电子工程设计与实践实验指导书

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1、《电子工程设计与实践》实验指导书唐山学院信息与控制工程实验教学中心2015年11月实验一基于LM35的温度测量系统设计一.实验目的1.学习LM35线性精密温度传感器的特性及使用方法。2.进一步学习单片机应用系统的设计方法。3.进一步学习PROTEUS仿真软件使用方法。二.实验设备及器材配置1.LAB8000单片机仿真实验系统。2.计算机。3.导线。4.LM35温度传感器、UA741运算放大器、电阻、电容、电位器等。三.实验内容1.采用PROTEUS仿真软件设计硬件电路，用KEIL开发环境编程实现温度测量显示。2•利用扩展实验板上的LM35温度传感器及

2、其电压放大电路（或利用面包板搭建），利用实验箱上的A/D转换器采集放大器输出的电压值，在数码管或LCD上显示测量的温度值（精确到小数点后一位）。四.实验原理说明LM35是美国国家半导体公司（NS公司）生产的系列精密集成电路温度传感器，它的输出电压与摄氏温度线性成比例（10mV/°C）,因而LM35优于用开尔文标准的线性温度传感器，LM35无需外部校准或微调来提供±1/4°C的常用的室温精度，在・55°C〜+150°C温度范围内为土3/4°C,LM35的额定工作温度范围为・55°C〜+150°C,LM35C在・40°C到+110°CZ间，LM35D在0

3、°C到+100°CZ间。LM35适合密封的TO-46封装，LM35C、LM35D适合塑料TO・92封装。管脚封装如下：TO-92PlasticPackageBOTTOMVIEWTO-46MetalCanPackage*BOTTOMVIEWOrderNumberLM35CZfLM35CAZorLM35DZSeeNSPackageNumberZ03A•Caae3toy显iveon{GND)OrderNumberLM35H.LM35AH,LM35CH.LM35CAHorLM35DHSeeNSPackageNumberH03H实验原理框图如图M所示。图1-1

4、测温系统原理框图LM35DZ测量温度范围0-100°C,对应输出电压0-1V,放大5倍后的输出电压为0-5V,经A/D转换后的数字量为D,被测温度为T。Vi=0.01XT,Vo=0.05XT=DXVREF/256,其中VREF=5V,为ADC0809的参考电压。因此被测温度与数字量的关系为：T=100XD/256o根据上述公式，经过软件编程即可算出温度值。注意：用汇编语言编程时，利用乘法指令将D与100相乘后，高八位即为温度的整数位（存于B中），低八位即为小数位（存于A中）。不用再除以256。送显示时，要经过十进制转换。一.实验连线及实验电路1.实验

5、连线(1).LM35连线釆用单电源形式，如图1-2所示。其输出与运算放大器输入端相连。运算放大器可采用LM741等型号的通用运算放大器(注意：使用PR0TUES7.7仿真时，用741或UA741),管脚如图1-3所示。采取同相输入，电压放大倍数为5倍，电路图如图1-4所示O(2).A/D转换器采用ADC0809,参考A/D转换实验。⑶.显示电路自行设计。2.实验电路十％(4-20V)NCVccOUTPUTOFFSETNULL图1-2LM35连线图图1-3LM741管脚图六•思考题及实验报告要求1.思考题(1).如果系统釆用10位A/D转换器，写出温度

6、与数字量的关系，程序如何修改？(2).考虑如何加入抗干扰措施？如何提高测量精度？2.实验报告要求(1).给出自行设计的系统详细电路原理图、程序清单(加注释)、程序流程图、测量误差。(2).总结实验过程中调试所遇到的问题和解决方法，写出设计及编程调试的经验和体会。一.数码显示原理图egMKTOt—rjoroU7**IPI*I*I»*IC>I*IM#主土”2••24AMVTnJwJJqvlwBttGIcflASS：

7、fe1fi-▲asm!ssssssxmMolAIr1III:b『隅:HAEU2F心£心86阳&888U1B88B8阳8^58838855&8

8、S38KS8U6T*CJK沖;8CHS5U12二、PROTEUS常用元件库元件名称元件库子库制造商单片机AT89C51MicroprocessorICs8051FamilyAtmel总线驱动器74HC245TTL74HC发光二极管LED-BIBYOptoelectronicsLEDs发光二极管LED-BIBYOptoelectronicsLEDs发光二极管LED-REDOptoelectronicsLEDs电阻RESResisitorsGeneric按钮BUTTONSwitches&RelaysBUTTON开关SwitchSwitches&Relay

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