武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计任务书 1 1 电路的设计 随着当代科学技术的发展,电子产品在人们的日常生活中占据着越来越重要的地位。人们也越来越重视电子类的产品的精密程度。而设计出一个数字式温度计可以为人们带来很多方便,可以打破以往人们用肉眼看温度计中直接读数,可以减少一些不必要的误差等。 数字温度计电路原理系统方框图,如图 1.1. 图 2.1 电路原理方框图 通过温度传感器 LM35 采集到温度信号,经过整形电路送到 A/D 转换器,然后通过译码器驱动数码管显示温度。 ICL7107 集 A/D 转换和译码器于一体,可以直接驱动数码管,省去了译码器的接线,使电路精简了不少,而且成本也不是很高。ICL7107 只需要很少的外部元件就可以精确测量 0 到 200mv电压,LM35 本身就可以将温度线性转换成电压输出。综上所述,采用 LM35 采集信号,用 ICL7107 驱动数码管实现信号的显示。 温度采集 电压放大 AD 转换 数码管驱动 温度显示 武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计任务书 2 2 电路原理及其电路组成 数字温度计的设计原理图见附录1。它通过LM35 对温度进行采集,通过温度与电压近乎线性关系,以此来确定输出电压和相应的电流,不同的温度对应不同的电压值,故我们可以通过电压电流值经过放大进入到A/D 转换器和译码器,再由数码管表示出来。 2.1 传感电路 LM35 具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围,该器件输出电压与摄氏温度线性成比例。因而,从使用角度来说,LM35 与用开尔文标准的线性温度传感器相比更有优越之处,LM35 无需外部校准或微调,可以提供± 1/4℃的常用的室温精度。 LM35 具有以下特点: (1)工作电压:直流4~30V; (2)工作电流:小于133μA (3)输出电压:+6V~-1.0V (4)输出阻抗:1mA 负载时0.1Ω; (5)精度:0.5℃精度(在+25℃时); (6)漏泄电流:小于60μA; (7)比例因数:线性+10.0mV/℃; (8)非线性值:± 1/4℃; (9)校准方式:直接用摄氏温度校准; (10)封装:密封TO-46 晶体管封装或塑料TO-92 晶体管封装; (11)使用温度范围:-55~+150℃额 定范围 传感器电路 采用核 心 部件是 LM35AH,供电电压为 直流15V 时,工作电流为 120mA,功 耗 极 低 ,在全 温度范围工作时,电流变 化 很小。电压输出采用差 动 信 号 方式,由2、 3 引脚 直接输出,电阻R 为 18K 普 通电阻,D1...