数字电子基础课程设计——数字体温计(温度计)

电子体温计设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电子体温计的基本工作原理，掌握温度传感器、模数转换器等核心部件的功能和作用。

2. 学生能掌握电子体温计的设计流程，包括电路图绘制、元件选型、PCB布线等。

3. 学生了解电子体温计的技术参数，如精度、测量范围、响应时间等。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成电子体温计的设计和制作。

2. 学生具备分析和解决电子体温计故障的能力，提高动手实践能力。

3. 学生能够运用电子体温计进行实际测量，并准确读取数据。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子制作的兴趣，激发创新意识和探索精神。

2. 学生在团队合作中学会沟通、协作，培养团队精神。

3. 学生认识到电子体温计在医疗领域的重要作用，增强社会责任感。

本课程针对高年级学生，结合电子技术课程内容，以实用性为导向，注重培养学生的动手实践能力和创新能力。

课程目标具体、可衡量，旨在帮助学生掌握电子体温计设计的基本知识和技能，同时提升学生的情感态度价值观。

通过本课程的学习，学生将能够独立完成电子体温计的设计与制作，为未来的学习和职业发展奠定基础。

二、教学内容1. 电子体温计基本原理：介绍温度传感器的工作原理，包括热敏电阻、热电偶等；讲解模数转换器的功能及其在电子体温计中的应用。

2. 电子体温计设计流程：讲解电路图绘制、元件选型、PCB布线等设计步骤，结合教材相关章节，使学生掌握电子体温计设计的基本方法。

3. 电子体温计技术参数：分析电子体温计的精度、测量范围、响应时间等参数，结合实例进行讲解，让学生了解不同参数对电子体温计性能的影响。

4. 实践操作：安排学生进行电子体温计的组装、调试与测试，提高学生的动手实践能力，并结合教材章节内容进行指导。

5. 故障分析与维修：教授学生如何分析电子体温计的常见故障，并掌握相应的维修方法。

6. 电子体温计在医疗领域的应用：介绍电子体温计在实际应用中的作用，强调其在医疗设备中的重要性。

目录1.总体方案的设计与选择.......................................... - 1 -1.1 数字温度计的设计标准与要求.............................. - 1 -1.2 系统基本方案............................................ - 1 -1.3 各模块基本功能与设计方案选择与论证...................... - 1 -1.3.1 温度采集模块的设计与论证........................... - 1 -1.3.2 信号转换模块的设计与方案选择....................... - 3 -1.3.3 显示模块的设计与方案选择........................... - 4 -2. 硬件电路设计................................................. - 6 -2.1 温度采集模块的硬件设计.................................. - 6 -2.2 信号转换模块硬件电路设计................................ - 7 -2.3 显示模块设计电路图...................................... - 8 -2.4 电路中相关参数设定...................................... - 8 -3. 电路仿真......................................... 错误!未定义书签。

3.1 仿真软件简介................................ 错误!未定义书签。

3.2 仿真分析................................... 错误!未定义书签。

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。

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。

课程设计报告书---数字温度计一、选题背景本实验课题是基于AT89C51单片机设计一个温度范围为-20-80℃，分辨率<±0.5℃的数字温度计。

设计实验中，考虑到A/D转换以及放大电路等各种因素，我组采用DS18B20温度传感器，在数码管显示方面，我们采用了LCD1602数码管。

DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s减为750ms。

DS18B20测温原理如图1所示。

图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。

高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。

LCD1602的8根数据线和3根控制线E，RS和R/W与单片机相连后即可正常工作。

一般应用中只须往LCD1602中写入命令和数据，因此，可将LCD1602的R/W读/写选择控制端直接接地，这样可节省1根数据线。

VO引脚是液晶对比度调试端，通常连接一个10kΩ的电位器即可实现对比度的调整；也可采用将一个适当大小的电阻从该引脚接地的方法进行调整，不过电阻的大小应通过调试决定.LCD1602的引脚图见下图2.图1.DS18B20原理图图2.LCD1602引脚图二、方案论证(设计理念)DS18B20温度传感器具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点，同时，它也具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样的特点。

实验要求用到A/D转换，DS18B20正好对应的就是数字信号输出。

因为我们需要显示的内容并不是很多，所以我们决定使用LCD1602显示屏，它是2行每16字符/行的显示屏，规划第一行显示温度，第二行显示温度是否超过阈值。

LCD1602的使用也非常简单方便。

整体来说该实验并不是很复杂，所以我们用到的程序以及设备也不会很麻烦，构思起来也比较清晰。

三、过程论述我们首先着力的是Keil程序编写，主要程序见图3。

课程名称：电子技术课程设计设计题目：院系：专业：年级：姓名：指导教师：XXXX大学XX校区XX 年X月X日课程设计任务书专业: 姓名: 学号:开题日期: XX年X月X日完成日期:XX年X月X日题目: 数字温度计一、设计的目的1、设计一个简易的数字温度计满足一定的测量范围并通过LED显示出来；2、了解常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则；3、进一步熟悉电子仪器的使用方法；4、学会撰写课程设计总结报告；5、培养独立分析问题和解决实际问题的能力；6、培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

二、设计的内容及要求1、测温范围为—30℃～＋120℃，精度为±0.5℃；2、LED数码管直读显示，当温度为“负”则最高位显示“—”号，最低位显示单位“C”；3、当温度不在测量范围内（<—30℃或>＋120℃）时，蜂鸣器报警且发光二极管闪烁。

三、指导教师评语四、成绩:指导教师(签章)年月日摘要：本设计以AT89C51单片机为核心，DS18B20数字式温度传感器为温度传感器，7段LED数码管构成显示电路；单片机控制DS18B20进行温度采集，在接收DS18B20传回数据后进行处理，通过74LS245驱动数码管显示实时温度的动态显示。

由于采用的是可编程器件作为控制核心，与传统的温度计相比该温度计具有示数直观，精度可调，功能易扩展等优点。

关键词：数字温度计、AT89C51 、DS18B20 、74LS245 、LED设计背景随着人们生活水平的不断提高,数字化无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，科学技术向着数字化、智能化控制方向发展，其中数字温度计就是一个典型的例子。

数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用。

温度计是常用的热工仪表，常用于工业现场作业过程的温度测量，在工业生产过程中，不仅需要了解当前温度读数，而且还希望能了解过程中的温度变化情况。

摘要本设计是单片机控制的数字温度计，随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，学校，工作，科研等各个领域，已经成为一种比较成熟，要求越来越高，需求越来越迫切的技术,由于世界经济的快速发展，经济竞争已经成为各国经济实力和综合国力的竞争，所以单片机已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。

又因为温度计在实际生产和人们的生活中都有广泛应用，为此我选择了设计一个数字温度计。

本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，本温度计属于多功能温度计，基本范围-50℃~110℃，精度误差小于0. 5℃，LED数码直读显示可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。

本设计以STC89C52单片机为核心，DS18B20数字式温度传感器为温度传感器，74HC573锁存器及数码管构成显示电路。

单片机控制DS18B20进行温度采集，在接收到DS18B20传回数据后进行处理，通过74HC573锁存器及数码管显示实时温度的动态显示。

由于采用的是可编程器件作为控制核心，与传统的温度计相比该温度计具有示数直观，精度可调，功能易扩展等优点。

关键词：数字温度计，单片机，DS18B20目录1 前言 (3)1.1 设计概述 (3)2 总体方案设计 (4)2.1 方案选择 (4)3 单元模块设计 (5)3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (5)3.2 电路参数的计算及元器件的选择 (7)3.3 各单元模块的联接 (9)4 软件设计 (10)4.1 主要软件设计流程 (10)4.2 原理图的绘制与仿真 (10)4.3 单片机程序的调试与编译 (11)5 系统调试 (14)5.1 系统单片机程序的调试 (14)5.2 系统电路的调试 (14)6 系统功能、指标参数 (15)6.1 系统能实现的功能 (15)6.2 系统功能及指标参数分析 (15)7 总结与体会 (16)8 参考文献 (16)附录1：数字温度计的电路原理图附录2：DS18B20测温子程序1前言随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。

数字温度计课程设计..(共18页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--课程设计(论文)题目名称数字温度计课程名称电子技术课程设计学生姓名学号系、专业指导教师2011年 12 月 16 日摘要温度计是工农业生产及科学研究中最常用的测量仪表。

使用温度测量仪，首先经过AD590集成温度传感器的作用，使外界温度转换为电流用表示。

因为上述为绝对温度K和电流之间的转换关系，而在设计中我们需要采用℃，所以我们必须使其转换成摄氏温度℃和电流之间的关系，这就要用到K—℃变换器。

通过K—℃变换器的作用，我们便得到想要的℃和电流之间的直接转换关系。

得到的电流再经过放大器的放大，即可直接用电压表读出被测对象的温度值。

然后放大后的电压接一比较器，比较器的输出端接报警设备。

报警设备可由一个发光二极管组成。

在设置了预警温度后，由比较器输出端的电压决定二极管是否发光，从而起到警报作用。

经TC7017AD 转换后，再通过数码管显示。

关键词：AD590放大器TC7107 数码管目录摘要……………………………………………………………………….1 系统总体设计 (1)总体方案设计 (1)系统原理框图及电路图 (1)2 系统详细设计 (2)温度传感器 (2)转换与放大电路 (3)K-C转换电路 (3)放大器 (4)比较器 (4)报警设备 (5)电路原理图 (5)A/D转换电路 (6)数码管显示 (10)3 仿真与调试 (11)电路的仿真 (11)仿真结论 (13)4 总结 (13)附录元件清单 (14)参考文献 ...................................................................... 错误!未定义书签。

1 系统总体设计总体方案设计图1所示为数字温度计的原理框图。

其工作原理是将被测的温度信号通过传感器转换成温度变化的电压信号，此电压信号经过放大电路后，通过模-数转换器把模拟量转变成数字量，最后将数字量送显示电路，用4位LED 数码管显示。

数字温度计设计课程设计范本
设计题目：数字温度计设计
设计目的：通过设计数字温度计，学习数字电路设计基础知识，掌握数字温度计的设计方法和实现过程。

设计要求：
1.温度测量范围：-40℃ ~ 120℃；
2.温度分辨率：0.1℃；
3.显示方式：7段LED数码管显示，至少显示4位数字，其中小
数点占据一位；
4.温度传感器：使用DS18B20数字温度传感器；
5.显示方式：采用共阴极数码管，使用74HC595锁存器进行驱动，
使用AT89C51单片机进行控制；
6.设计过程：包括硬件设计和软件设计两个部分，其中硬件设计
包括电路原理图设计和PCB板设计，软件设计包括单片机程序
设计和烧录。

设计步骤：
1.硬件设计
1）根据DS18B20数字温度传感器的特性，设计传感器电路，包括电源电路和传感器接口电路。

2）根据温度范围和分辨率要求，设计ADC电路，将传感器输出的模拟信号转换为数字信号。

3）设计数码管驱动电路，使用74HC595锁存器进行驱动。

4）设计单片机接口电路，将数字信号传输到单片机，实现温度数据的处理和显示。

5）根据硬件设计结果，绘制电路原理图和PCB板图。

2.软件设计
1）根据硬件设计结果，编写单片机程序，实现温度数据的读取、处理和显示。

2）使用Keil C51软件进行编程和调试。

3）将程序烧录到单片机中。

4）进行系统测试和调试，确保数字温度计的正常工作。

设计结果：
1.电路原理图和PCB板图。

2.单片机程序。

3.数字温度计实物。

数字温度计课程设计一、引言本文档旨在设计一门名为“数字温度计”的课程，旨在教授学生如何设计并制作一个简单的数字温度计。

通过这门课程，学生将了解温度的概念、温度测量的原理，并通过实践操作来设计、制作和调试一个数字温度计原型。

二、课程大纲1. 课程简介在本节课中，我们将介绍本门课程的内容、目标和教学方法。

2. 温度的概念和单位这一节课中，我们将学习温度的基本概念，温度的不同单位以及它们之间的转换关系。

3. 温度测量的原理在本节课中，我们将讲解温度测量的一些基本原理，包括使用热敏电阻、红外线传感器和半导体温度传感器等。

4. 温度传感器的选择和使用这节课我们将学习如何选择合适的温度传感器，并了解它们的使用方法和注意事项。

5. 数字温度计的设计与制作在本节课中，我们将介绍数字温度计的基本原理和电路设计。

学生们将分组进行设计并制作一个数字温度计原型。

6. 数字温度计的调试和应用这节课中，学生需要将制作好的数字温度计原型进行调试，并学习如何将其应用到实际生活中。

7. 课程总结和展望在最后一节课中，我们将对整个课程进行总结，并展望学生们在将来可以进一步深入研究的方向。

三、教学方法本门课程采用以下教学方法：1.授课：教师将通过讲解的方式，将温度概念、温度测量原理等知识传达给学生。

2.实验：学生将参与到温度计设计与制作的实验中，通过实际操作来理解概念和原理。

3.小组讨论：学生将分组进行温度计设计的讨论和合作，提高团队合作和问题解决能力。

4.实际应用：学生将通过调试和应用数字温度计原型，加深对温度测量的理解和实践能力。

四、课程评估本门课程的评估主要分为以下几个方面：1.实验成果：学生根据实验设计制作的数字温度计原型的质量和完成情况。

2.调试和应用：学生能否成功调试数字温度计原型，并将其应用到实际生活中。

3.报告和展示：学生需要撰写相关实验报告，并进行课程展示，展示他们的学习成果和理解。

五、参考资料以下是一些参考资料，供学生们深入了解和学习：1.电子技术基础教程2.温度传感器原理与应用3.温度计原理与设计以上是对《数字温度计课程设计》的简要说明，希望这门课程能够为学生们提供实践操作和实际应用的机会，帮助他们更深入地理解温度测量的原理与方法，培养他们的实践能力和问题解决能力。

新型数字温度计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解新型数字温度计的工作原理与构造，掌握其使用方法。

2. 学生能描述温度的物理意义，并运用温度单位进行换算。

3. 学生了解新型数字温度计与传统温度计的区别及各自的优势。

技能目标：1. 学生能够正确使用新型数字温度计进行温度测量，并准确读取数据。

2. 学生通过实验操作，培养动手能力和观察分析能力。

3. 学生能够运用所学知识解决实际生活中的温度测量问题。

情感态度价值观目标：1. 学生对物理学产生兴趣，认识到物理知识与日常生活的紧密联系。

2. 学生在实验中培养合作意识，学会分享与交流，增强团队协作能力。

3. 学生在探索新型数字温度计的过程中，培养创新意识和科学探究精神。

本课程针对初中生设计，结合学生好奇心强、动手能力逐步提高的特点，注重理论知识与实践操作的相结合。

通过学习新型数字温度计的知识，使学生能够更好地理解物理学科，提高科学素养，同时培养其解决实际问题的能力。

教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动探索，激发学生的学习兴趣和积极性。

课程目标的设定旨在让学生在学习过程中获得具体、可衡量的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 新型数字温度计的原理与构造- 温度测量的基本概念- 数字温度计的工作原理- 新型数字温度计的构造及功能特点2. 温度单位与换算- 摄氏度、华氏度等温度单位- 温度单位之间的换算方法3. 新型数字温度计的使用方法- 新型数字温度计的操作步骤- 正确读取温度数据的方法- 注意事项及安全操作规范4. 实践操作与数据分析- 实验室温度测量实践- 数据记录与处理- 分析新型数字温度计与传统温度计的优缺点5. 温度测量在生活中的应用- 生活中常见的温度测量场景- 新型数字温度计在实际应用中的优势教学内容依据课程目标，紧密结合教材，按照以下进度安排：第一课时：新型数字温度计的原理与构造，温度单位与换算第二课时：新型数字温度计的使用方法，实践操作与数据分析第三课时：温度测量在生活中的应用，总结讨论教学内容注重科学性和系统性，结合实验操作，使学生在实践中掌握新型数字温度计的相关知识，提高学生的实际操作能力。

电子体温计设计课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解电子体温计的基本原理、结构及使用方法，通过实践活动，培养学生的动手能力、观察能力和创新能力。

1.了解体温计的原理及分类；2.掌握电子体温计的基本结构及工作原理；3.了解电子体温计在医疗领域的应用。

4.学会使用电子体温计进行体温测量；5.能够分析电子体温计的测量数据；6.具备初步的电子体温计故障排查能力。

情感态度价值观目标：1.培养学生对医学技术的兴趣和好奇心；2.培养学生关爱他人、关注公共健康的情感态度；3.培养学生团队合作、积极进取的精神风貌。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.体温计的基本原理及分类；2.电子体温计的基本结构及工作原理；3.电子体温计的使用方法及注意事项；4.电子体温计在医疗领域的应用；5.电子体温计的故障排查及维修。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解体温计的基本原理、分类、结构及应用；2.讨论法：分组讨论电子体温计的使用方法及注意事项；3.案例分析法：分析实际案例，了解电子体温计在医疗领域的应用；4.实验法：动手操作，实践电子体温计的使用及故障排查。

四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：《电子体温计设计与应用》；2.参考书：体温计相关论文、资料；3.多媒体资料：电子体温计使用教程、实际应用案例视频；4.实验设备：电子体温计、故障排查工具。

通过以上教学资源，学生可以更全面地了解电子体温计的知识，提高实际操作能力。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估其学习态度和积极性；2.作业：布置与课程相关的基础作业和拓展作业，评估学生的理解和应用能力；3.实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能、观察能力和问题解决能力；4.期末考试：设置选择题、填空题、简答题和综合分析题等题型，全面测试学生的知识掌握和运用能力。

数字温度计课程设计最新一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

知识目标要求学生掌握数字温度计的工作原理、构造及使用方法。

技能目标要求学生能够运用数字温度计进行温度测量，并能够进行简单的故障排查和维修。

情感态度价值观目标要求学生培养对科学的兴趣和好奇心，提高学生对物理实验的热爱，培养学生团结协作、勇于探索的精神。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括数字温度计的工作原理、构造及使用方法。

首先，介绍数字温度计的工作原理，让学生了解其内部结构和工作机制。

其次，讲解数字温度计的构造，包括各个部分的功能和作用。

最后，教授学生如何使用数字温度计进行温度测量，以及如何进行简单的故障排查和维修。

三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、实验法、讨论法和案例分析法。

首先，通过讲授法向学生传授数字温度计的相关理论知识。

其次，利用实验法让学生亲自动手操作数字温度计，加深对理论知识的理解。

接着，通过讨论法引导学生进行思考和交流，培养学生的创新思维和团队协作能力。

最后，运用案例分析法让学生分析实际问题，提高学生解决问题的能力。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

教材和参考书为学生提供理论知识的学习材料，多媒体资料为学生提供形象的视觉感受，实验设备则是学生进行实践操作的重要工具。

通过丰富多样的教学资源，为学生提供全面、立体的学习体验，提高学生的学习效果。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等。

平时表现主要评估学生的课堂参与度、提问回答和团队协作等情况，占总评的30%。

作业主要包括课后练习和小论文，占总评的20%。

考试包括期中考试和期末考试，占总评的50%。

评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。

六、教学安排本课程的教学安排如下：共16周，每周2课时。

教学进度安排合理、紧凑，确保在有限的时间内完成教学任务。

教学地点选在教室和实验室，方便学生进行理论学习和实践操作。

数字温度计课程设计mul一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字温度计的工作原理，掌握温度测量单位摄氏度（℃）和华氏度（℉）的转换方法。

2. 学生能描述数字温度计在日常生活和科学实验中的应用，了解不同场合下温度测量的重要性。

3. 学生了解温度对环境、生物及物体性质的影响，理解温度变化与自然现象之间的关系。

技能目标：1. 学生能够正确使用数字温度计进行温度测量，并准确读取温度值。

2. 学生能够运用所学知识解决实际生活中的温度测量问题，如体温测量、气温观测等。

3. 学生通过小组合作和实验探究，培养观察、分析、解决问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 学生养成对温度测量数据的严谨态度，注重实验操作的准确性和安全性。

2. 学生认识到温度测量在科学研究、生活实践等方面的重要意义，增强对科学技术的兴趣和好奇心。

3. 学生通过学习数字温度计相关知识，培养环保意识，关注气候变化对环境的影响。

4. 学生在小组合作中学会沟通、协作，培养团队精神和尊重他人意见的品质。

本课程设计针对学生年级特点，结合数字温度计相关知识，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的科学素养和实践能力。

课程目标具体、可衡量，便于教学设计和评估。

在教学过程中，教师需关注学生个体差异，充分调动学生的积极性，引导他们主动探究、合作交流，实现课程目标。

二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，紧密结合教材，确保科学性和系统性。

主要包括以下几部分：1. 数字温度计工作原理：介绍数字温度计的基本结构、传感器原理以及温度测量方法。

2. 温度单位及转换：讲解摄氏度与华氏度的定义，引导学生掌握两者之间的转换公式及计算方法。

3. 数字温度计的使用方法：教授如何正确使用数字温度计进行温度测量，包括操作步骤、注意事项等。

4. 温度测量的应用：分析数字温度计在日常生活、科学实验、医疗健康等领域的应用，强调温度测量在实际生活中的重要性。

5. 温度对生物及物体性质的影响：探讨温度对生物生长、物体状态变化等方面的影响，引导学生了解温度与自然现象之间的关系。

数字温度计课程设计
一、数字温度计课程设计
1. 数字温度计的原理
数字温度计是一种用于测量温度的仪器，它通过将温度转换成一个数字值来表示温度，这个数字值有可能是摄氏度、华氏度或其他单位的温度计。

数字温度计的原理是改变温度，会改变某种传感器的电阻值，这种电阻值改变可以通过计算机来进行捕捉，然后转换成数字形式，来测量温度。

2. 数字温度计的结构
数字温度计由传感器、显示模块、控制模块和电源模块组成。

传感器：主要用于检测周围环境的温度变化，由于温度的变化会使电阻值发生变化，这种变化可以被传感器捕捉，转换成数字信号。

显示模块：用于将温度信号转换成易于人们阅读的数字值，例如显示温度读数。

控制模块：根据传感器反馈的信号，控制显示模块显示不同的温度值。

电源模块：为数字温度计提供电源，使传感器、显示模块和控制模块能够正常工作。

3. 数字温度计的应用
数字温度计可以用来测量室内、室外的温度，它可以准确的读出温度，而且易于使用。

另外，它也可以用于检测生物体温度，例如，它可以用于检测人体的体温，也可以用于检测样品的温度，如食物、饮料等，以保证样品的品质。

数字温度计还可以用于检测其他环境温度，比如空调房间、汽车内部等等，以确保环境适宜。

数字温度计Xb1333022013 自动化王明锋一、设计内容及其要求将0ºC ~70ºC的温度进行测量与放大，通过温度传感器采集温度信号，并用ICL7107进行模数转换，驱动七段数码管显示温度，设计要求误差≤±1℃。

二、系统设计此课题包含五部分：测量电桥、电桥驱动电源、电压放大电路、温度限报警电路、显示电路。

三、电路设计如图一所示，这是基于恒流源的电桥电路。

LM324的3脚处的电路是由+5V电源与TL431产生一个稳定的2.5V电压，R7与C1的作用是作为电源滤波。

然后2.5V的电压信号经由LM324进行集成运放，使2、3管脚处的电压相等，均为2.5V。

滑动变阻器VR1是代替温度传感器，实现电阻的变化来虚拟温度的变化。

R1、R2、R6、R3和VR1构成一个桥式电路，a、b端为输出端，作为下一块电路的输入端。

如图二所示，图一的a、b点作为图二中LM324的3、10管脚的输入。

VR3两端的电压是Ua-Ub= Uab。

Vo1-Vo2=(R10+R15+VR3) (Ua-Ub)/ VR3Vo=-R12/R11(Vo1-Vo2)=- R12/R11 (1+2R10/ VR3)( Ua-Ub)所以 A= (1+2R10/ VR3) · R12/R11=A1 X A2A1为(1+2R10/ VR3)，A2为R12/R11可取R10=4.7K，VR3=3.6K，则A1=3.64取 R12=24K，R11=10K A2=2.4 则A=A1 X A2≈8.75 V0作为输出端图三是模数转换及数码显示电路图，主要是由ICL7107和3个数码管以及其他电路所构成。

ICL7107是一种高性能、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。

数字温度计设计课程设计引言数字温度计是一种用于测量温度的设备，它将温度转换为数字信号来表示。

在本课程设计中，我们将探讨数字温度计的设计原理和实现方法。

通过本设计，学生将能够理解数字温度计的工作原理，掌握数字信号的转换方式，并通过实际搭建一个数字温度计的电路来锻炼实践能力。

设计目标本课程设计旨在帮助学生达到以下目标：1.理解数字温度计的基本原理和工作机制；2.掌握数字信号的转换方式；3.学会使用模拟传感器完成温度测量；4.能够使用电路和编程工具实现数字温度计。

设计步骤步骤一：理解数字温度计的原理在本步骤中，学生将学习数字温度计的基本原理和工作机制。

他们需要学习关于传感器、模拟信号和数字信号的知识。

可以使用实验示意图、图表和实际温度计来帮助学生理解。

步骤二：选择传感器和电路元件在本步骤中，学生将学习如何选择合适的传感器和电路元件来实现数字温度计。

他们需要学习传感器的种类和特性，并选择合适的传感器来测量温度。

此外，学生还需要选择合适的电路元件来转换模拟信号为数字信号。

步骤三：搭建电路在本步骤中，学生将使用所选的传感器和电路元件来搭建数字温度计的电路。

他们需要按照电路图纸的指导，正确地连接电路，并确认电路的正常工作。

步骤四：测试和校准在本步骤中，学生将测试他们搭建的数字温度计的性能和准确性。

他们可以使用已知温度源来测试数字温度计的响应和精度，并根据需要调整传感器和电路的参数。

步骤五：实现数字温度显示在本步骤中，学生将使用数字信号转换器和显示设备来实现数字温度的显示。

他们需要学习如何将数字信号转换为合适的格式，并将其显示在合适的设备上。

步骤六：编写文档和报告在本步骤中，学生需要撰写关于数字温度计设计的文档和实验报告。

他们需要描述设计的原理、电路图纸、实验步骤和测试结果，并对设计中遇到的问题和解决方法进行讨论。

实验工具和材料•Arduino Uno开发板•温度传感器•电阻、电容和电路连接线•电脑和编程软件•调试工具：万用表、示波器等总结通过本课程设计，学生将能够理解数字温度计的工作原理，掌握数字信号的转换方式，并通过实际搭建一个数字温度计的电路来锻炼实践能力。

课程设计——数字温度计学院：电子信息工程学院专业班级：姓名：学号：指导老师：目录一设计任务与要求二总体框图总体介绍方案设计与论证三选择器件传感器部分放大系统A/D转换七段数码显示器四功能模块温度检测电路模块放大模块A/D转换模块显示模块五总体设计电路图六硬件仿真七连硬件的结论和心得参考文献数字温度计一设计任务与要求设计一个数字温度计，设计要求如下：（1）范围：0～+100℃，误差≤±℃；（2）采用位电压表显示温度测量值，分辨率为℃。

二总体框图总体介绍温度计是工农业生产及其科学研究中最常用的测量仪表。

本设计所介绍数字温度计与传统的温度计比较，具有读数方便，测温准确，其输出温度采用数字显示的特点，主要用于测温比较准确的场所。

图1所示的数字温度计的电路框图。

图1 数字温度计的电路框图由温度传感器、放大器、位A/D转换器和数码管显示器等组成。

被测温度经过温度传感器转换成随温度变化的电压，此电压经放大器放大后送到D转换器，最后用数字显示被测温度。

方案设计与论证由设计和任务要求可知道，本设计实验主要分为四个部分，即传感器、放大系统、模数转换器以及显示部分。

经过分析，传感器可以选择对温度比较敏感的器件，最好是在某参数与温度成线性关系，比如硅热敏晶体管、热敏电阻等；放大系统可以由集成运放组成：A/D转换器需要选择有LED驱动显示功能的，而可供选择的参考元件有CC7107，ADC0809等；显示部分用4位LED数码管显示。

方案一：用一个NTC热敏电阻,通过热敏电阻把温度转化为电压,再得到每一度热敏电阻的电压变化值,用LM358运放做成乘法器,使电压乘以一个比例系数,使一度的变化得到一个整数变化的电压值,然后送入CC7107A/D转换器进行数模转换和数字显示.。

方案二：用一个NTC热敏电阻,通过热敏电阻把温度转化为电压,再得到每一度热敏电阻的电压变化值,用LM358运放做成乘法器,使电压乘以一个比例系数,使一度的变化得到一个整数变化的电压值,然后送入ADC0809转换器进行数模转换和数字显示。

电子温度计数电课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电子温度计的基本原理，掌握温度传感器的工作方式和特点；2. 学会读取电子温度计数据，并能进行简单的数据转换；3. 了解电子温度计在不同领域的应用，培养跨学科思维能力。

技能目标：1. 能够正确使用电子温度计进行温度测量，熟练操作相关设备；2. 学会分析电子温度计测量数据，解决实际生活中的温度相关问题；3. 掌握利用电子温度计进行实验设计和数据处理的方法。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术及物理量的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的团队协作意识，培养合作解决问题的能力；3. 培养学生严谨的科学态度，提高对实验数据的尊重和责任感。

本课程针对中学生设计，结合学生年龄特点和知识水平，注重理论知识与实际操作相结合。

课程旨在帮助学生掌握电子温度计的使用方法，培养实际操作能力，同时提高学生分析问题和解决问题的能力，激发学生对科学的热爱和兴趣。

通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于生活实际，为未来的学习和工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 电子温度计原理：介绍温度传感器的工作原理，包括热敏电阻、热电偶等类型，结合教材相关章节，阐述电子温度计的测量机制。

2. 电子温度计的使用与操作：详细讲解电子温度计的操作步骤，包括设备的准备、测量方法、数据读取等，结合实际操作演示，确保学生掌握正确使用方法。

3. 数据处理与分析：教授如何对电子温度计测得的数据进行处理和分析，例如数据转换、误差分析等，引用教材案例，指导学生解决实际问题。

4. 电子温度计的应用：介绍电子温度计在生活、工业、医疗等领域的应用，结合教材相关实例，拓宽学生知识面，激发创新意识。

5. 实验设计与实践：制定实验项目，让学生自行设计实验方案，利用电子温度计进行温度测量，培养实验操作能力和团队协作精神。

6. 教学进度安排：共4课时。

第一课时介绍电子温度计原理；第二课时学习使用与操作；第三课时进行数据处理与分析；第四课时讲解应用及实验设计。

设计一个数字温度计，测量范围：0～100 O C。

温度的实时LED数字显示。

测量温度信号为模拟量。

基本要求：1.画出数字温度计的结构框图。

2.画出系统原理电路图。

3.用MULTISIM进行仿真实验。

4.按要求完成课程设计报告，交激光打印报告和电子文档。

设计一个数字温度计，测量范围：0～100 O C。

温度的实时LED数字显示。

测量温度信号为模拟量。

基本要求：1.画出数字温度计的结构框图。

2.画出系统原理电路图。

3.用MULTISIM进行仿真实验。

4.按要求完成课程设计报告，交激光打印报告和电子文档。

二、总体设计思想1.基本原理由于温度计的应用很广，所以温度计的设计也不完全一样。

以前一般采用热电偶、玻璃液体温度计、双金属温度计、压力式温度计、热电阻和非接触式温度计等进行温度测量。

其中热电偶的温度测量范围较宽，它无需使用驱动电源即可直接产生电压（温差电势）信号，该信号既可用直流测量仪器（如电位差计、数字电压表、毫伏计等）读取，以通过热电偶温度特性分度表查出对应的温度；也可以用线性校正电路将小信号电压放大后，通过显示仪表的刻度读数。

在某些输油、输气管道应用中，往往要求对温度进行长时间监测，且要求能够快速准确地读数。

此时，上述各类温度计则难以胜任。

而如果将热电偶产生的热电动势转换成数字信号后由单片机进行数据处理，并通过液晶来显示其温度结果，这种方法反应迅速，测量精度高，功耗小，显示直观。

因此，由热电偶、A/D转换电路、单片机和液晶模块组成的数字式低功耗高精度温度计可以代替各种机械式温度计来完成特殊情况下的温度测控工作，且便于实现小型化设计。

但在本设计中，数字温度计应用的对象是一般家庭里，主要包括以下几部分：(1).取样电路温度传感器就是能将温度信号反映到电信号上去，这个我们可以用热敏电阻及一些热传感器来实现，由于热敏电阻的阻值与温度不成线性关系，所以这里主要是用温度传感器将温度信号线性地反映到电压上来实现温度取样，测量温度信号为模拟量。

课程设计体温计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握体温计的结构、工作原理和正确使用方法。

知识目标包括：了解体温计的历史发展、主要部件及其作用；掌握体温计的工作原理和测量体温的步骤。

技能目标：能够正确使用体温计测量体温，并能够对测量结果进行分析和判断。

情感态度价值观目标：培养学生对生命健康的关注，提高自我保健意识。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括三个部分：体温计的发展史、体温计的结构与工作原理、体温计的正确使用方法。

首先，通过介绍体温计的历史发展，使学生了解体温计的起源和演变过程。

其次，讲解体温计的结构及其各部分的作用，让学生掌握体温计的工作原理。

最后，教授学生如何正确使用体温计测量体温，包括测量前的准备、测量过程中的注意事项以及测量后的结果分析。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课采用多种教学方法。

首先，采用讲授法，讲解体温计的发展史、结构、工作原理和正确使用方法。

其次，运用讨论法，引导学生探讨体温计在使用过程中可能遇到的问题及解决方法。

再次，通过案例分析法，分析实际案例中体温计使用的正确与错误之处。

最后，进行实验操作，让学生亲身体验体温计的使用方法，巩固所学知识。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，本节课准备以下教学资源：教材《体温计与健康监测》、参考书《家庭医疗手册》、多媒体资料（包括体温计的图片、视频教程等）、实验设备（体温计、体温计使用道具等）。

这些资源将有助于学生更好地理解和掌握体温计的相关知识。

五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。

平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，占总评的30%。

作业包括课后练习和实践活动，占总评的40%。

考试为闭卷考试，内容包括体温计的结构、工作原理和正确使用方法，占总评的30%。

评估方式客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。

六、教学安排本节课的教学安排如下：总共4课时，每课时45分钟。