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1、河南城建学院本科课程设计报告河南城建学院 数字电路课程设计报告题目：数显温度测试器姓 名： 解晶晶 学 号： 081411205 专业班级： 0814112 指导老师： 弓亚超 所在院系： 计算机科学与工程系系 2012年9月5日一、 学生成绩：（在相应成绩上打勾）优秀良好中等及格不及格二、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。 指导教师： 日期：摘要本设计是数显温度测试器，温度控制是日常生活和工程领域经常需要解决的问题，在冷库、制冷设备、粮食储备等精度要求不特别高的场合，经常采用铂电阻来实现温度的采集与控制调节，这些不免有些不精准。 本设计所介绍的数字温度计与传
2、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。本设计以温度传感器AD590经LM324放大电路，将温度信号转换为电压信号，通过A/D转换器，将温度信号传送给单片机AT89C52，单片机通过查询方式将A/D转换器的数字信号进行采集处理，送LED进行显示，最后温度可以直接由LED读取。 低温的测量常采用具有玻璃外壳的酒精温度计和水银温度计，这类温度计具有价格低廉、性能稳定、直观性强的优点，但也具有易破碎且只能在现场观察的缺点，水银温度计还易造成污染而有害健康。目前，应用最为广泛的是温度敏感元件和二次仪表的组合，既可用于远程显示，也可进行调节控制，还可做到自动记录。常用
3、的温度敏感元件有热电偶、热电阻、二极管、IC温度传感器等。本文介绍的数显温度计是以半导体二极管作为温度传感器的数字显示温度计。此次设计运用了基本的模拟电子技术和数字电子技术的基本知识，数字式测温电路将能温度测量转换为成比例的模拟信号（电压或者电流），能把模拟电信号变换为数字信号，最后通过数字电路直接显示出温度值的基本功能。本设计实现了温度控制在了20100之间，同时将温度以数字形式显示温度，具有调零电路，减少或消除外界干扰而具有电路低通的功能。 关键字：A/D转换器、单片机、放大电路、LED1概要1.1设计题目1）数显温度测量器2）技术指标与要求：1）温度测量范围：20100。 2）以数字形式
4、显示温度度。 3）具有调零电路，为减少或消除外界干扰，电路应具有低通功能。12设计任务本课程设计是在前导验证性认知实验基础上，进行更高层次的命题设计实验，要求学生在教师指导下独立查阅资料、设计、安装和调试特定功能的电子电路。培养学生利用模拟、数字电路知识，解决电子线路中常见实际问题的能力，使学生积累实际电子制作经验，目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。 1.3设计要求1.以电子技术基础的基本理论为指导，将设计实验分为基础型和系统型两个层次，基础型指基本单元电路设计与调试，系统型指若干个模拟、数字基本单元电路组成并完成特定功能的电子电路的设计、调试；2.熟悉常用电子仪器操作
5、使用和测试方法；3.学习计算机软件辅助电路设计方法，能熟练应用电子线路CAD进行电路设计和印刷电路板的设计制作；4.学习电子系统电路的安装调试技术；5.拓展电子电路的应用领域，能设计、制作出满足一定性能指标或特定功能的电子电路设计任务。1.3总体设计方案1） 设计原理框图AD590温度传感器LM324放大电路AT89C52单片机LED显示控制电路比较电路电源电压A/D转换机1.2 总体设计方案：1）以温度传感器AD590经LM324放大电路，将温度信号转换为电压信号2) 通过A/D转换器，将温度信号传送给单片机AT89C523) 单片机通过查询方式将A/D转换器的数字信号进行采集处理4）LED
6、进行显示，最后温度可以直接由LED读取。2硬件设计1.1 AD590温度传感器本次设计温度测量范围规定为：20100。AD590虽是一种模拟温度传感器，但附加上一些电路可输出数字信号。如图1所示，是由AD590和A /D转换器7106组成的数字式温度测量电路。电位器RP l用于调整基准电压，以达满度调节；RP2 用于在0时调零。当被测温度变化时通过R的电流不同，使得A点电位发生相应变化，检测此电位即能检测被测温度( AD590所在处温度)的高低。A点电位送入IC2的30脚，经7106 处理后，再送人显示电路驱动LED显示出被测温度。图1数字式温度测量电路AD590温度传感器是单片集成两端感温电
7、流源，测温范围为55150，其电源电压可在4V6V范围变化，可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会被损坏。AD590产生的电流与绝对温度成正比，它有非常好的线性输出性能，温度每增加1，其电流增加1A。 因此在室温25时，其输出电流Iout=（273+25）=298A。其线性表如表2-1：摄氏温度AD590电流经10K电压20293.2 uA2.932 V30303.2 uA3.032 V40313.2 uA3.132 V50323.2 uA3.232 V60333.2 uA3.332 V100373.2 uA3.732 V1.2 LM324电压放大器由电源电路提供电压到温度
8、传感器，温度检测电路将温度转换为相应的电压信号，传送到电压放大电路中，经由LM324电压放大器放大电压信号放大后送入比较器与预先固定电位电压比较器比较。1.3 AT89C52单片机1) AT89C52单片机简介AT89C52 是一种低电压，高性能CMOS 8位单片机片内含8K byTES的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和256 byTES的随机存取数据存储器（RAM），功能强大AT89C52单片适用于许多较为复杂控制应用场合。AT89C52 具有40个引脚 , 32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线
9、。2)各引脚功能简介：VCC：电源GND：接地P0口：P0口是一个8位漏级开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0口端口写“1”时，引脚作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位是双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑电平。对P1口写“1”时，内部上拉电阻的原因，将输出电流ILL。P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲级可驱动吸收或输出电流4个TTL逻辑电平。对P2口写“1”时，通过内部上拉电
10、阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流ILL。P3口：P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P3输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑电平。对P3口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入端口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流ILL。RST：复位输入 ALE/：地址锁存器控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。 XTA L1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。 XTA L2：振荡器反相放大器的输出端。1.4 AD转换器电压信号放大由比较器比较后由高低电平控制AD转换器是否工作, 并同时送入AD转换器转换，变为数字信号进行显示。4设计体会5参考文献（1）童诗白模拟电子技术基础北京：高等教育出版社，2002（2）张建华数字电子技术北京：机械工业出版社，2004 （3）陈汝全电子技术常用器件应用手册北京：机械工业出版社，2005（4）毕满清电子技术实验与课程设计北京：机械工业出版社，2005（5）潘永雄电子线路CAD实用教程西安：西安电子科技大学出版社，2002（6）张亚华电子电路计算机辅助分析和辅助设计北京：航空工业出版社， 2004.