電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)-溫度測(cè)量與控制器(已修改)
2025-06-12 12:20 本頁(yè)面
【正文】 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目名稱： 溫度測(cè)量與控制器 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 日 期： 一、 設(shè)計(jì)題目溫度測(cè)量與控制器二、 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求溫度是表征物體冷熱程度的物理量，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或科學(xué)研究中，經(jīng)常需要對(duì)某一系統(tǒng)的溫度進(jìn)行測(cè)量，并能自動(dòng)地控制、調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的溫度。下面設(shè)計(jì)并制作對(duì)某一系統(tǒng)的溫度進(jìn)行測(cè)量與控制的電路。電路要求為：① 被測(cè)溫度和控制溫度均可數(shù)字顯示。② 測(cè)量溫度范圍為~，精度為。③ 控制溫度連續(xù)可調(diào)，精度為。④ 溫度超過(guò)額定值時(shí)，產(chǎn)生聲、光報(bào)警信號(hào)。三、 題目分析和內(nèi)容摘要題目分析：溫度測(cè)量與控制電路是在實(shí)際應(yīng)用中相當(dāng)廣泛的測(cè)量電路。本次設(shè)計(jì)主要運(yùn)用基本的模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的知識(shí)，同時(shí)綜合溫度傳感器的相關(guān)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量與控制電路的設(shè)計(jì)。內(nèi)容摘要：本次設(shè)計(jì)以數(shù)字電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)為主：用電壓比較器來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度控制裝置，采用555構(gòu)成的多諧振蕩器來(lái)實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警裝置，用內(nèi)置譯碼器的四輸入數(shù)碼管譯碼顯示溫度，A/D轉(zhuǎn)換應(yīng)用集成芯片完成。同時(shí)運(yùn)用到模擬電子技術(shù)中的濾波放大電路的相關(guān)知識(shí)： 在A/D轉(zhuǎn)換前置低通濾波器，來(lái)濾除干擾信號(hào)，應(yīng)用放大電路來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)幅度與元器件工作范圍的匹配。綜合傳感器知識(shí)，設(shè)計(jì)決定采用熱敏電阻構(gòu)成的橋式電路來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量與轉(zhuǎn)換。四、 整體構(gòu)思和方案選擇方案選擇：方案一：由555定時(shí)器組成多諧振蕩電路，時(shí)鐘電路產(chǎn)生100ms頻率時(shí)鐘，現(xiàn)在就變成了每100ms計(jì)數(shù)器內(nèi)所計(jì)的數(shù)再經(jīng)分頻來(lái)作為溫度。每100ms到來(lái)時(shí)，對(duì)鎖存器電路鎖存，鎖存以后才能對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行清零。方案二：系統(tǒng)框圖如圖1所示，溫度傳感器測(cè)量溫度，轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后經(jīng)過(guò)濾波消除干擾信號(hào)，放大電路將所測(cè)信號(hào)幅度與后續(xù)電路的工作范圍做一匹配，所得有用信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換專職轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。此數(shù)字信號(hào)有三條路徑：一、進(jìn)入超限報(bào)警裝置與所設(shè)定的溫度范圍進(jìn)行比較，若超限則發(fā)出聲光報(bào)警；二、經(jīng)過(guò)碼制轉(zhuǎn)換后進(jìn)入數(shù)碼管顯示當(dāng)前所測(cè)溫度；三、進(jìn)入數(shù)字比較器與輸入的控制溫度進(jìn)行比較，產(chǎn)生溫度控制機(jī)構(gòu)的工作信號(hào)，同時(shí)顯示輸入的控制溫度。此系統(tǒng)可以對(duì)被測(cè)體的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量，并進(jìn)行有效控制，總體上實(shí)現(xiàn)了溫度的測(cè)量與控制。圖1方案三：系統(tǒng)框圖如圖2所示，溫度傳感器用來(lái)測(cè)量被測(cè)體的實(shí)時(shí)溫度并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波放大電路，成為有用信號(hào)分兩路進(jìn)入后續(xù)電路：一路進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)顯示；電壓信號(hào)的另一路進(jìn)入電壓比較器，與輸入控制溫度電壓信號(hào)進(jìn)行比較，比較結(jié)果信號(hào)將驅(qū)動(dòng)溫度控制裝置工作，對(duì)被測(cè)體的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，電壓比較器的比較結(jié)果將決定是否發(fā)出聲光報(bào)警。此方案是將測(cè)量溫度與輸入控制溫度轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)進(jìn)行比較，從而實(shí)現(xiàn)了溫度的控制。圖2方案選擇：方案一：將熱電阻由溫度的變化通過(guò)555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器完成V/
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