电器驱动电路模块中的电压比较器的一个输入信号。温度控制电路模块的输

4、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，这样既可以显示当前要设的温度值。另一路送入继电器驱动电路模块中的电压比较器的另一个输入端，与放大电路的模块输出的电压信号进行比较，，从而由这两电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。当两路输入信号输入的电压相等时，则继电器驱动电路模块工作，从而控制外界温度的变化，并将电路变化结果输入到数字显示电路模块中。数字显示电路模块的输出显示内容，由其输入的电压信号所决定，并且其输出显示的段码数字与输入的

5、电压信号呈现一定的线性关系。这样就可以由输入的电压信号的伏值大小来控制其显示内容，从而得到当前温度下的数字输出显示，从而可以直观的得到当前的温度值。当温度超过当前的设定值时，通过三极管供压放大带动风扇进行转动。3、模块电路设计（1）显示电路先把电路接入AD转换器7107,然后接入共阳极数码管，使模拟信号转换成数字信号。-19-7107是一块应用非常广泛的集成电路，它包含31/2位数字A/D转换器，可直接驱动LED数码管，内部设有参考电压、独立模拟开关、逻辑控制、显示驱动、自动调零功能等。制作时，数字显示数码管

6、玮共阳型，2K可调电阻最好选用多圈电阻，分压电阻选用误差较小的金属膜电阻，其它器件选用正品即可。（2）5V稳压电源-19-三端稳压器的通用产品有78系列（正电源）和79系列（负电源），输出电压由具体型号中的后面两个数字代表，有5V，6V，8V，9V，12V，15V，18V，24V等档次。输出电流以78（或79）后面加字母来区分L表示0.1；AM表示0.5A，无字母表示1.5A，如78L05表求5V0.1A。在使用时必须注意：(VI)和(Vo)之间的关系，以7805为例，该三端稳压器的固定输出电压是5V，而输入电

7、压至少大于7V，这样输入/输出之间有2－3V及以上的压差。使调整管保证工作在放大区。但压差取得大时，又会增加集成块的功耗，所以，两者应兼顾，即既保证在最大负载电流时调整管不进入饱和，又不至于功耗偏大。另外一般在三端稳压器的输入输出端接一个二极管，用来防止输入端短路时,输出端存储的电荷通过稳压器,而损坏器件。一般稳压管和稳压三级管的用途是一样的，都用于控制板电路的稳压．以防止电压过高烧毁电路输入与公共端之间，输出与公共端之间接电容，防止自激震荡。（3）预置与测量电流I为温度的函数I=273+t，式中t为摄氏温度；

8、电流I的单位为uA。I1用以抵制273uA的偏移量，所以第一级输出电压U=If×-19-Rf1为与摄氏温度成正比的电压量.温度每变化1摄氏度，U变化10mA，第二级为同相比例运算电路，用以调整放大倍数，满足要求的电压温度当量。预置电路和测量电路由CD4066串联发光二极管构成，并与控制器相连。CD4066每个封装内部有4个独立的模拟开关，每个模拟开关有输入、输出、控制三个端子，其中输入