lm35传感器温度测量仪

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1、温度测量仪摘要本课题采用lm35传感器温度测量仪作为感知元件，输出电压经放大后由A/D转换芯片转换成相应地址，送至AT28C64存储芯片输出相应地址的数据，数据经过74157选择，由CD4511负责数码管的译码，最终在两位共阴数码管上进行显示。本课题采用CD4029进行计数预警，采用分位计数的方案，由7485进行比较后判断是否进行温度预警。关键词：lm35温度测量预警AD0809目录第一章系统指标——————————1.1系统预期指标—————————1.2系统结构要求—————————1.3系统技术指标要求———————1.4设计条件———————————第二章方案

2、设计——————————2.1方案流程———————————2.2方案的整体设计————————第三章模块详细设计————————3.1传感器及其放大电路模块————3.2A/D及存储器模块————————3.3数码管显示模块————————————3.4计数模块———————————3.5比较判断以及报警模块—————3.6显示切换模块—————————第四章测试与调试—————————4.1数字显示电路的调试——————4.2ADC、AT28C64与显示电路的连接调试————————————————4.3NE555频率发生调试——————4.4传感器与显示电路的调

3、试————4.5报警温度的设定与判断调试———第五章设计总结——————————5.1设计完成情况—————————5.2问题与改进——————————5.3心得体会———————————第一章系统指标1.1系统预期指标系统设计要求该温度测量仪能够显示当前环境温度，并兼有环境温度超温警报功能。预警温度能够手动进行设置。1.2系统结构要求本课题给出的结构框图如下，要求有系统复位开关S1键，报警温度切换设定开关S2键。图1.2.11.3系统技术指标要求（1）温度测量范围：0℃~99℃（2）显示精度：1℃（3）测温灵敏度：20mv/℃（4）显示采用四位共阴数码管（5）温度报

4、警采用LED发光二极管或蜂鸣器（6）报警温度可以任意设定1.4设计条件（1）电源：0~15V稳压电源可调（2）可供选择的器件下表所示各电容、电阻、发光二级管等元件自定。第二章方案设计2.1方案流程温度测量仪的本质是将模拟信号转换成数字信号，并进行相应的信息反馈，以达到帮助人们感知环境的目的。所以温度信息必须经过传感器以及A/D转换芯片转换成数字信息再经由数字显示电路显示。另外，由于温度传感器的输出有限，需在传感器后添加一放大器。超温报警预设电路也需要和数字显示电路进行连结，以显示设定的报警温度。因此，还需要在数字显示，环境温度输出，以及超温温度设定之间增一切换电路，以

5、切换环境温度和超温设定的显示。具体流程框图如下：存储器温度传感器放大器A/D转换报警超温判断预警计数显示电路显示切换图2.1.1其中温度传感器是该课题设计的核心所在，温度传感器直接影响到测温的精度以及灵敏度。另外温度传感器还分为电流型输出和电压型输出。温度传感器的选择不仅影响整体设计方案的性能，而且对后续电路的设计也有一定程度的影响。2.2方案的整体设计方案采用lm35作为本课题的温度传感器，运放使用TL084，A/D转换芯片采用ADC0809，使用AT28C64作为存储芯片。切换显示电路使用两片74157实现该功能。由CD4511驱动数码管进行显示。温度预警计数由两

6、片CD4029执行。报警判断由两片4位比较器件7485联级成8位比较器进行比较。采用两个LED二极管作为报警信息输出。第三章模块详细设计3.1传感器及其放大电路模块（1）传感器lm35lm35系列是精密集成电路温度传感器，其输出的电压线性地与摄氏温度成正比。是电压型输出的温度传感器，因此后续电路不再需要电流—电压转换器，一定程度上简化了电路的设计。该系列传感器生产制作时已经过校准，输出电压与摄氏温度一一对应，使用极为方便。灵敏度为10.0mV/℃，精度在0.4℃至0.8℃(-55℃至+150℃温度范围内),重复性好，低输出阻抗，线性输出和内部精密校准使其使用起来更加简

7、单与方便。其工作电压为4V~30V，宽工作电压，满足课题设计要求。测温范围为-50℃~+150℃，也符合课题设计要求。Lm35有多种封装形式，本课题设计采用如下封装图3.1.1（2）放大电路的设计本课题设计要求测温灵敏度为20mv/℃，lm35器件自身的灵敏度为10mv/℃，因此放大器的放大倍数应达到2倍。易知，应采用同向放大器。同向放大器设计如下：图3.1.2Vi与V-虚短，因为虚断，反向输入端没有电流通过，R1、R2串联。所以又Vi等于R2上的分压综得，由上，可取R1、R2分别为1KΩ。（3）电压跟随器　电压跟随器，顾名思义，就是输出电压与输入电