溫度測量與控制電路

時間：2021-11-07 19:23:26 資料我要投稿

《做有溫度的教育》讀后感推薦度：
測量實習報告推薦度：
測量實習總結推薦度：
測量的個人總結推薦度：
工程測量實習日記推薦度：
相關推薦

溫度測量與控制電路

《電子技術》課程設計報告

題目學院（部）專業班級

學生姓名

學號月日至月日共周

指導教師（簽字）

溫度測量與控制電路廣泛應用于生產生活中的各個方面，特別是在工業生產中，溫度自動控制已經成為一個相當成熟的技術。本次課程設計給我們創造了良好的學習機會：一是查閱資料將自己所學的數字電子技術，模擬電子技術，以及傳感器的相關知識綜合運用，二是系統了解溫度監測特別是工業上的溫度控制的詳細過程，為日后的學習和工作增長知識，積累經驗。

在確定課設題目，經仔細分析問題后，實現溫度的測量與控制方法很多，大致可以分為兩大類型，一種是以單片機為主的軟硬件結合方式，另一種是用簡單芯片構成實現電路。由于單片機知識的匱乏，我們決定用后者實現。共同確定了總的電路結構，將設計分為三部分，陳濤負責溫度傳感部分，孫文濤負責溫度顯示和溫度范圍控制部分，張曉陽負責溫度控制執行電路和聲光報警部分。溫度傳感部分由熱電偶構成的溫度傳感器，數字顯示和設定控制部分由模數轉換器AD574A、281024 CMOS EEPROM、鎖存器74LS175等組成，聲光報警和溫控加熱降溫執行電路主要用時基芯片555構成的多諧振蕩器和單穩態電路組成。在確定了單元電路的設計方案后，我們在總結出總體方案框圖的基礎上，應用Multisim11.0仿真軟件畫出了各單元模塊電路圖，最后匯總電路圖。

由于缺少實踐經驗，并且知識有限，所以本次設計中難免存在缺點和錯誤，敬請老師批評指正。

設計者

2010年6月20日

課題名稱 ?????????????????????????????????????? 1 摘要 ???????????????????????????????????????? 1 關鍵詞 ??????????????????????????????????????? 1 設計要求 ?????????????????????????????????????? 1 正文 ???????????????????????????????????????? 1

一、系統概述和總體方案論證與選擇????????????????????????? 1

二、單元電路設計???????????????????????????第一文庫網?????? 2

（一）溫度傳感模塊?????????????????????????????? 3 （二）數字顯示與溫度范圍控制模塊??????????????????????? 3 1、方案的論證與選擇???????????????????????????? 3

2、AD轉換與解碼 ????????????????????????????? 8

3、譯碼顯示????????????????????????????????10

4、控制溫度設定??????????????????????????????11

5、溫度超限判斷??????????????????????????????12

6、多路溫度循環檢測功能??????????????????????????13

7、方案的優點與缺點以及改進????????????????????????14

（三）聲光報警????????????????????????????????15 （四）溫度控制執行??????????????????????????????15

三、總體電路圖 ??????????????????????????????????16

四、結束語 ????????????????????????????????????16

五、參考文獻 ???????????????????????????????????17

六、元器件明細 ??????????????????????????????????17

七、收獲體會 ???????????????????????????????????27

八、鳴謝 ?????????????????????????????????????27 附錄 ?????????????????????????????????????????27 教師評語 ???????????????????????????????????????28

【課題名稱】溫度測量與控制電路

【摘要】

溫度測量與控制電路是在實際應用中相當廣泛的測量電路。本次設計主要運用基本的模擬電子技術和數字電子技術的知識，從基本的單元電路出發，實現了溫度測量與控制電路的設計。總體設計中的主要思想：一、達到設計要求；二、盡量應用所學知識；三、設計力求系統簡單可靠，有實際價值。溫度傳感采用熱電偶和溫度補償原理。AD轉換部分使用集成芯片AD574A；二進制到8421BCD碼的轉換用EEPROM 281024實現；顯示譯碼部分用74LS48和數碼管實現；溫度控制范圍設定采用數字設定方式，用74LS160十進制加計數器和鎖存器74LS175實現；溫度的判斷比較數值比較器74LS85的級聯實現；通過使用74LS160和ADG508F實現了多路溫度循環監測功能。聲光報警加入了單穩態。溫度控制執行部分采用555構成的單穩態電路，提高了加熱系統與降溫系統的穩定性和實用性。

【關鍵詞】：溫度傳感器 A/D轉換控制溫度聲光報警二進制轉BCD 譯碼顯示

【設計要求】

1. 測量溫度范圍為200C～1650C，精度?0.50C；

2. 被測量溫度與控制溫度均可數字顯示；

3. 控制溫度連續可調；

4. 溫度超過設定值時，產生聲光報警

【正文】

一、系統概述和總體方案論證與選擇

方案A.

如圖1-1所示，溫度傳感器部分將溫度線性地轉變為電壓信號，經過濾波放大，一路輸入A/D轉換電路，經過譯碼進行數字顯示，另一路與滑變分壓經過電壓比較器進行比較輸出高低電平指示信號，溫度控制執行模塊和聲光報警部分。

圖1-1 總體設計方案A框圖

方案B.

如圖1-2所示，溫度傳感和A/D轉換，譯碼顯示，溫控執行和報警均與方案A相同，不同處在于控制溫度設定方式和溫度超限判斷方式。方案A的超限判斷模塊和控制溫度設定主要使用模擬信號，該方案易受外界干擾如使用環境溫度等因素，另外由滑變設定溫度不易調節精確，實際中，若采用電池供電，電源電壓的變化會影響其溫控范圍的準確性。方案B主要采用數字芯片邏輯控制實現，其工作的穩定性準確性和功能擴展性較強。

圖1-2 總體設計方案B框圖

二、單元電路設計

（一）溫度傳感模塊

如圖2-1-1所示，溫度傳感把模塊把溫度大小轉化為電壓信號，傳入數字顯示與溫度范圍控制模塊。使用時將熱電偶的熱端（工作端）放入被測量的環境中，注意連接導線選用阻值受溫度影響小的材料，且有良好的絕緣材料包裹。長時間使用后可對電路進行校準，在標準溫度下，測量輸出電壓值，并通過調整滑動變阻器進行校準。其輸出電壓Uo(V)和溫度T(℃)的關系式為Uo=0.02384*T。

圖2-1-1

溫度傳感模塊電路圖

圖1-2 總體設計方案B框圖

二、單元電路設計（一）溫度傳感模塊

圖2-1-1

溫度傳感模塊電路圖

（二）數字顯示與溫度范圍控制模塊 1、方案的論證與選擇

經分析，數字顯示與溫度范圍控制模塊的核心主要有兩部分：（1）A/D轉換和碼制轉換部分

（2）溫度范圍設定與溫度超限行為判斷部分每部分分別有兩種方案：（1） A/D轉換部分方案A.

首先要把溫度傳感器的電壓信號轉換成頻率不同的矩形波信號。如圖2-2-1所示，電壓/頻率轉換電路由一只運算放大器和一只555以及少量電阻和電容組成，運算放大器部分作成差分積分電路，同相輸入端是由555的3腳輸出端反饋加來的，由于555的觸發電平是1/3VCC，因此當輸入電壓信號Ui在1/2VCC內變化時，該電路的輸入電壓Ui和輸出的矩形波的頻率f0具有良好的線性關系（由于該方案最終未被采納，只給出V/F對應關系表作為參照，見表1，該電路的具體原理和Ui~f0線性關系的詳細計算和在此不再贅述）。

圖2-2-1 555和差分積分放大電路構成的V/F轉換器

V/F轉換關系對應表表1

V/F轉換器輸出的頻率不同的矩形波信號要轉化成可數字顯示的BCD碼，如圖2-2-2所示，頻率---8421BCD碼的轉換由4片同步十進制加法器74LS160實現，第（1）片74LS160的RCO進位輸出接第（2）片的CLK時鐘信號輸入端，當第（1）片74LS160計數器進位時，第（2）片74LS160加1，第（2）片再向第（3）片74LS160進位，以此類推，4組QDQCQBQA分別為百位、十位、個位、小數位，分別經過4片鎖存器74LS175，接到4片七段數字顯示譯碼器74LS48，再連接數碼管即可實現溫度的十進制數顯示。

圖2-2-2 頻率信號轉BCD碼

把4片鎖存器74LS175的CLK時鐘端接在一起，引出節點①。4片74LS160的清零端接在一起，引出節點②。V/F轉換器的頻率信號經過圖2-2-4中的與門“U2A”進入③。節點①和②的波形關系需滿足如圖2-2-3所示關系，即滿足“先鎖存，后清零”，這樣，在“計數開始”（②的上升沿）到“鎖存器狀態翻轉”（①的上升沿）的這段時間t內，通過的波形周期數就等于數碼管上顯示的數字。時間t的大小可以通過調節圖2-2-4中的R、C參數來調整，t =0.7R2C1≈0.49s，使其在這段時間內恰巧通過一定的周期數，就可以使計數器計數到該溫度并顯示出來。比如，當溫度為10.0℃時，V/F轉換電路產生一定頻率的矩形波，在指定的時間t內，使其恰巧通過100個完整波形，四片計數器的輸出狀態為0000 0001 0000 0000，即可譯碼顯示為“10.0”代表10.0℃

圖2-2-3 方案A中節點①和②的波形關系

該波形由圖2-2-4所示電路產生。電容C3起到消除競爭與冒險的作用，沒有C3，可能使鎖存器鎖入數據0000 0000 0000 0000，數碼管上會顯示0.0 (℃)。并引起錯誤報警，和溫控執行電路的不合理啟動。

圖2-2-4 方案A 清零信號，計數信號，鎖存信號產生電路

綜上所述，該電路工作過程復雜，雖然理論上可行，也通過了在Multisim中的模擬檢測，但是在實際中，圖2-2-4中的RC參數也都會受到溫度影響，造成測量溫度不準確，如果電容C3短路，更可能造成誤報警和錯誤加熱操作的不良后果。另外，該電路的功耗太大，不利于實際應用。所以，最終放棄了該方案。方案B

采用集成芯片AD574A 作為模數轉換芯片，AD574A 是美國模擬數字公司（Analog ）推出的單片高速12位逐次比較型A/D轉換器，內置雙極性電路構成的混合集成轉換顯片，具有外接元件少，功耗低，精度高等特點，并且具有自動校零和自動極性轉換功能，只需外接少量的阻容件即可構成一個完整的A/D 轉換器。AD574A可以把電壓信號轉換成二進制數，但是二進制數并不能直接在數碼管上顯示，所以AD574A輸出的二進制數到8421BCD碼的轉換成為該方案的核心問題，經過查閱大量資料，最終決定采用281024 CMOS EEPROM實現二進制到8421BCD碼的，其電路連接簡單，轉換效率高，功耗低，出錯率低。

綜上所述，B方案工作穩定性強，不易出錯，所以采用B方案。具體電路和實施方案見后文“2.AD轉換與解碼”。AD574A的詳細資料見“元器件明細”。

（2）控制溫度設定與溫度超限行為判斷部分有兩種方案：

A.如圖2-2-5所示，通過旋動滑動變阻器獲得不同的分壓代表相應的的溫度值，分壓一路通過AD轉換顯示設定溫度，一路經過電壓比較器和溫度傳感模塊輸出的Ui進行比較，輸出高低電平指示信號控制報警和溫控執行模塊。該方式雖然簡便可行，但其受外界環境干擾較大，當實際溫度在控制溫度附近時，有可能由于其他干擾比如滑動變阻器上的電壓若有電池提供，其輸出電壓會隨著使用時間的增加而變化，無人值守時，設定的溫度會隨著電池電壓的減小而變化，達不到理想的溫控效果，溫度控溫精度并不高。

圖2-2-5 控制溫度設定與溫度超限行為判斷方案A思路框圖

B.采用數字設定方式。如圖2-2-6所示：通過計數器精確設定溫控范圍，以8421BCD碼的形式保存到鎖存器中，經過級聯的數值比較器與EEPROM輸出的代表溫度的8421BCD碼進行比較。來判定溫度是否超限，由數值比較器輸出高低電平作為指示信號控制報警和溫控執行電路。

綜上所述，B方案溫度設定簡單方便，控制更加精確，工作穩定性更好。所以采用B方案。

圖2-2-6 控制溫度設定與溫度超限行為判斷方案B思路框圖

B方案的具體實施方案和具體電路圖見后文“4、控制溫度設定”“5、溫度超限判斷”部分

最終確定的總體思路框圖如圖2-2-7：

圖2-2-7 最終確定總方案框圖

2、AD轉換與解碼

AD轉換：

如圖2-2-8所示電路，為提高精度，采用AD574A的12位轉換模式，其與溫度傳感器部分的連接方法是：AGND端接，傳感器部分的模擬地端，Ui接傳感器的輸出電壓。REF IN端為參考電壓輸入（通過調節滑動變阻器0~10V可調，用于校準。）

當輸出的二進制碼為1111 1111 1111，換算為十進制數是4095，經過碼制轉換后，在數碼顯示管上即顯示數字409.5。代表409.5℃。

由于傳感器部分的輸出電壓Ui滿足，Ui=kT （T代表溫度，單位：℃）即滿足k V/℃

所以參考電壓UREF IN的取值需要滿足UREF IN=k*409.5，

UREF IN的可以通過圖2-2-8中所示滑動變阻器R1調節。

R/C端由555和少量阻容元件構成的多諧振蕩器，R6=140kΩ，R7=3kΩ，C5=10μF

555的3腳為輸出端，其高電平持續時間T1=0.7(R6+R7)C5≈1s，低電平持續時間T2=0.7(R7C5)≈21ms。輸出低電平時，AD574A處于轉換狀態，轉換時間需要約25μs，T2>>25μs，所以轉換器有充分的時間進行轉換，保證了轉換數據的準確性，滿足要求。輸出高電平時，在該電路中AD574A處于12位數據并行讀取狀態，其轉換的二進制數據被傳送到EEPROM中。

碼制的轉換——12位二進制數轉8421BCD碼：

通過對電可擦寫只讀存儲器（EEPROM）281024進行編碼，實現二進制數碼到BCD碼的變換。即把4096個溫度值的二進制數據位當作源碼作為存儲器EEPROM的地址碼，把需要轉換的8421BCD碼作為 “目的`”碼寫入地址對應的存儲器EEPROM內部單元。使用時，當AD轉換器采集到不同電壓信號時，把轉換后的二進制碼迭到EEPROM的地址位，那么與此地址相對應的輸出數據就是所求的8421BCD碼格式，從而完成了4096個二進制碼溫度值到8421BCD碼的轉換。該4096個溫度值的數字解碼器是四位數顯示，所以選用有16個位線的281024 EEPROM，實際中，也可根據制造的成本視情況選擇兩片8個位線的EEPROM（如：27C32）進行位線擴展，擴展成16位。

低12位A0~A11接對應的AD574A的二進制輸出端，高4位A12~A15均接地。D0~D3，D4~D7，D8~D11，D12~D15分別輸出小數位、個位、十位、百位的8421BCD碼。接到譯碼顯示模塊74LS48即可把BCD碼轉換成七段a~g顯示驅動信號，在LED數碼管上進行十進制顯示。

存儲器281024地址和數據對應寫入單元數據如表2：

表2 存儲器281024地址和數據對應寫入單元數據

281024的詳細工作參數見“元器件明細”。

圖2-2-8 AD轉換與二進制轉8421BCD碼電路圖

3、譯碼顯示

百位、十位、個位、小數位共4組16位8421BCD碼依次輸入4片74LS48即可把BCD碼轉換成七段a~g顯示驅動信號，在LED數碼管上進行十進制顯示。接法如圖2-2-9所示，

U4、U5、U7為7段數碼管，U6為8段數碼管，4個數碼管共陰極均接地。U6的h腳通過180Ω電阻接+5V電源，顯示小數點。這樣，溫度值即可在數碼管上十進制顯示。

圖2-2-9譯碼顯示電路圖

4、控制溫度設定

如圖2-2-10所示，溫度設置裝置由4片十進制加法計數器74LS160構成，且均處于計數狀態。4個CLK時鐘端均分別接一個按鈕式開關，其彈起時接+5V高電平，按下時接地處于低電平，當進行設置時，“啟動溫度設置”處于高電平（有專門開關控制，圖中未畫出，見總電路圖），通過按動開關即可手動使計數器計數，控制百位、十位、個位、小數位的數字。其數據輸出端共有兩個去向，

去向1：接譯碼顯示電路即可實時顯示設定數值的變化，與門7408的作用是控制計數器的數據輸出，“啟動溫度設置”處于高電平時，計數器數據可以輸出到譯碼器；“啟動溫度設置”處于低電平時，阻斷了計數器數據向譯碼顯示電路輸出。

去向2：接鎖存器。圖中共有8片4位鎖存器74LS175，每4片為一組分別儲存溫度上限和溫度下限的8421BCD碼。記錄上限的4片鎖存器的CLK時鐘端和記錄下限的4片鎖存器的CLK時鐘端分別接在一起引向兩個按鈕式開關，一個是“鎖定溫度上限”按鈕，另一個是“鎖定溫度下限”按鈕。開關常態接地，按下時接+5V高電平，鎖存器鎖入數據。鎖存器的輸出端接數值比較器，比較實際溫度和設定值的大小關系。

圖2-2-10

5、溫度超限判斷

如圖2-2-11所示，共有8片數值比較器74LS85（其功能表見附錄），（1）~（4）片級聯用于比較監測溫度和設定的溫度上限的大小，（5）~（8）片用于比較監測溫度和設定的溫度下限的大小。其級聯方式和數據輸入方式如圖所示：

當測量溫度低于設定的溫度下限時，（5）片的OALTB（A

當測量溫度高于設定的溫度上限時，（4）片的OAGTB（A>B）端輸出高電平啟動報警電路和降溫電路，高溫報警指示燈發出紅光。

兩個與門U10A和U17A的作用是控制后續的溫控執行和報警電路的開啟或關閉。

或門U9A的作用是將高溫超限報警信號和低溫超限報警信號進行或運算。當有其一超限時，就會啟

控制溫度設定裝置電路圖

動報警電路。

圖2-2-11

6、多路溫度循環檢測功能

如圖2-2-12所示：由555和阻容元件構成的多諧振蕩器，其產生的矩形波周期可可通過改變滑動變阻器A調節（5s~10s），其輸出接74LS160的CLK時鐘端，圖中74LS160處于計數狀態，其低三位QCQBQA依次產生000,001,010,011,100,101,110,111八個狀態，一路輸入模擬開關ADG508F的地址端A2A1A0，這樣，模擬開關將會依次導通S1~S8，從D端輸出到模數轉換器。其通道切換頻率由時鐘信號頻率決定。實現了8路溫度的循環監測。另一路輸入譯碼顯示電路，顯示當前所監視的線路。溫度超限判斷電路圖

圖2-2-12

7、方案的優點與缺點以及改進

（1）圖2-2-10中的各與門都是起控制信號通斷的作用，不如將其替換為模擬開關（如圖22-2-13）實現信號的切斷和導通，并且省去了與譯碼顯示部分連接的或門（單元圖中未畫出，詳見總電路圖），使電路結構進一步簡化，變得更可靠，使性能更加穩定，功耗更低。

（2）由555和阻容元件組成的多諧振蕩器可以采用集成芯片實現，由于555的功耗相對較大，采用集成芯片更有利于節省電能，延長使用時間。多路溫度檢測功能電路圖

圖2-2-13

該模塊的最終整合電路圖見附錄1

（三）聲光報警

如圖2-3-1所示，當輸入信號為低電平時，報警電路不工作。當有高電平信號輸入時，模擬開關閉合，多諧震蕩電路開始工作。發光二級管閃爍，并發出蜂鳴報警。報警時蜂鳴的頻率和發光二極管閃爍的頻率均為2Hz,作用的占空比為58.3%。

模擬開關電路

圖2-3-1

（四）溫度控制執行

如圖2-4-1所示，溫控執行電路由當輸入信號為低電平時，加熱或降溫電路不工作。當有高電平信號輸入時，加熱電路進入暫穩態，3腳輸出高電平，繼電器吸合，啟動加熱降溫設備進行加熱和降溫操作。1~10分鐘后（可根據實際情況通過滑動變阻器R3，R4調整），若溫度仍低于或高于設定溫度，電路不能復位，3腳仍輸出高電平，加熱或降溫操作繼續進行。若溫度回到設定范圍內，電路即復位回到穩定態，3腳輸出低電平，繼電器斷開，加熱或降溫操作停止。聲光報警電路圖

圖2-4-1

三、總體電路圖

限于篇幅和紙張大小，見附錄2

四、結束語

本次溫度測量與控制電路的設計主要內容如上所述，在此次設計中運用到的知識大多數為課本所學。設計中難免有缺點和漏洞，真誠希望老師指導，以求改進。

本次設計中有如下幾個難點：

一是12位的A/D轉換電路，在這一部分的設計中我們查閱了大量資料，最后決定用AD574A模數轉換器，這樣以來不僅實現對于模擬信號的數字轉換，同時也提高了精度的要求。

二是如何將12位二進制數轉換成8421BCD碼的問題，經過查閱大量資料并研究決定用EEPROM電可擦寫存儲器來完成這個功能，具體電路圖和轉換關系如上所述。

三是溫度的設定和朝鮮判斷，技術要求中提到輸入溫度連續可調，我們開始擬采用滑動變阻器控制，使滑動變阻器的分壓參與電路中的信號處理，由于其種種缺點，最終放棄了該方案。使用計數器、寄存器、數值比較器、譯碼顯示裝置、實現了將控制溫度直接以直觀的數字量直接輸入，并以8421BCD碼的形式輸入數值比較器進行溫度判定，也實現了輸入溫度的連續可調，而且極大地提高了準確度、直觀性

加熱降溫執行電路圖

和易用性。

以上即是對本次設計中的主要問題的討論與解決方案，敬請老師給予指正，以求得更好的解決方法。五、參考文獻

1.《傳感器原理與應用》程德福王君凌振寶王言章編著

機械工業出版社 2008年1月第一版

2.《數字電路設計手冊》荀殿棟徐志軍編著

電子工業出版社 2003年7月第一版

3.《Multisim8仿真與應用實例開發》從宏壽程衛群李紹鉊編著

清華大學出版社 2007年7月第一版

4.《電子線路設計與實踐》姚福安主編

華中電子科技大學出版社 2001年第一版

5.《基礎電子電路設計與實踐》戴伏生主編

國防工業出版社 2004年4月第一版

6.《模擬電子技術基礎》陳大欽主編

機械工業出版社 2006年4月第一版

7.《數字電子技術》 James Bignell Robert Donovan 編著

科學出版社 2005年2月第一版

8.《新編電子控制電路300例》劉修文等編

機械工業出版社

9.《數字單元電路轉換電路分冊》梁廷貴

主編

科學技術文獻出版社

六、元器件明細

1.AD574A

AD574A 是美國模擬數字公司（Analog ）推出的單片高速12 位逐次比較型A/D 轉換器，內置雙極性電路構成的混合集成轉換顯片，具有外接元件少，功耗低，精度高等特點，并且具有自動校零和自動極性轉換功能，只需外接少量的阻容件即可構成一個完整的A/D 轉換器，其主要功能特性如下：

分辨率：12 位

非線性誤差：小于±1/2LBS 或±1LBS 轉換速率：25us

模擬電壓輸入范圍：0—10V 和0—20V，0—±5V 和0—±10V 兩檔四種

電源電壓：±15V 和 5V 數據輸出格式：12 位/8 位

芯片工作模式：全速工作模式和單一工作模式

圖6-1

AD574A引腳圖

AD574A 的引腳說明：

[1]. Pin1(V Logic)——邏輯電源+5V電源輸入端。

[2]. Pin2(12／8 )——數據模式選擇端，通過此引腳可選擇數據縱線是12位或8位輸出。 [3]. Pin3(CS )——片選端，低有效。

[4]. Pin4(A0)——字節地址短周期控制端。與12/8端用來控制啟動轉換的方式和

數據輸出格式。

[5]. Pin5( R/C)——讀轉換數據控制端。 [6]. Pin6(CE)——使能端，高有效。

[7]. Pin7(V+)——正電源輸入端，輸入+15V電源。 [8]. Pin8(REF OUT)——10V 基準電源電壓輸出端。 [9]. Pin9(AGND)——模擬地端。

[10]. Pin10(REF IN)——基準電源電壓輸入端。 [11]. Pin11(V-)——負電源輸入端，輸入-15V 電源。

[12]. Pin12(BIP OFF)——單極性輸入時BIP OFF接模擬公共地，雙極性時BIP OFF接對應[13]. Pin13(10V IN)——單極性0～10 V模擬量輸入；雙極性0～ ±5 V模擬量輸入。 [14]. Pin14(20V IN)——單極性0～20 V模擬量輸入；雙極性0～ ±10 V模擬量輸入. 。

-5V、-10V 的

[15]. Pin15(DGND)——數字地端。

[16]. Pin16—Pin27(DB0—DB11)——12 條數據總線。通過這 12 條數據總線向外輸出A/D 轉換數據。 [17]. Pin28(STS)——工作狀態指示信號端，當 STS=1 時，表示轉換器正處于轉換狀態，當

STS=0

時，聲明A/D 轉換結束，通過此信號可以判別A/D轉換器的工作狀態，作為單片機的中斷或查詢信號之用。

AD574真值表

2.281024 1M COMS EEPROM（65536X16） A0~A15：地址輸入端 D0~D15：數據輸出端

圖6-2

281024真值表

281024管腳圖

3.74LS160D

圖6-3

74LS160D真值表

4.ADG508F

74LS160D管腳圖

圖6-4

ADFG508F真值表

ADG508F管腳圖

5.74LS48

圖6-5

74LS48真值表

74LS48管腳圖

6.74LS175D

圖6-6

74LS175D功能表

74LS175D管腳圖

7.74LS85N

圖6-7

74LS85N管腳圖

74LS85

真值表

8．K型熱電偶

K型熱點偶的電壓與溫度關系為：U=0.226T-0.707 K型熱電偶所需的溫度補償電壓為：41.269μV/K

圖6-8 熱電偶的特性曲線 9.LT1025

圖6-9 LT1025參數圖

圖6-9 LT 1025 管腳圖

10.ADG202

圖6-10 ADG202的管腳圖和真值表

七、收獲體會

這次課程設計是我第一次接觸到的將理論知識運用于實際的實踐活動。通過對模擬電子技術、數字電子技術等課程的學習，對自己親自設計一個綜合性的系統充滿了期待與渴望。我在這次課設中選擇了溫度測量與控制這一題目，感到這個題目綜合性強，應用廣，對設計者的要求也較高，因此，碰到的難度也較大，但本著求知與實踐應用的精神，我最終將這個題目的大概框架整理出來，其中有許多不盡人意之處及不理想的地方還很多，這也是我今后學習的方向和動力。本次設計中，我主要負責溫度設定和超限比較環節，顯示電路是這次設計中花力氣最大的環節，它首先需要將模擬量轉化為數字量，再將其變為8421BCD碼，這一過程實現有很多方法，如利用單片機等，然后就可以用數碼管顯示了。控制電路是這次設計的核心環節，它的實現方法也有很多種，設計中也擬定了兩種方法，他們之間的優劣也有表述，關鍵是我從中了解了相關控制的多種方法，為今后設計控制電路做足準備。超限比較電路和循環檢測功能是我這次設計中的一個亮點，利用數值比較器和鎖存器來判定溫度超限，由于要求中是在溫度在20~165攝氏度之間，因此比20小或大于165的都將引發報警，這是需要注意的。最后，通過這次課程設計讓我獲益良多。另外，本次設計中，很多環節都可以用單片機實現，這更激起了我學習單片機的強烈愿望。從中我認識到了各課程學習的重要與應用之處，為今后學習指明方向，也大大的提高的系統學習電子技術的興趣。同時，在設計中我嘗試使用了Multisim 11.0軟件，發現了這個軟件的強大，做了很多測試，強化了對已學知識的理解，較為熟練的學會了該軟件的應用，為我今后設計及學習和電路設計提供了有效的工具。

八、鳴謝

感謝學院為我們安排這一次課程設計，使我們得到一個學習和鍛煉的機會。

感謝老師的辛勤指導，使我們抓住解決問題的關鍵，從而順利完成課程設計。

感謝同組同學的團結合作，以及其他同學給與的幫助，使我們的課程設計得以圓滿完成。

【附錄】

附錄1 溫度顯示與溫度范圍控制模塊電路圖

附錄2 總體電路圖

【教師評語】

【附件】

附件一：圖2-2-1數字顯示與溫度范圍控制模塊，（可右鍵另存為，然后放大觀看）

附件二：總電路圖，（可右鍵另存為，然后放大觀看）

【溫度測量與控制電路】相關文章：