溫度測(cè)量與控制電路課程設(shè)計(jì)-展示頁(yè)
2025-07-08 15:33本頁(yè)面
【正文】 采用方案三，選用高精度攝氏溫度傳感器LM35。圖211 熱電效應(yīng)原理圖LM35溫度傳感器其輸出電壓與攝氏溫標(biāo)呈線性關(guān)系，0℃時(shí)輸出為0V，每升高1℃，輸出電壓增加10mV。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí)，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),因而在回路中形成一個(gè)大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。這么小的電流也使得該芯片在某些應(yīng)用中特別適合，比如在電池供電的場(chǎng)合中，輸出可以由第三個(gè)引腳取出，根本無需校準(zhǔn)。由于它采用內(nèi)部補(bǔ)償，所以輸出可以從0℃開始。但是18B20需要單片機(jī)軟件控制，與本次設(shè)計(jì)要求不符。⑤ 數(shù)字溫度計(jì)的分辨率用戶可以從9位到12位選擇。③ 實(shí)際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。 DS18B20產(chǎn)品具有以下特點(diǎn)：① 只要求一個(gè)端口即可實(shí)現(xiàn)通信。方案二：用可編程器件DS18B20做溫度傳感器 DS18B20數(shù)字溫度計(jì)是DALLAS公司生產(chǎn)的1－Wire，即單總線器件，具有線路簡(jiǎn)單，體積小的特點(diǎn)。測(cè)溫范圍為50—+150℃。例如硅管的PN結(jié)的結(jié)電壓在溫度每升高1℃時(shí)，下降2mV，利用這種特性，一般可以直接采用二極管（如玻璃封裝的開關(guān)二極管1N4148）或采用硅三極管（可將集電極和基極短接）接成二極管來做PN結(jié)溫度傳感器。溫度傳感器隨溫度而引起物理參數(shù)變化的有：膨脹、電阻、電容、電動(dòng)勢(shì)、磁性能、頻率、光學(xué)特性及熱噪聲等。第二章 單元電路設(shè)計(jì) 溫度傳感模塊溫度傳感器是通過物體隨溫度變化而改變某種特性來間接測(cè)量的。圖112 總體設(shè)計(jì)方案B框圖 比較以上兩種方案，方案A電路簡(jiǎn)單，誤差較大；方案B電路復(fù)雜，但精度較高，可移植性好。方案A的超限判斷模塊和控制溫度設(shè)定主要使用模擬信號(hào)，該方案易受外界干擾如使用環(huán)境溫度等因素，另外由于滑變?cè)O(shè)定溫度不易精確調(diào)節(jié)，誤差較大。圖111 總體設(shè)計(jì)方案A框圖 方案B如圖112所示，溫度傳感器模塊將溫度線性地轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，經(jīng)過放大電路，一路輸入給A/D轉(zhuǎn)換電路，經(jīng)過譯碼進(jìn)行數(shù)字顯示,另一路與數(shù)字比較器相連，由此設(shè)定控制溫度上下限，經(jīng)過數(shù)字比較器，輸出指示信號(hào)，由此控制溫度控制執(zhí)行模塊和聲光報(bào)警部分。第一章 系統(tǒng)概述和總體方案論證與選擇 在本系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)中，有以下兩種思路： 方案A如圖111所示，溫度傳感器模塊將溫度線性地轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，經(jīng)過放大電路，一路輸入給A/D轉(zhuǎn)換電路，經(jīng)過譯碼進(jìn)行數(shù)字顯示，另一路與滑變分壓電路相連，由此設(shè)定控制溫度上下限，經(jīng)過電壓比較器，輸出高低電平指示信號(hào)，由此控制溫度控制執(zhí)行模塊和聲光報(bào)警部分?！娟P(guān)鍵詞】溫度測(cè)量、A/D轉(zhuǎn)換、溫度控制、聲光報(bào)警、譯碼顯示、555定時(shí)器【技術(shù)要求】1. 測(cè)量溫度范圍00C～1200C，；2. 被測(cè)量溫度與控制溫度均可數(shù)字顯示；3. 控制溫度連續(xù)可調(diào)；。溫度控制執(zhí)行部分采用繼電器控制的加熱制冷裝置來實(shí)現(xiàn)。AD轉(zhuǎn)換部分使用集成芯片AD5740；二進(jìn)制到8421BCD碼的轉(zhuǎn)換用EEPROM 281024實(shí)現(xiàn)；顯示譯碼部分用4511和七段數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)；溫度控制范圍設(shè)定采用數(shù)字設(shè)定方式，用十進(jìn)制加計(jì)數(shù)器74LS160和鎖存器74LS175實(shí)現(xiàn)；溫度的判斷比較通過數(shù)值比較器74LS85的級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)?？傮w設(shè)計(jì)中的主要思想：一、達(dá)到設(shè)計(jì)要求；二、盡量應(yīng)用所學(xué)知識(shí)；三、設(shè)計(jì)力求系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，有實(shí)際價(jià)值。 目錄題目 …………………………………………………………………………………………………1摘要 …………………………………………………………………………………………………1關(guān)鍵詞 ………………………………………………………………………………………………1設(shè)計(jì)要求 ……………………………………………………………………………………………1第一章 系統(tǒng)概述和總體方案論證與選擇…………………………………………………………1第二章 單元電路設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………………3 溫度傳感模塊…………………………………………………………………………………3 數(shù)字顯示與溫度范圍控制模塊………………………………………………………………6 方案的論證與選擇………………………………………………………………………6 AD轉(zhuǎn)換與解碼 ………………………………………………………………………8 譯碼顯示…………………………………………………………………………………12 控制溫度設(shè)定……………………………………………………………………………14 溫度超限判斷……………………………………………………………………………16 聲光報(bào)警與溫度控制執(zhí)行模塊………………………………………………………………18 聲光報(bào)警 ……………………………………………………………………………………18 \ 溫度執(zhí)行 …………………………………………………………………………………18 總體電路圖……………………………………………………………………………………18 方案的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)以及改進(jìn)…………………………………………………………………19第三章 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………………21第四章 元器件明細(xì)表…………………………………………………………………………………23第五章 收獲與體會(huì)……………………………………………………………………………………24 【題目】 溫度測(cè)量與控制電路【摘要】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)及其基本的溫度傳感器知識(shí)，從基本的單元電路出發(fā)，實(shí)現(xiàn)了溫度測(cè)量與控制電路的設(shè)計(jì)。溫度傳感選用高精度攝氏溫度傳感器LM35進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過UA741芯片構(gòu)成同相比例器實(shí)現(xiàn)放大。聲光報(bào)警利用555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器組成。此模塊的存在，提高了該系統(tǒng)在工業(yè)上的實(shí)用性。4. 溫度超過設(shè)定值時(shí)，產(chǎn)生聲光報(bào)警。此電路最基本的特點(diǎn)就是電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)
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