温度控制电路设计一、设计任务设计一温度控制电路并进行仿真。二、设计规定基本功效:运用AD590作为测温传感器,TL为低温报警门限温度值,TH为高温报警门限温度值。当T不大于TL时,低温警报LED亮并启动加热器;当T不不大于TH时,高温警报LED亮并启动电扇;当T介于TL、TH之间时,LED全灭,加热器与电扇都不工作(假设TL=20℃,TH=30℃)。扩展功效:用LED数码管显示测量温度值(十进制或十六进制均可)。三、设计方案AD590是美国ANALOGDEVICES公司的单片集成两端感温电流源,其输出电流与绝对温度成比例。在4V至30V电源电压范畴内,该器件可充当一种高阻抗、恒流调节器,调节系数为1µA/K。AD590合用于150℃下列、现在采用传统电气温度传感器的任何温度检测应用。低成本的单芯片集成电路及无需支持电路的特点,使它成为许多温度测量应用的一种很有吸引力的备选方案。应用AD590时,无需线性化电路、精密电压放大器、电阻测量电路和冷结赔偿。重要特性:流过器件的电流(μA)等于器件所处环境的热力学温度(K)度数;AD590的测温范畴为-55℃~+150℃;AD590的电源电压范畴为4~30V,能够承受44V正向电压和20V反向电压,因而器件即使反接也不会被损坏;输出电阻为710mΩ;精度高,AD590在-55℃~+-150℃范畴内,非线性误差仅为±0.3℃。基本使用办法如右图。AD590的输出电流是以绝对温度零度(-273℃)为基准,每增加1℃,它会增加1μA输出电流,因此在室温25℃时,其输出电流Iout=(273+25)=298μA。Vo的值为Io乘上10K,以室温25℃而言,输出值为10K×298μA=2.98V。测量Vo时,不可分出任何电流,否则测量值会不准。温度控制电路设计框图以下:温度控制电路框图由于Multisim中没有AD590温度传感器,根据它的工作特性,能够采用恒流源来替代该传感器,通过变化电流值模拟环境温度变化。通过温度校正电路得到实际摄氏温度电压值(可适宜放大到几伏特,不超出5V),再送温度判决电路判决,需根据报警温度拟定门限比较电压值,电路均可用运算放大器及电压比较器来实现。可采用三极管和继电器(RELAY)来控制驱动电扇与加热器,在仿真中用DCMOTOR替代电扇、HEATER替代加热器,并加上发光二极管来批示其与否工作。温度显示部分可采用ADC模数转换芯片来实现,将实际温度电压值通过ADC芯片转换成数字逻辑信号再通过数码管显示。四、电路仿真与分析1、测温电路在仿真中,测温电路由恒流源替代温度传感器,通过R1变为电压量,并且通过一种电压比较器构成射极跟随器稳定电压,使得测量Uo时不分出任何电流,避免造成测量值不精确。Uo=I*R12、温度校正电路在温度校正电路中,采一种电压比较器构成一种减法器,也就是把热力学温度温度转变成摄氏温度。具体的计算为uo=R3/R6(u1-u2),其中=i*10KΩ,=2.73V,由电阻分压得到的,由于R3/R6=10,也就是温度每上升一度,输出电压增加0.1V。3、控制电路这是用集成运放构成两个电压比较器,一种比较上限30摄氏度,一种比较下限20摄氏度,换算为电压就是3V和2V。3V和2V通过电阻分压得到,分别接在两个比较器的反相端和正向端。当<2V时,灯LEDGREEN亮,,低温报警,启动加热器。当2V<<3V时,灯都不亮。当>3V时,灯LED1RED亮,高温报警,启动电扇。背面的部分即为工作电路,由继电器驱动。当温度低于20,绿色LED亮,heater工作加热。当温度高于30摄氏度,红色LED亮,motor工作散热。4、显示电路显示电路采用ADC0809通过模数转换,然后通过单片机控制数码管显示对应的温度值。在仿真时,变化电流源的值得大小,得到对应温度显示。五、原理图与PCB1、根据得出对的成果的仿真图连接了DXP的原理图,并且进行了检查(1)进入DXP,新建原理图文档schematicdocument(2)在原理图元件库找元件,惯用的有protelDosschematiclibraries.ddb(3)连接电线,器件之间的电路必须要连通。(4)修改元器件属性。注意:双击左键打开属性对话框,修改有关属性和参数。左键+空格键能够修改元件方向。(6)保存文献,至此原理图以设计完毕2、然后根据实际的元件大小进行测量和画封装在画封装的过程中,除了真实脚距,考虑到三极管三个引脚之间距离太小不利于焊接,因此自己重新画了一种...