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电子技术课程设计-温度测量与控制器.doc

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电子技术课程设计-温度测量与控制器.doc

电子技术课程设计题目名称:温度测量与控制器班级:学号:姓名:指导教师:日期:一、设计题目温度测量与控制器二、设计任务与要求温度是表征物体冷热程度的物理量,在工农业生产或科学研究中,经常需要对某一系统的温度进行测量,并能自动地控制、调节该系统的温度。下面设计并制作对某一系统的温度进行测量与控制的电路。电路要求为:①被测温度和控制温度均可数字显示。②测量温度范围为C0~C120,精度为C0.5。③控制温度连续可调,精度为C1。④温度超过额定值时,产生声、光报警信号。三、题目分析和内容摘要题目分析:温度测量与控制电路是在实际应用中相当广泛的测量电路。本次设计主要运用基本的模拟电子技术和数字电子技术的知识,同时综合温度传感器的相关应用,实现温度测量与控制电路的设计。内容摘要:本次设计以数字电子技术的基础知识为主:用电压比较器来实现温度控制装置,采用555构成的多谐振荡器来实现声光报警装置,用内置译码器的四输入数码管译码显示温度,A/D转换应用集成芯片完成。同时运用到模拟电子技术中的滤波放大电路的相关知识:在A/D转换前置低通滤波器,来滤除干扰信号,应用放大电路来实现信号幅度与元器件工作范围的匹配。综合传感器知识,设计决定采用热敏电阻构成的桥式电路来实现温度的测量与转换。四、整体构思和方案选择方案选择:方案一:由555定时器组成多谐振荡电路,时钟电路产生100ms频率时钟,现在就变成了每100ms计数器内所计的数再经分频来作为温度。每100ms到来时,对锁存器电路锁存,锁存以后才能对计数器进行清零。方案二:系统框图如图1所示,温度传感器测量温度,转换成电压信号后经过滤波消除干扰信号,放大电路将所测信号幅度与后续电路的工作范围做一匹配,所得有用信号经过A/D转换专职转换成数字信号。此数字信号有三条路径:一、进入超限报警装置与所设定的温度范围进行比较,若超限则发出声光报警;二、经过码制转换后进入数码管显示当前所测温度;三、进入数字比较器与输入的控制温度进行比较,产生温度控制机构的工作信号,同时显示输入的控制温度。此系统可以对被测体的温度进行实时跟踪测量,并进行有效控制,总体上实现了温度的测量与控制。图1方案三:系统框图如图2所示,温度传感器用来测量被测体的实时温度并转换成电压信号,该电压信号经过滤波放大电路,成为有用信号分两路进入后续电路:一路进入A/D转换电路将其转

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