文档介绍：电子技术课程设计报告
〔数字温度计〕
姓名:
学号:
专业年级:电信111
指导教师:
设计时间:2013/06/17-2013/06/27
第一章引言1
第二章设计任务与要求1
第三章设计方案1
3-1采集和放大:2
3-2模数转换:2
3-3数码显示:2
第四章设计原理与电路2
4-1温度传感器原理:2
4-2模数转换原理:4
4-3显示数码管:11
第五章电路的组装与调试12
第六章设计总结与感想15
附录16
参考文献:17
第一章引言
科技的高速开展,科技产品在不断的的更新。传统的温度计已经不能满足人们对温度准确度和准确度的要求。这些参数的获取都需要有高科技做保证,在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)中,传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器技术,在我国各领域已经引用的非常广泛,可以说是渗透到社会的每一个领域,人民的生活与环境的温度息息相关,在工业生产过程中需要实时测量温度,在农业生产中也离不开温度的测量,因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
测量温度的关键是温度传感器,温度传感器随着温度而引起的物理参数变化有:膨胀,电阻,电容,电动势,磁性能,频率,光学特性及热噪声等等。温度传感器的开展经历了三个开展阶段:传统的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器、智能集成温度传感器。
当今信息化时代展过程中,各种信息的感知、采集、转换、传输和处理的功能器件已经成为各个应用领域中不可缺少的重要技术工具。传感器是信息采集系统的首要部件,是实现现代化测量和自动控制的主要环节,是现代信息产业的源头,又是信息社会赖以存在和开展的物质与技术根底。可见理解和撑握传感器的知识与技术有着其极重要的意义。
对采集的信息都希望用最直接的方式显示出来,但是传感器所采集的信息是模拟的信号,并且信号是非常微小的,需要用放大器进展放大。模拟信号不能直接用数字仪器直接显示,通过模数转换之后就可以将模拟量转变成数字量,在通过数码管进展显示。有些可以直接与单片机。数码管有共阳极与共阴极两类,本次设计采用的是共阳极的七段数码管。
第二章设计任务与要求
设计任务:设计一数字温度计,将测量的温度值转换为数字量并显示出来,即将收集的模拟的信号转换成数字信号。
设计要求:必须选择一个温度传感器,并且所设计的数字温度计测量的围为0-100℃,采用数模转换〔单片机除外〕,LED数码管进展数字显示。
第三章设计方案
设计方案主要包括温度的采集与信号的放大,数模转换,数码显示三局部。
温度的采
集与放大
数模
转换
数码
显转换示
3-1采集和放大:
温度的改变会影响一些电阻的阻值,温度传感器是通过物体随温度变化而变化的特性来测量的。一般采用阻值的变化与温度的变化有线性关系的电阻来采集温度,最后通过阻值的变化来反映出温度。Pt100铂热电阻与温度之间存在着线性的关系,通过阻值的变化可以得到对应的温度。有些是采用热电偶的方式,温度检测局部可以使用低温热偶,热电偶由两个焊接在一起的异金属导线所组成。热电偶产生的热电势由两种金属的接触电势和单一导体的温差电势组成。通过将参考结点保持在温度并测量该电压,便可推断出检测结点的温度。本次课程设计主要用LM35,温度传感器,它能集温度的采集与放大于一身的传感器,而且采用LM35的电路比拟简单,于其部已将采集的信号进展放大。
3-2模数转换:
数模转换就是将采集的温度模拟信号转换为数字信号,能够被数码管识别的数字信号。AD0809,,只是AD0809是与单片机搭配电路比拟简单,但是该课程设计不能用单片机。TC7107与MC14433都是三位半的模数转换器,其可以直接与数码管进展连接显示。但是MC14433在仿真软件protues中没有,所以只能采用TC7107。
3-3数码显示:
数码显示就是将TC7107转换成的数字信号进展显示。一般数码管有共阳极与共阴极两类,共阳与共阴的只要区别就是其公共端是接阳极还是接阴极,如果接阴极就为共阴极,反之为共阳极。数码管根据不同的信号显示不同的值,但是一个数码管只能显示0—9还有负号与小数点。0—9的显示主要是其a~g管脚的组合显示。
第四章设计原理与电路
4-1温度传感器原理:
温度传感器主要就是LM35,由于它采用部补偿,所以输出可以从零度开场。LM35系列是精细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,比按绝对温标校准的线性温度传感器还得多。其主要的优点有:
在摄氏温度下直接校准。
+10mV/℃线性刻度系数。
在25℃℃的精度。
适合于远程应用。
工作电压围广〔4—30〕。