数字电子技术基础-空调机温度控制器

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1、HarbinInstituteofTechnology课程设计说明书（论文）课程名称：数字电子技术基础设计题目：空调机温度控制器院系：实验学院班级：0536102设计者：崔岩学号：6050520227指导教师：于泳设计时间：2007-11-30哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学课程设计任务书姓名：崔岩院（系）：实验学院电子工程系专业：电子信息工程班号：0536102任务起至日期：2007年11月01日至2007年12月05日课程设计题目：空调机温度控制器已知技术参数和设计要求：技术参数：此次主要用到的器件有：AD590、cc4066

2、、cd4017、LM324各一，5.1V和3V稳压管各一，以及各种阻值的电阻等。其主要参数如下：1、AD590是单片集成的温度电流源传感器，其测温范围－55℃~+150℃，测温精度±0.5℃，整个量程范围内的非线性误差小于±0.3℃。在电压Ｕ为＋4～＋30Ｖ的宽电压范围内，电流Ｉ与温度成线性关系，温度每增加１℃，电流Ｉ随之增加１uA。2、cc4066是四双向开关，主要用作模拟或数字信号的多路传输。推荐工作条件：电源电压范围：3V～15V输入电压范围：0V～VDD工作温度范围：M类－55℃～125℃E类.－40℃～85℃3、cd

3、4017是5位Johnson计数器，具有10个译码输出端，CP、CR、INH输入端。推荐工作条件：电源电压范围：3V-15V输入电压范围：0V-VDD工作温度范围M类：55℃-125℃E类：40℃-85℃4、LM324是四运算放大器，它的内部包含了四组完全独立的运算放大器。设计要求：1．具有温度采集功能，实时采集室内环境温度，要求误差在±1℃之内。2．温度设定通过按键完成，比如，按一下键为设定成21℃，按两下键为设定成21℃，依此类推，并且能将设定的温度显示出来。3．根据设定温度和采集到的温度判断压缩机的运行状态，可以用开关量

4、来表示。电路图：测温电路：控温电路：+5V+5V+15Vʵ¼ÊζÈÉ趨ζÈU2cc40668311194102131256U54017CLK14ENA13RST15Q03Q12Q24Q37Q410Q51Q65Q76Q89Q911CO12U1ALF353+-32184R251012R330012R830012R1130012R1630012R1830012R6100K12Q5Q4Q3Q2R1512R1312R1212R912R730012LD412LD212LD112Q1NPNK1LP1V1LD312D13V工作量

5、：1．确立设计方案明确设计目标，根据已学知识判断所需电路及器件。主要由两部分构成：温度设定和温度采集。2．阅读有关文献参考《数字电子技术》课本，以及相关元件的技术参数和使用说明，总结所需知识及相关元器件的信息。3．详细设计电路，并计算相应的参数对于本电路中涉及温度测量部分，需设定相关电阻等参数，进而达到题目要求的参数。4．研究并改进已知电路进一步完善所设计的电路，并提出改进方案。5．连接设计电路以及调试按照所设计电路图，在面包板上连接电路。连接后，按照要求及设计目标，逐步调适电路。温度采集比较器阈值控制设定温度输入设定温度显示

6、执行单元具体设计过程：该控制器的总体框架如图1所示，该电路的核心应为一比较器，且该比较器的阈值电压应受到设定温度输入的控制，可以采用多路模拟开关和电阻分压网络来改变阈值电压。采集到的温度与阈值电压比较后，根据相应的比较结果，控制执行单元，进而达到温度控制的目的。为了便于观察所设定的温度，我们设计了设定温度显示部分。图1总体框架一、温度采集设计温度采集是空调中对室温进行测定的部分，通过测定当时温度，才能与使用者输入的待调温度进行比较，进而通过执行单元进行调整。所采用的温度敏感元件是AD590，AD590是单片集成的温度电流源传感

7、器，其测温范围－55℃~+150℃，测温精度±0.5℃，整个量程范围内的非线性误差小于±0.3℃。在电压Ｕ为＋4～＋30Ｖ的宽电压范围内，电流Ｉ与温度成线性关系，温度每增加１℃，电流Ｉ随之增加１uA。管脚图如图2所示。图2AD590管脚图为用AD590实现温度的测量，设计电路时要考虑以下问题：（1）将AD590输出电流信号转化为电压信号，为此应与AD590：串接一电阻，比如接一10kΩ的电阻，则在0℃时电阻上的压降为2.73V，温度每增加1℃，电阻上压降增加10mV。（2）为使温度为0℃时输出电压为0V，应加入以偏移量，来抵消

8、此时AD590的输出。（3）合理设计整个电路的增益，满足温度电压转换当量的要求。经过计算选定主要参数如下：Rf1=10kΩ，R1=2kΩ,R2=15kΩ，Rw=5kΩ，R4=3kΩ，Rf2=27kΩ；所选运放为LM324，管脚图如右图3所示：测温电路需要两个运算放大器，LM3