文档介绍：（招聘面试）电子设计竞赛
通信选拔题目
电子设计竞赛题目
一．简易数字温度计
1. 设计壹个简易数字温度计（不得使用专门的温度传感器，比如 DS18B20，能够使用热敏
电阻或热电偶），能够实时采集环境温度且通过数码管或 LCD 显示；
2. 温度测量误差≤℃；
3. 能够通过按键设置壹个温度范围，实际测量温度小于或大于该范围时有报警提示，报警
方式自定。温度设置范围自定，可是所设置的温度范围必须能够演示；
4. 提高温度测量精度，测量误差≤℃；
5. 方案。
通过 A/D 转换吧电压转换成数字型号；于用软件计算出此时的温度
6. 数显温度计的设计和制作
7. 欧伟民
8. 低温的测量常采用具有玻璃外壳的酒精温度计和水银温度计，这类温度计具
有价格低廉、性能稳定、直观性强的优点，但也具有易破碎且只能于现场观
察的缺点，水银温度计仍易造成污染而有害健康。目前，应用最为广泛的是
温度敏感元件和二次仪表的组合，既可用于远程显示，也可进行调节控制，
仍可做到自动记录。常用的温度敏感元件有热电偶、热电阻、二极管、IC 温
度传感器等。本文介绍的数显温度计是以半导体二极管作为温度传感器的数
字显示温度计，其测温范围为－50℃～＋150℃，测温精度达 ℃。
9. 壹、测温探头工作原理
10. 于附图所示电路中，电阻 R1～R3、二极管 VD1～VD3、三极管 V1 构成温度传
感器电路。其中，VD1、VD2 串接作为测温探头；R1～R3、VD3、V1 构成恒流
源电路，给测温探头提供恒定的正向电流。
11. 大家知道，半导体二极管的正向压降决定于正向电流的大小和温度，当正向
电流壹定时，正向压降随温度的升高而下降。对于普通的硅二极管 1N4148 而
言，具有约－2?1mV/℃的温度系数，当俩个 1N4148 串接时，总的正向压降和
温度的关系约为－4?2mV/℃。理论和实践均已证明，于－50℃～＋150℃的范
围内，二极管的测温精度可达±0?1℃，和其他温度传感器比较，二极管温度
传感器具有灵敏度高、线性好、简便的特点，而且当二极管的正向电流和温
度壹定的情况下，其正向压降是非常稳定的。
12. 通过计算能够知道，恒流源提供给 VD1、VD2 的恒定电流约为 0?5mA。二极管 VD3
起温度补偿作用，保证恒流源能提供稳定的电流。
13. 二、测量显示原理
14. 测量探头把待测温度转换为相应的电压后，因为要实现温度的数字显示，就
必须有模拟/数字转换装置。于附图中，IC1、IC2、IC3 及其周围元件构成 A/D
转换、数字显示电路，这壹部分电路以美国 Motorola 公司生产的 A/D 转换器
MC14433 为核心。
15. MC14433 是单片 CMOS3 位双积分型 A/D 转换器，该 A/D 转换器转换精度高，达
±0?05％±1 字；转换速率为 2～25 次/秒；输入阻抗大于 1000MΩ；外围元件
少，电路结构简单；量程为 1?999V 和 199?9mV 俩挡；输出 8421BCD 代码，经
译码后实现 LED 动态扫描显示。MC14433 的第 2 脚为外接基准电压 Vref 输入
端；第 3 脚为被测电压 Vin 输入端；第 1 脚为模拟地，此端为高阻输入端，
是被测电压和基准电压的地；第{15}脚为过量程输出标志端 OR，平时 OR 为高
电平，当|Vin|>Vref 即超过量程时，OR 为低电平。被测电压 Vin 和基准电压
Vref 成下列比例关系(当小数点定位于 4 个 LED 数码管的十位数时)：
=×199?9
17. 于附图中，IC2(译码器 MC14511)把 IC1(MC14433)输出的 BCD 码译成十进制数
显示，因为 MC14433 以扫描方式输出数据，所以只需要用壹个译码器就能驱
动 4 只共阴极 LED 数码管，其中千位数的数码管(最左边壹个 LED 数码管)只
接 b、c 俩段。4 只 LED 数码管的公共阴极分别由 IC3(MC1413)中的 4 个达林
顿复合晶体管驱动。负号由千位数的 LED 数码管之“g 段”来显示，显