《电子技术》综合课程设计.doc

电子技术课程设计任务书河北建筑工程学院课程设计任务书课程名称： 电子技术 综合课程设计系： 电气系 专 业：楼宇智能化工程技术 班 级：楼宇073 学 号： xxxxxxxx 学生姓名： xxxxxxx 指导教师：张志荣 魏建新 职 称：副教授 高级实验师 2009年1 月 5日目 录一 引言 （1）二 智能温度计的基本组成方框 （1）三 系统硬件组成 （2）（一） 温度传感器AD590及其应用 （2）（二） 放大器（3）（三） A/D转换器MC1443 （3）（四） LED显示器（4）（五） 系统核心单片机部分闪电存储器型器件AT89C51（5）（六） 其它（10）四 智能温度计的流程图 （10）五 系统主程序 （12）六 总结和体会（22）七 参考文献 （23） 电子技术 综合课程设计任务书 一、课程设计的性质、目的：课程设计主要目的，是通过电子技术的综合设计，熟悉一般电子电路综合设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体的设计方法。通过设计也有助于复习、巩固以往的学习模电、数电内容，达到灵活应用的目的。在设计完成后，还要将设计的电路进行安装、调试以加强学生的动手能力。在此过程中培养从事设计工作的整体观念。课程设计应强调以能力培养为主，在独立完成设计任务同时注意多方面能力的培养与提高，主要包括以下方面： 独立工作能力和创造力。 综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力。 查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力。 熟悉常用电子仪器操作使用和测试方法； 工程绘图能力。 写技术报告和编制技术资料的能力。二、课程设计的主要内容、基本要求和书写字体： （一）要求：1 根据技术指示设计各单元电路，写出设计过程，进行设计方案论证、方案对比； 2 选择所用元器件的型号，写出元器件的功能表，列出元器件清单； 3 画出整机原理图； 4 画出整机接线图； 5 组装并调试设计电路，自行排除故障（对电路首先进行单元电路调试，在保证单元电路工作正常的情况下，再进行整机连接）； （二）目录 1、功能要求、2、技术指标 3、选出2-3个方案，划出功能框图、写出实现原理。4、方案比较，确定方案：写出已确定方案详细工作原理，计算出参数。5、确定方案的单元电路功能、引脚图 所用元件明细表等6、总结 7、总电路原理图 三、设计题目： 1、3 1/2数字电压表 2、3 1/2数字温度表 3、3 1/2数字mAs表四、具体要求：（一）根据题目：利用所学过知识，通过上网或到图书馆查阅资料，设计出2-3个实现数字电压表的方案；只要求写出实现工作原理，画出电原理功能框图，描述其功能。说明：采用原理、方案、方法不限，可以自行设计。（二）其中对将要实验方案3 1/2位数字电压表方案、3 1/2数字温度表，3 1/2数字mAs表，须采用中、小规模集成电路、MC 14433A/D转换器等电路进行设计，写出已确定方案详细工作原理，计算出参数。（三）技术指标：1、3 1/2位数字电压表方案：测量直流电压1999-0001V；199.9-0.1V；19.99-0.01V；1.999-0.001V；测量交流电压1999-199V。2、3 1/2位数字温度表方案：测量值：0-1999C 3、3 1/2位数字mAs表方案：测量值：1999-0001mAs；199.9-0.1 mAs； 五、电子电路设计的一般方法（一）方案论证（方案比较）与总体设计（举例说明）（二）单元电路的设计步骤（举例说明）（三）电子元器件的选择1 、电子元器件选择原则；2 、模拟集成电路的选择；3 、数字集成电路的选择；4 、晶体二、三极管的选择；5 、电阻、电容、电感的选择。（四）参数计算根据性价比和预设指标，合理选择参数进行计算。（五）总体电路画法1、按照信号流向，从左到右，从上到下依次画出各单元电路；2、整体电路尽量用计算机画在一张图纸上。将独立和次要图纸画在另外图纸，注明连线编号；3、电路图中的元件符号必须符合国际标准和国家标准。 六、课程设计报告编写基本要求1每个学生必须独立完成课程设计报告；2课程设计报告书写规范、文字通顺、图纸清晰、数据完整、结论明确；3课程设计报告后应附参考文献；4要求课程设计报告用A4纸打印装订成册，页边距：上2.54cm,下2.54cm,左3.5cm,右2cm.。 5书写字体说明：（1） 封面（网上下载）；（2）题目：二号、宋体加粗，主标题（章）四号宋体；（3）次标题（节）及内容：小四宋体；(4)表格：表 五号宋体 （表上方居中）(5)插图：图 五号宋体 （图下方居中）(6)参考文献标题：小四黑体居中；内容：五号宋体，顺序为：作者1、作者n、,书名、版本、出版地、出版者、出版年、页次七、课程设计的时间安排：时间安排：两周，2008.9.1-2008.9.14第1周上午下午星期一指导教师布置设计任务（教室）同上，讲解设计步骤 星期二上网或到图书馆查阅资料上网或到图书馆查阅资料星期三分析设计准备阶段（教室）分析设计准备阶段 星期四指导教师将解或答疑分析设计准备阶段星期五指导教师将解或答疑分析设计准备阶段第2周上午下午星期一输入及采样电路的设计数字电压表头设计星期二数字电压表设计根据技术指示设计各单元电路，写出设计过程 （教室、图书馆）星期三连接、调试设计电路，自行排除故障，指导教师验收（实验室）连接、调试设计电路，自行排除故障，指导教师验收（实验室）星期四星期五星期六写出课程设计报告和编制技术资料（教室）写出课程设计报告和编制技术资料（教室）星期日考核（教室）考核（教室）八、课程设计的成绩考核与评定：通过总结报告，并结合学生的动手能力，独立分析解决问题的能力和创新精神，及学习态度综合考评。成绩分优、良、中、及格和不及格五等。 考核标准包括：课程设计技术报告（50%）； 学生的动手能力（40%）； 考勤（10%）。 电气系2009.1.5题目一：3 12数字电压表方案1总体设计：数字电压表是将被测模拟量转换为数字量，并进行适时数字显示的系统。3 12数字电压表是指十进制数00001999，其中个、十、百位数字变化范围0到9，“半位”千位只能是0，1。本方案采用MC14433电路，3 12数字电压表各部分功能为：（1）3 12AD转换器：将输入的模拟信号转换成数字信号；（2）基准电源：提供精密电压，供AD转换器作为参考电压：（3）译码器：将转换成七段信号；（4）驱动器：驱动LED数码管正常发光；（5）显示器：将译码器输出的七段信号进行数字显示，从而可以对所测电压进行观察，MC14433的方框图和引脚引脚引线功能如下：G 被测电压VX和参考电压VR的模拟接地端VR 外接参考电压端（+2V或+200Mv）VX 被测电压输入端R1，R1/C1，C1 外接积分电阻R1和积分电容C1元件端。外接元件典型值：当量程为2V时，C = 0.1F,R = 470k；当量程为200mV时，C1 = 0.1F, R1 = 27kC01,C02 外接失调电容C0端。C0典型值为0.1FDU 数据显示控制端。当DU和EOC（引脚14）连接时，每次A/D转换都输出CLKI，CLKO 时钟振荡器外接电阻RC端， RC的典型值为470k，时钟频率随RC增加而下降VEE模拟负输入端。典型值为-5VVSS 数字地，除CLKO端外所有输出端的低电平基准。当VSS与VAG相连（即数字地和模拟地相连）时，输出电压幅度为VAGVDD（0V+5V）；当VSS与VEE（-5V）相连，输出电压幅度为VEEVDD（-5V+10V）。实际应用时一般是VSS与VAG相连EOC 转换结束控制端（输出）。每当一个A/D转换周期结束，EOC端输出一个宽度为时钟周期1/2宽度的正脉冲 过量程标志输出端。平时为高电平。当VXVR时（被测电压输入绝对值大于参考电压），端输出低电平DS1DS4 多路选通脉冲输出端，对应DS1千位，对应DS4个位。每个选通脉冲宽度为18个时钟脉冲，两个相邻脉冲之间间隔为2个时钟周期Q0Q3 BCD码数据输出线。其中为Q0最低位，Q3为最高位。当DS2 、DS3和 DS4选通期间，Q0Q3除了表示千位的0或1外，还表示了转换值的正负极性和欠量程还是过量程VDD 正电源端。典型值为+5VMC14433的外部连接电路尽管MC14433外部连接元件很少，为使其工作于最佳状态，也必须注意外部电路的连接和外接元件的选择，其实际连接电路如图1118所示。为了提高电源抗干扰的能力，正、负电源分别通过去耦电容0.047F、0.02F与VSS(VAG)相连。数字电压表基本组成结构框图：计数器量程开关基准参考电压逻辑控制AD转换时钟源七段译码驱动数字显示图11元器件选择：MC14433 3 12数字电压表元器件明细表序号名称型号单位数量备注13 12AD转换器MC14433片12到七段锁存译码驱动器CD4511片13七路达林顿驱动阵列MC1413片14基准电源MC1403片15CC4051片1674LS194片17LM324片18LED数码管个4共阴极9电阻个若干10电容个若干表11方案2总体设计：本方案采用CC14433 312位DVM电路，CC14433用来实现A/D转换、计数和控制逻辑等主要功能。芯片MC1403则为CC14433提供的基准电压，由555定时器及整流滤波组成的负电源产生电路为CC14433提供其芯片内部模拟电路作用负电源Vee电压。接通整机电源Vdd后，将待测模拟信号电压U1a输入至CC14433的Vx（3）端，经芯片内部进行A/D转换后，变成相应的BCD码从CC14433的Q3Q0（2320）端输出，再经外接CC4511译码后驱动四位LED七段数码管LDD580。同时，CC14433还依次输出四个与Q3Q0同步的位选通信号DS1DS4，该信号经达林顿反相驱动器反相后再分别接至四个数码管阴极，与CC4511输出的七段译码驱动信号相配合，使相应的数码管分时轮流选通而显示各自对应的十进制数字其电路原理简图为：模拟输入译码驱动负电源模数转换器基准电压动态扫描数码显示图21摸/数转换器 由CC14433芯片构成，它是将输入的模拟电压转换成四位二进制BCD码，CC14433是CMOS工艺312位双积分单片ADC，它采用了大规模集成电路技术，主要完成A/D转换和相应的控制逻辑功能，其原理框图及外引脚功能图为图22VAG（1脚）：被测电压VX和基准电压VR的参考地 VR（2脚）：外接基准电压（2V或200mV）输入端VX（3脚）：被测电压输入端R1（4脚）、R1 C1（5脚）、C1（6脚）：外接积分阻容元件端C10.1f（聚酯薄膜电容器），R1470K（2V量程）；R127K（200mV量程）。C01（7脚）、C02（8脚）：外接失调补偿电容端，典型值0.1f。DU（9脚）：实时显示控制输入端。若与EOC（14脚）端连接，则每次A / D转换均显示。CP1 （10脚）、CPo （11脚）：时钟振荡外接电阻端，典型值为470K。基准电压 CC14433A/D转换的精度主要取决于基准电压Vref的精度。选用了模拟集成精密基准电压器件MC1403，电压+2V负电源 由定时器NE555及相应R、C元件和整流滤波电路组成，用于为CC14433芯片内部模拟部分提供Vef（-5V）工作电源。译码驱动控制 由CC4511BCD七段译码器和MC1413达林顿反相驱动器组成，用于将CC14433输出的BCD码转换成显示驱动信号和动态扫描显示的逐位控制信号。数字量显示 由四个七段数码管LED组成。显示器工作时，一方面由CC14433的位选通信号DS1DS4依次输出高电平信号去控制达林顿反相输出器MC1413选通控制相应的千位、百位、十位和个位数码管；另一方面，由CC14433的Q3Q0同步依次输出各位计数器的BCD码，再通过CC4511输出的译码驱动信号驱动相相应的数码管显示出四位十进制数字。MC1413电路结构和引脚排列如图所示，它采用16引脚的双列直插式封装。每一驱动器输出端均接有一释放电感负载能量的抑制二极管。元器件选择：CC14433 3 12数字电压表元器件明细表序号名称型号单位数量备注1双积分单片ADCCC14433块12BCD七段译码器驱动器CC4511块13精密基准电压MC1403块14达林顿反相驱动器MC1413块25时基电路NE555块16三3输入与非门CC4023块17双D触发器CC4013块18双向移位寄存器CC40194块19三3输入与门CC4073块110四异或门CC4070块111LED七段显示数码管LDD580只4共阴极12电阻块若干13电容块若干14二极管块若干表21方案论证：MC14433是摩托罗拉公司推出的3 1/2位A/D转换器，它集成了双积分式A/D转换器所有的CMOS模拟电路和数字电路。相比CC14433而言它外接元件少，输入阻抗高，功耗低，电源电压范围宽，精度高。MC14433312数字电压表工作过程如下：3 12数字电压表通过选位信号DS1DS4进行动态扫描显示，由于MC14433电路的AD转换结果是采用BCD多路调制方法输出，配上显示译码器可以将转换结果以数字方式实现4位数字的LED发光数码管动态扫描显示。DSDS4输出多路调制选通脉冲信号，DS选通脉冲为高电平，则表示对应的位数被选通，此时该位数据在Q0Q3端输出，每个DS选通脉冲高电平宽度为18个时钟脉冲周期，两个相邻选通脉冲之间时间间隔2个时钟脉冲周期。DS和EOC的时序关系是在EOC 脉冲结束后，紧接着是DS1输出正脉冲，以下依次为DS2、DS3和DS4。其中DS1对应最高位，DS4对应最低位。在对应DS2、DS3选通期间，Q0Q3输出BCD4位数据，既以8421码方式输出对应的数字09，在DS1选通期间，Q0Q3输出千位的半位数0或1，及过量程欠量程和极性标志信号。图23题目二：3 12数字温度表方案1方案论证：温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量。测量温度的基本方法是使用温度计直接读取温度。半导体二极管作为温度传感器的数字显示电子温度计，半导体二极管的正向压降决定与正向电流的大小和环境温度，当正向电流一定时，正向压降随温度的升高而下降。与其他温度传感器相比，在低温测量方面，二极管温度传感器具有灵敏度高线性好简便的特点。电子温度计就可以直接测量温度，得到温度的数字值，既简单方便，又直观准确。总体设计：3 12数字温度表是将模拟量转换为数字量，并进行数字显示的系统。3 12数字温度表表是指十进制数00001999，其中个、十、百位数字变化范围0到9，“半位”千位只能是0，1。3 12数字温度表电路主要由温度传感器，放大器，A/D转换器，LED显示器，电源等组成。温度传感器是把温度转换成电压（或电流）的器件，温度传感器输出电压的大小随温度的高低变化而变化，电压值的变化范围从几个微伏到几个毫伏。不同的温度传感器，输出电压的范围也差别很大。放大器的主要功能是把微弱的温度电压信号放大到（02）伏或（05）伏的范围内，以便进行A/D转换。A/D转换器把放大后的模拟温度电压信号转换成对应的数字温度电压信号。经过计算处理，得到相应的温度值，送到LED显示器以数字形式显示测量的温度。LED显示器用于显示测量温度的结果。3 12数字温度表电路基本组成结构框图：温度传感器A/D转换器显示电路图23电路中，电阻RR二极管VDVD、晶体管VT构成温度传感器电路，其中，VD、VD串接作为测温探头；RR、VD、VT构成恒流源电路，给测温探头提供恒定的正向电流。二极管VD起温度补偿作用，保证恒流的温度稳定性。ICL7107是单片CMOS31/2位双积分型A/D转换器，它包括了线性放大器模拟开关时钟振荡器七段译码显示驱动器等部件，可直接驱动共阳极数码管。ICL7107被设计成双电源（+5V5V）工作，具有自动校零和极性自动转换功能。图中R和C构成振荡器的振荡网络，IC1输出的千位数百位数十位数个位数之段驱动信号直接连接到四个共阳极LED数码管，IC2、IC3为IC1及温度传感器电路提供稳定的电源。方案2方案论证：最常见到的测量温度的工具是各种各样的温度计，例如，水银玻璃温度计，酒精温度计，热电偶或热电阻温度计等。它们常常以刻度的形式表示温度的高低，人们必须通过读取刻度值的多少来测量温度。总体设计：数字温度计可利用AD590电流型集成电路温度传感器的输出电流与温度的关系，采用非平衡电桥法组装的一台数字式温度计。和普通热力学温度计相比，它有以下两个优点：（1）温度变化引起输出量的变化呈良好的线性关系。（2）数字显示,使用简单方便。【原理】（1）AD590是一种新型的电流输出型温度传感器，由多个参数相同的三极管和电阻组成。当该器件的两引出端加有某一定的直流工作电压时（A/D转换器由双积分型3又1/2位A/D转换器MC14433来完成。因为温度的变化具有惯性，变化缓慢，MC14433的转换速度完全可以满足温度测量的要求。MC14433的方框图和引脚如图3所示，它是单片CMOSA/D转换器,它采用双积分原理实现A/D转换。因为转换后的数字量有三位十进制数，而最高位只能输出或，故称为又1/2位A/D转换器该电路需要外接积分电阻和电容，外接失调补偿电容C。该电路具有自动调零、自动极性转换功能，它精度高、功耗低、使用方便并能与微机或其他数字电路兼容。六总结和体会本课程设计叙述了智能温度计的设计，包括硬件组成和软件的设计，该系统在硬件设计上主要是通过温度传感器对温度进行采集，把温度转换成变化的电压，然后由放大器将信号放大，通过A/D转换器，MC14433将模拟温度电压信号转化为对应的数字温度信号电压。其硬件设计中最核心的器件是单片机89C51，它一方面控制A/D转换器实现模拟信号到数字信号的转换，另一方面，将采集到的数字温度电压值经计算机处理得到相应的温度值，送到LED显示器，以数字形式显示测量的温度。整个系统的软件编程就是通过汇编语言对单片机MT89C51实现其控制功能。整个系统结构紧凑，简单可靠，操作灵活，功能强大，性能价格比高，较好的满足了现代农业生产和科研的需要。通过本次的设计，参考了大量的资料，让我认识到了单片机功能的强大，让我学到了很多，受益匪浅！作心得与体会】通过这次制作，我更加意识到了实践的重要性。看似一个简单的温度计，电路也比较简单。但在实际制作过程中，学习电焊，盒盖的开孔，各个电子元件的布置，对故障的分析和排除，都需要付出努力，要求较强的动手能力。同时，它培养了通过思考解决问题的能力，使得我对科学实践有了更深的认识，是我的又一次很好的实践。我也为老师的兢兢业业的敬业精神所感动！等特点，并且具有自动校零和自动极性转换功能，只要外接少量的阻容件即可构成一个完整的A/D转换器，其主要功能特性如下：精度：读数的0.05%1字模拟电压输入量程：1.999V和199.9mV两档采用字位动态扫描BCD码输出方式，即千、百、十、个位BCD码分时在Q0Q3轮流输出，同时在DS1DS4端输出同步字位选通脉冲，很方便实现LED的动态显示。一、测温探头的工作原理如图所示的电路中，电阻R1-R3二极管V1V3,三极管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。 大家知道，半导体二极管的正向电压降取决于正向电流的大小和温度，当正向电流一定时，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，当两个1N4148串接时，总的正向压降与温度的关系约为4.2mV。理论和实降都已证明，在50150的范围内，二极管的测温精度可达0.1。与其它温度传感器相比，二极管的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一定的情况下，其正向压降是非常稳定的。二、测温显示原理 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。在本电路中，是以Motorola公司生产的A/D转换器MC14433为核心。 MC14433是单片CMOS3 12双积分型A/D转换器，该A/D转换器的转换精度高达0.05%1字；转换速率为225次秒；输入阻抗大于1000M欧；外围元件少，电路结构简单；量程为1.999V和199.9mV两档；输出8421BCD代码，经译码后实际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与其准电压Vin与基准电压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）：输出读数VinVref199.9因为MC14433以扫描方式输出数据，所以只需要用一个译码器就能驱动4只共阴极LED数码管，其中千位数的数码管只接“b、c”两段。4个LED数码管的公共阴级分别由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“g段”来显示，显示负号的“g段”由MC14433的Q2控制，当输入负电压时（对应温度为0以下），Q2“0”，显示负号的“g段”通过R15欧电阻点亮；当输入正电压时（对应温度为0以上），Q2“1”使MC1413的另一个达林顿复合晶体管把流过R15的电流旁路到地，使显示负号的“g段”熄灭。 小数点固定在十位数的LED数码管，通过R16给小数点“dp”提供电流，使小数点“dp”点亮。最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略发明的。他的第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管，另一端带有核桃大的玻璃泡。使用时先给玻璃泡加热，然后把玻璃管插入水中。随着温度的变化，玻璃管中的水面就会上下移动，根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低。这种温度计，受外界大气压强等环境因素的影响较大，所以测量误差大。荷兰人华伦海特在1709年利用酒精，在1714年又利用水银作为测量物质，制造了更精确的温度计。把一定浓度的盐水凝固时的温度定为0，把纯水凝固时的温度定为32，把标准大气压下水沸腾的温度定为212，用代表华氏温度，这就是华氏温度计。 2.研究意义本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用。它具有结构简单,不需外接元件,采用一根I/ O 数据线既可供电又可传输数据、并可由用户设置温度报警界限等特点,可广泛用于食品库、冷库、粮库等需要控制温度的地方。目前,该产品已在温控系统中得到广泛的应用。设计是测温电路，使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来温度是非电量模拟信号，数字显示温度就必须将这一非电量信号转换成电量（电压或电流），然后将模拟电信号经A/D转换器转换成数字信号，最后经译码显示器显示温度值。硬件部分设计包括：A/D转换电路、测温电路、显示电路、传感器电路及测温电路与单片机的接口、显示电路与单片机的接口等组成的。 温度是非电量模拟信号，数字显示温度就必须将这一非电量信号转换成电量（电压或电流），然后将模拟电信号经ADC转换成数字信号，最后经译码显示器显示温度值。温度传感器精密放大器A/D转换器译码显示电路数字温度计框图温度传感元件较多，如热敏电阻、热电偶、温敏二极管、温敏三极管等。比如温敏三极管在温度发生变化时be结的温度系数为2mV/C，利用这个特性可以测出环境温度的变化。但由于在0C时温敏三极管be结存在的电压vbe不等于零，因此需要设计一个调零电路，使温敏三极管在0C时的输出为零，使显示器的读数也为零。当环境温度上升到100C时，温敏三极管be结的电压增加到200mV，这时应使电路的输出显示读数为100。一般只需要调好0C和满度，输出读数与温度就能对应。设计要求：温度是表征物体冷热程度的物理量，它与人们的生活密切相关。传统的温度计有着太多的自身局限性，从而制约了它在众多领域中的应用。数字式温度计的出现，使得这些问题迎刃而解，它不仅拓宽了温度计的应用范围，而且具有实时性、准确性、高效性等特点。本次数字温度计的设计主要是利用PN结随温度的变化，电压变化的基本原理而制成的。在温度变化的情况下，PN结上取得的电压相应的发生变化，信号通过LM358集成放大器放大，放大的模拟信号再输入到ICL7107CPL（3.5位的模数转换器），转化成数字信号输出，通过数码管显示，以达到对温度测量的目的。（1）温度是一种典型的模拟信号，用数字电路来进行检测就必须将这一非电量先变成电（电压或电流），然后将模拟电信号经A/D电路变换成数字信号，经译码显示而得到对应的数字。实现温度值到电量的传感元件很多，如热电阻、热电偶、热敏电阻、温敏二极管及温敏三极管等。比如温敏晶体管在温度发生变化时,be结的温度系数为-2mV/C，利用这个特性可以测出环境温度的变化。但由于在0度时温敏晶体管的be结存在一个电压Vbe，因而需要设计一个调零电路，使温敏晶体管在0度时的输出为零，即使显示器的读数为零。当环境温度上升到200度时，温敏管be结的压降会增加为-400mV，这时应使电路的输出显示读数为200。一般只要调整好0度和满刻度，输出读数与温度就能对应。（2）实现 7/2位数字输出的A/D电路MC1443，如前所述这种芯片的输入模拟量为0200V，因而要将来自传感器的0400mV的低压信号进行放大。如果采用CC7107A/D转换器组成数字电压表，则被测电压Vin与参考电压Vref之间满足下式：输出读数=2000Vin/Vref利用Vin和Vref之间的比例关系，调节Vref可以使满刻度时的输出数字和输入信号Vin对应。其基本工作电路（图一）包括取样电路、电压比较器、模拟开关、积分器、放大器、A/D转换电路、控制电路、显示电路、稳压电源。具有较高的精度和稳定性，操作简便用于维修医用线设备的毫安秒表由外壳、积分器、模数转换器、显示器和单片微机电路组成。其中：积分器的积分电容并接模拟开关，积分器的输出接模数转换器的模拟信号输入端，后者的数据输出口和转换结束输出脚分别接单片微机电路的数据输入口和检测输入脚，单片微机电路的数据输出口接显示器，其两个控制脚分别接模拟开关的控制端和模数转换器的启动转换脚。它可连续测量、存储和显示线设备的值。该测温仪由数字式温度传感器、单稳态定时电路、计数电路、译码与LED数码管显示电路等组成。测温范围为050，精度为0.1，数字显示。根据SWC数字式温度传感器的测温原理，将温度转换为数字量，以其输出的串行脉冲个数表示其所测温度数。标定每个脉冲表示0.1的温度增量，则050应对应输出0500个脉冲，他的转换速度应小于50 ms，电源电压为12 V。定时电路产生的定时宽度为50 ms的闸门脉冲电压，一路经微分电路对计数器进行清零，另一路直接加至数字式温度传感器SWC的K端，温度采集驱动后，即输出串行脉冲，经放大电路放大后，计数电路对其进行计数，再经译码器译码输出驱动共阴极LED数码管，进行动态显示。设计原理图如图1所示。2 电路设计2.1 单稳态触发电路该电路主要由NE555和R2，C1等组成，如图2所示。其阈值电平Vth1=2VDD3=9 V，触发电平Vth2=VDD3=4 V。接通电源后，+VDD经R1加到2脚，使V2=VDDVth2，而定时电容C1的电压为零，使V6=0Vth1定时器保持初始复位状态，输出端3脚为低电平。当按一下启动按钮开关AN时，2脚接地，使V2=0Vth2，而定时电容C1的电压为零，使V6=0Vth1定