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...