实验十二数字温度计PPT课件

1、实验十二 数字温度计 一、实验目的一、实验目的1 .进一步掌握插接技术；2. 进一步练习较复杂电路系统的综合布线和读图能力；3 .实现把传感器输出的模拟电压信号进行A/D转换，以及可视化的LED输出显示；4 .实现简单的温度计功能。二、实验原理二、实验原理温度传感器TMP35(LM35) 温度传感器TMP35(LM35)将温度变化转换为电信号，温度每升高一度，大约输出电压升高10mV。在25摄氏度时，输出约250mV.。图中通过电阻R7使输出更稳定。LM35引脚参见下图前级温度放大器 放大器使用LM 741普通运放,作为实验用数字温度计，可以满足要求；如果作为长期使用的定型产品，可以选用性能更

2、好、温度漂移更小的OP07等型号的产品，引脚与LM741兼容,可以直接替换使用。此放大器的目的是通过提供合适的放大倍数及使用一定的参考电压，将线性输出变化的温度信号电压对应的LED数字变化与实际温度变化基本一致。它实际上是一个增益和偏置可调的线性放大电路，调整可变电阻器R5,可以改变增益，使温度显示变化和实际变化取得一致。输入端所接的调零电阻，是调节偏置的，用来使显示温度数字和实际温度一致。MC14433数字温度显示原理A/D转换器，采用MOTOROLA 公司的产品MC14433, （参看上图 ）。该芯片为本系统的核心电路，将模拟电压信号转换为数字信号，并分别输出数据信号和选通脉冲等。该芯片具

3、有外围电路简单，不需要使用昂贵的石英晶体振荡器提供时钟信号，片内可以自己产生显示所需的选通脉冲和刷新信号等特色，仅需少量外围电路配合，就能实现LED的数字显示功能。为了节约布线规模，该芯片使用选通工作方式，轮流依次点亮四个LED数码管,各个LED共用显示译码电路4511和并联在一起的总线（数码管a至g,dp脚）。各个LED依次由MC1413驱动，用DPY选通，分时点亮相关的 LED。由于刷新速率较高，以及人眼的视觉暂留效应，我们看到的是四个LED同时点亮，稳定显示没有闪烁的效果。译码器4511。把14433输出的8421BCD码信号，转化为七段显示码，供LED显示，其真值表如下图所示。译码器4

4、511MC1413达林顿晶体管阵列MC1413是显示驱动专用电路，内部为达林顿晶体管阵列，在步进电机驱动、发光LED显示等场合使用广泛，可以替代多组分离的三机管，线路简单，可靠性好。其引脚和内部电路如图所示。LED的笔划和引脚对应关系LED为低电平显示、共阴极接法，LED的笔划和引脚（左下为一脚。逆时针计数）的对应关系参见图12-6所示。引脚12345678910笔划edDPYcdpbaDPYfg三、实验内容三、实验内容按照原理图(附后)并结合各个器件的引脚详细图，在实验板上设计规划好各个器件的理想位置并插接电路，要求是：联线尽可能少出现交叉、重叠，布线尽可能简短并贴近底板，使得一方面方便插接

5、、另一方面使电路简洁明了，容易纠错。务必特别注意，原理图未标注的一些引脚也必须接地和电源，否则系统不能正常工作。包括：4511的16脚、3脚接正电源，8脚、5脚接地；1413的8脚接地；14433的24脚接正电源，13脚、1脚接地，12脚接负电源。在整个电路实验版的正电源和地线之间，需并接一个几百微法的电解电容，用来退耦，使电路系统工作稳定。LM336-2.5稳压管元件有字面向自己从左往右看，第一个脚为正极接地，第二个脚为负极，第三个脚空）。3反复检查无误后可以接通电源，（温度传感器LM35成本较高，而且接错线比较容易损坏，务必仔细检查不误）。先断开a,b两点不与后边电路相连，检查运放输出端（6脚）处的电压，必须小2V, 否则14433的数模转换将没有输出。然后调节放大器的输出端，使得在室温下Va约为-0.75V;Vb约为1.2V。此时将a,b两点与后边电路相连，调节电位器使得LED的显示于室温真实值基本接近。测量此时的Va和Vb值。用手指捏住温度传感器，观察温度变化，适当调节电位器R5,使之与真实变化大体相似，限于实验室的条件，本实验不进行仔细的标定和校准工作。用示波器观察45