数字式温度测量

1、摘要本设计采用的温度传感器是LM35温度传感器，LM35温度传感器是利用两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流。工作原理主要是利用温度传感器把系统的温度通过AD转换电路将电信号转换成数字信号，并通过与之连接的译码电路中显示出来。目录1概述41.1 引言41.2 设计任务41.3 设计要求42系统总体方案42.1 对温度进行测量、控制并显示452.2 温度显示部分52.3 方框图总体53各部分功能模块设计（功能描述）63.1 温度传感器63.2 AD转换电路74课程设计体会11参考文献12附1:

2、系统原理总图131概述1.1 引言温度是一个基本物理量，也是一个与人们的生活环境、生产活动密切相关的重要物理量。温度的测量和控制技术应用十分广泛。在工农业生产和科学研究中，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。通过该设计我们可以直观看到温度视数变化，根据实际系统的需要调节系统温度，同时我们也可以通过报警电路发出警报后再进行调节。1.2 设计任务进一步熟悉模拟和数字设计方法和规范，并进一步巩固所学模拟电子及相关知识，达到综合应用电子技术的目的，培养设计开发以及动手实践等能力，学会阅读相关科技文献，查找器件手册与相关参数，独立思考分析，完整理总结设计报告。了解温度传感

3、器件的功能，学会在实际电路中应用。进一步熟悉集成运算放大器的线性和非线性应用。了解检测温度的传感器种类不同，采用的测量电路和要求不同，执行器、开关等的控制方式也不同。运用电子技术来实现温度测量和控制任务，完成温度测量和控制电路的连接和调试。学会对电子电路的检测和排除电路故障，进一步熟悉常用电子仪器的使用，提高分析问题和解决问题的能力。1.3 设计要求被测温度和控制温度均可数字显示；测量温度为07200C,精度为±0.50C;控制温度连续可调，精度±10C;2系统总体方案2.1 对温度进行测量、控制并显示首先必须将温度的度数（非电量）转换成电量，然后采用电子电路实现题目要求。

4、可采用温度传感器，将温度变化转换成相应的电信号，并通过放大、滤波后送A/D转换器变成数字信号，然后进行译码显示2.2 方框图总体被测量控制 说明：系统温度传感器放大器低通滤波器传感器可以采用LM35温度传感器电桥的输出电压作为运放构成的差动放大器双端辅入信号,将信号放大后由低通滤波器将高频佶号滤士。如上图1所示3各部分功能模块设计3.1温度传感器译码驱动显示LM35是电压输出型集成郎传感芹，_J温度，热电偶是将两寸不同材料的导体或半导袜AW'BOfe#检测相应在热电阻,构 温差当导体A和B的两个执着点1和2之间存在 间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流，y种现疑称内热成一个闭

5、合回路，如下图所示时，两者之电效座Wr比较器（I）V REFMet扬声器或蜂鸣器Met报警控制电路比较器（n）V maxR度传感器热电偶可靠、稳定地工作,爰必须牢固;温度传感器热电偶的结构形式为了保证京对它的结构要求如下：组成温度传感器热电偶的两个热也两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防无路；补偿导线与温度传感器热电偶自由端的连接要方便可靠;保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。子'cx门曲|川传感器电路原理图LM35温度传感器，输出电压00.99V,温度每上升1C,电压上升10ms,可测温度099c.即V=0.01T,运算放大器LM358放大5倍电压，即V=0.05T.经0809

6、通道0转化为数字量，因为转换公式：V/5=X/255,即0.05T/5=X/255,WJT=100X/256.为了精确到0.1C,使t=10叮=1000X/256=125X/32,所以转换公式是t=125X/32,X为数字量.其采集温度及放大温度电路图如下：3.2AD转换电路AD转换电路采用ADC0809ADC08091一种逐次比较型ADC它是采用CMOS工艺制成的8位8通道A/D转换器，采用28只引脚的双列直插封装，其原理图和引脚图如图所示。ADC0809W三个主要组成部分：256个电阻组成的电阻阶梯及树状开关、逐次比较寄存器SAR和比较器。电阻阶梯和树状开关是ADC0809的一个特点。另一

7、个不特点是，它含有一个8通道单端信号模拟开关和一个地址译码器。地址译码器选择8个模拟信号之一送入ADC进彳TA/D转换，因此适用于数据采集系统。（b）为引脚图。各引脚功能如下：(1) IN。IN7是八路模拟输入信号；(2) ADDAADDBADDC地址选择端；(3) 2-12-8为变换后的数据输出端；(4) START(6脚)是启动输入端。(5) ALE(22脚)是通道地址锁存输入端。当ALE上升沿到来时，地址锁存器可对ADDAADDBADD做定。下一个ALE上升沿允许通道地址更新。实际使用中，要求ADC开始转换之前地址就应锁存，所以通常将ALE和TART连在一起，使用同一个脉冲信号，上升沿锁

8、存地址，下降沿则启动转换。(6) OE(9脚)为输出允许端，它控制ADCrt部三态输出缓冲器。时钟I3立；/_L存允许:8 路 模 拟_ 开 关 号 地与 址译 锁码 存转换吉束IN4等28. 了的 急'IN5-IN6-5西ADDAIN7 613ADDBSTART7-22ADDCEOC7-22 ALEADC08C921 Q-12OE-10湖2CLOCK10-192- 3VCC7218 o-4 加28RE日)73162GN吟2- 7-14近2R EL)%cGNW"Vte输出允许(b)引脚图4课程设计体会以前对自己学的专业了解的仅仅是一个概念，或者是说是一个框架，没有任何实在的内

9、容。通过这次课程设计了解到了网络、信息和电气设备基本工作情况。也对自己在数字和模拟电子方面的能力有了更客观的评价，在这次设计过程中，从最基本的查元件，找资料做起，了解了完整的电子设计的一般步骤，也和同学们共同探讨研究，学到了很多课堂上学不到的东西，也遇到了各种各样从没想过的问题，并认真的解决了它们，这些知识为我今后的学习奠定了基础，激发了我继续学习的和探索真知的热情。参考文献1 现代电子学及应用，童诗白、徐振英编，高等教育出版社，1994年2 电子系统设计，何小艇等编，浙江大学出版社，2000年3 集成电子技术基础教程，郑家龙、王小海、章安元编，高教出版社，2002年5月4 电子技术课程设计指导彭介华编，高等教育出版社，1997年10月5 新编555集成电路应用800例陈永甫编著电子工业出版社2000年6 电子技术课程设计指导书，艾永乐，付子义编，焦作工学院电气工程系，