数字温度计设计实验报告

数字电子综合性实验报告 一、实验任务 温度计是工农业生产及科学研究中最常用的测量仪表。本课题要求用中小规模集成芯片设计并制作一数字式温度计，即用数字显示被测温度。具体要求如下： (1). 测量范围-20～150度。 (2). 测量精度 0.5度。 (3). 4位 LED数码管显示。 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。故采用基于 LM35与 ICL7107的数字温度计设计方案。 二、原理框图 三、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传感器 温度采集 A/D 转化 数 码 管 驱动 温度显示 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。 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 133μ A （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 60μ A； （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 电压输出采用下图接法： 2、A/D转化器 ICL7107是高性能、低功耗的三位半A\D转换器，同时包含有七段译码器、显示驱动器、参考源和时钟系统。ICL7107可直接驱动共阳极LED数码管。ICL7107将高精度、通用性和真正的低成本很好的结合在一起，它有低于10uV的自动校零功能，零漂小于1uV/℃，低于10pA的输入电流，极性转换误差小于一个字。真正的差动输入和差动参考源在各种系...