文档介绍：福州大学电气工程与自动化11级电子技术综合性实验实验报告专业班级电气(8)班学号011100838姓名张强指导教师涂娟2013年6月一、设计要求温度计是工农业生产及科学研究中最常用的测量仪表,本实验要求用中小规模集成芯片设计并制作一数字式温度计,即用数字显示被测温度。具体要求如下:①温度测量范围为;②测量精度;③4位LED数码管显示对应的温度值(~);④每秒更新数据2次以上。二、方案选择与确定(含各部分电路原理图、工作原理和参数计算)1电路的设计数字温度计电路原理系统方框图,,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,用ICL7107驱动数码管实现信号的显示。2电路原理及其电路组成数字温度计的设计原理图见附录1。它通过LM35对温度进行采集,通过温度与电压近乎线性关系,以此来确定输出电压和相应的电流,不同的温度对应不同的电压值,故我们可以通过电压电流值经过放大进入到A/D转换器和译码器,再由数码管表示出来。,该器件输出电压与摄氏温度线性成比例。因而,从使用角度来说,LM35与用开尔文标准的线性温度传感器相比更有优越之处,LM35无需外部校准或微调,可以提供±1/4℃的常用的室温精度。LM35具有以下特点:(1)工作电压:直流4~30V;(2)工作电流:小于133μA(3)输出电压:+6V~-(4)输出阻抗:;(5)精度:℃精度(在+25℃时);(6)漏泄电流:小于60μA;(7)比例因数:线性+/℃;(8)非线性值:±1/4℃;(9)校准方式:直接用摄氏温度校准;(10)封装:密封TO-46晶体管封装或塑料TO-92晶体管封装;(11)使用温度范围:-55~+150℃额定范围传感器电路采用核心部件是LM35AH,供电电压为直流15V时,工作电流为120mA,功耗极低,在全温度范围工作时,电流变化很小。电压输出采用差动信号方式,由2、3引脚直接输出,电阻R为18K普通电阻,D1、D2为1N4148。,这里采用以下换算办法来进行量化。设经过信号调理后的电压为Ui,则已知-10V对应的温度为-55℃,10V对应的温度为125℃,易求得比例因数Kt=/℃。温度为0℃时,ΔT=55℃(即相对于-55℃的变化量)。,,(由12位AD,满量程20V可得),用Ks表示。可求得数字量变化与温度变化的对应关系:=(/℃)/()=/℃当t=0℃时,AD输出的数字量D0=0+55℃×/℃=1250=04E2H。温控电路由传感器电路、信号调理电路、A/D采样电路、单片机系统、输出控制电路、加温电路构成。电路基本工作原理:传感器电路将感受到的温度信号以电压形式输出到信号调理电路,信号经过调理后输入到A/D采样电路,由A/D转换器将数字量值送给单片机系统,单片机系统根据设计的温度要求判断是否需要接通加温电路。温度信号采集电路Op-07芯片是一种低噪声,非斩波稳零的单运算放大器集成电路。由于OP07具有非常低的输入失调电压(对于OP-07A最大为25μV),所以OP-07在很多应用场合不需要额外的调零措施。OP07同时具有输入偏置电流低(OP-07A为±2nA)和开环增益高(对于OP-07A为300V/mV)的特点,这种低失调、高开环增益的特性使得OP-07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。OP-07具有以下特点:超低偏移:150μV最大。  (1)低输入偏置电流:。  (2)低失调电压漂移:/℃。  (3)超稳定,时间:2μV/month最大  (4)高电源电压范围:±3V至±。 OP-07引脚图OP-07芯片引脚功能说明:1和8为偏置平衡(调零端),2为反向输入端,3为正向输入端,4接地,5空脚6为输出,7接电源+。OP-07高精度运算放大器具有极低的输入失调电压,极低的失调电压温漂,非常低的输入噪声电压幅度及长期稳定等特点。由LM35