三位半数字显示温度计实验报告.doc

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1、《课程设计——三位半数字显示温度计》设计报告设计时间：2011.12.25班级：10应电一班姓名：报告页数：21页广东工业大学课程设计报告设计题目：三位半数字显示温度计学院：信息工程学院专业：应用电子技术（1）班学号：姓名合作者：成绩评定_______教师签名_______目录一．设计任务与要求二．设计方案及比较三．系统设计总体思路四．系统原理框图及工作原理分析五．组成电路主要器件的参数，工作原理、外形图及选择六．电路原理图七．产品制作及调试八．实验结果与数据处理九．结论（设计与分析）十．心得体会一．设计任务

2、与要求设计任务：3位半数字显示温度计（一）．训练目的1、熟悉温度传感器、A/D转换器、LED或LCD液晶显示器、数码显示器的原理和特点，掌握其实际应用的工作原理与方法。2、加深对模/数转换工作原理的理解，巩固相关的理论知识。3、在熟悉数字显示温度计的电路组成与工作原理，掌握相关芯片的作用与使用基础上，培养设计、制作、调试电路等一系列工程设计的能力。4．掌握相关IC的性能参数及使用方法。培养综合运用模电、数电、传感器等理论知识为实际电路设计的应用能力。（二）预习要求与参考、收集相关信息1．认真预习有关数字显示温

3、度计设计、构成等方面的知识；熟悉数字显示温度计的基本结构原理，掌握相关芯片的性能参数及使用方法。2．参考《高频电子电路》、《数字电子技术》、《模拟电子技术》、《集成电路大全》《传感器技术》等书。（三）设计要求和设计指标设计任务：采用温度传感器LM35，位A/D转换器、数码或液晶显示器设计一个日常温度数字温度计。产品指标及技术要求：①温度显示范围：0℃~45℃；②数字显示分辨率：0.1℃；③精度误差≤0.5℃；④电路工作电源可在5~9V范围内工作.参考芯片:3位半A/D转换器：CC7106/CC7107、CC7

4、126/CC7127温度传感器：LM35LCD显示器：数码显示管:共阳或共阴极（二）实验测试要求1．测温度传感器输出曲线，即V/℃曲线；2．调整电路的参数以及参考电压；3．用示波器测量A/D转换器的BP、POL管脚波形及输出驱动波形；4．记录Vin与显示的数值关系；二．设计方案及比较（一）设计方案1.方案一：基于LM35和ICL7107的数字显示温度计2.方案二：基于单片机的数字显示温度计（二）方案比较方案一的设计思路清晰、原理简单，容易实现。而由于现阶段对单片机的知识掌握不多，用方案二实现有一定的难度，所以

5、选择方案一更合适，也更好实现。三．系统设计总体思路1.数字温度计电路原理系统方框图，如图温度采集电压放大AD转换数码管驱动温度显示电路原理系统方框图通过温度传感器LM35采集到温度信号，经过整形电路送到A/D转换器，然后通过译码器驱动数码管显示温度。ICL7107集A/D转换和译码器于一体，可以直接驱动数码管，省去了译码器的接线，使电路精简了不少，而且成本也不是很高。ICL7107只需要很少的外部元件就可以精确测量0到200mv电压，LM35本身就可以将温度线性转换成电压输出。综上所述，采用LM35采集信号，

6、用ICL7107驱动数码管实现信号的显示。四．系统原理框图及工作原理分析（一）数字温度计电路原理（系统）框图及工作原理1.数字温度计电路原理（系统）框图温度传感器双积分A/D转换电路计数器锁存器译码器驱动电路控制逻辑电路4分频电路LED或LCD显示器振荡器A/D转换电路模拟部分数字部分显示部分电路的组成：温度传感器、A/D转换器和LED显示器2．工作原理：温度传感器将感受到外界的温度经传感器内部电路处理后输出一个与外界摄氏温度成线性比例的电压信号。此信号差动输入到A/D转换器，A/D转换器的双积分器输出信号通

7、过控制逻辑电路向数据锁存器发出一个锁存信号，锁存器将计数器的数据锁存并经译码驱动电路驱动LED工作，显示感应的温度数值。五．组成电路主要器件的参数，工作原理、外形图及选择1．温度传感器(1).温度传感器的类型及选择在自动控制、机电整合的应用中，温度的测量为常见的需求，感测温度的产品有多种类型，依特性可概分为膨胀变化型、颜色变化型、电阻变化型、电流变化型、电压变化型、频率变化型…等，常用的有热敏电阻、热电偶、热电阻、双金属片传感器、集成温度传感器。集成温度传感器是将传感器、信号处理电路集成一体，因而极大地提高了

8、它得性能。它具有测温精度高、线性优良、体积小、稳定性好、输出信号大、热容量小等优点而广泛被应用。集成温度传感器按输出形式可分为电压型和电流型。常见的电压变化型的温度传感器有LM35、LM335，其不同点为LM35之输出电压是与摄氏温标呈线性关係，而LM335则是与凯氏温标呈线性关系。由于摄氏温标较常使用，因此选用LM35做介绍。(2).LM35集成温度传感器a.LM35内部结构及原理LM35是由Na