测控电路课程设计温度测控电路

温度监测及控制电路一、实验目的1、 学习由双臂电桥和差动输入集成运放组成的桥式放大电路。

2、掌握滞回比较器的性能和调试方法。

3、 学会系统测量和调试。

二、实验原理1、 实验电路如图21－1所示， 它是由负温度系数电阻特性的热敏电阻（NTC 元件）R t 为一臂组成测温电桥， 其输出经测量放大器放大后由滞回比较器输出“加热”与“停止”信号，经三极管放大后控制加热器“加热”与“停止”。

改变滞回比较器的比较电压U R 即改变控温的范围，而控温的精度则由滞回比较器的滞回宽度确定。

图21－1 温度监测及控制实验电路(1)、测温电桥由R 1、R 2、R 3、R W1及R t 组成测温电桥，其中R t 是温度传感器。

其呈现出的阻值与温度成线性变化关系且具有负温度系数，而温度系数又与流过它的工作电流有关。

为了稳定R t 的工作电流，达到稳定其温度系数的目的，设置了稳压管D 2。

R W1可决定测温电桥的平衡。

（2）、差动放大电路由A 1及外围电路组成的差动放大电路，将测温电桥输出电压△U 按比例放大。

其输出电压 B 6564W274A 4W2701)U R R R )(R R R R ()U R R R (U +++++-= 当R 4＝R 5，（R 7+R W2）=R 6时)U (U R R R U A B 4W2701-+=R W3用于差动放大器调零。

可见差动放大电路的输出电压U 01仅取决于二个输入电压之差和外部电阻的比值。

（3）、滞回比较器差动放大器的输出电压U 01输入由A 2组成的滞回比较器。

滞回比较器的单元电路如图21－2所示，设比较器输出高电平为U 0H ，输出低电平为U OL ，参考电压U R 加在反相输入端。

当输出为高电平U 0H 时，运放同相输入端电位 0H F22i F 2F H U R R R u R R R u +++=+当u i 减小到使u +H ＝U R ，即 OH F2R F F 2TL i U R RU R R R u u -+== 此后，u i 稍有减小，输出就从高电平跳变为低电平。

燕山大学测控电路课程设计说明书题目温度测控电路学院（系）：电气工程学院年级专业： XX医疗仪器X班学号： XXXXXXXXXXXX学生姓名： XXX指导教师： XX教师职称： XX燕山大学课程设计（论文）任务书说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。

20xx年7月 2日燕山大学课程设计评审意见表目录第1章引言 (2)1.1温度测量系统的简介 (2)第2章温度测量仪的电路设计 (3)2.1 温度测量仪总体框图 (3)2.2 AD590集成温度传感器 (4)2.3 K—℃变换器 (6)2.4 放大器 (7)2.5 比较器 (8)2.6 报警电路设计 (9)2.7 电路原理图 (10)第3章仿真与制作 (11)3.1 电路的仿真 (11)3.2 仿真结果和其分析 (12)第4章课程设计总结 (13)附录元件清单 (14)参考文献 (15)第1章引言1.1温度测量系统的简介生活中有很多需要温度测量的地方比如热水器、电冰箱等温度测量系统就是必不可少的。

它包括了温度传感器、放大器、比较器、电阻、模拟电路实验箱、发光二极管、蜂鸣器等等。

其中温度传感器是一个热敏电阻，它通过感知温度的变化来改变电路中电流的大小，并影响电路中二极管和蜂鸣器中所通过的电流，使其产生变化。

而后通过multisim 软件仿真的实现来使二极管发光以和使蜂鸣器报警，从而来实现温度预警。

温度的测量是生产生活中时常需要的工作，进入21世纪后，温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性和安全性、开发虚拟传感器和网络传感器测温系统等高科技的方向迅速发展。

Multisim是加拿大图像交互技术公司（Interactive Image Technoligics 简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。

它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。

测控电路课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握测控电路的基本原理和应用，培养学生对测控电路的兴趣和好奇心，提高学生的实际操作能力和创新能力。

具体分为以下三个方面：1.知识目标：使学生了解测控电路的基本概念、组成原理和功能，理解测控电路在实际工程中的应用，掌握测控电路的基本分析和设计方法。

2.技能目标：培养学生运用测控电路解决实际问题的能力，能独立进行测控电路的安装、调试和维护，具备一定的实验操作技能。

3.情感态度价值观目标：激发学生对测控电路的热爱和兴趣，培养学生勇于探究、创新的精神，使学生认识到测控电路在现代社会中的重要地位和作用。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括测控电路的基本原理、组成要素、功能及其在实际工程中的应用。

具体安排如下：1.教材章节：根据人教版《电子技术》第五章第三节“测控电路”进行教学。

2.教学内容：（1）测控电路的基本概念：介绍测控电路的定义、分类及其在工程中的应用。

（2）测控电路的组成原理：讲解测控电路的组成要素，包括传感器、信号处理电路、执行器等，以及它们之间的关系。

（3）测控电路的功能：介绍测控电路在自动控制、信号处理等方面的功能和作用。

（4）测控电路的分析与设计方法：讲解测控电路的分析与设计方法，包括系统建模、系统分析、控制器设计等。

（5）测控电路的实际应用案例：介绍测控电路在工业生产、科学研究等领域的实际应用案例。

三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用多种教学方法相结合的方式进行教学，具体如下：1.讲授法：教师对测控电路的基本概念、组成原理、功能及应用进行系统的讲解，使学生掌握测控电路的基本知识。

2.案例分析法：通过分析实际应用案例，使学生了解测控电路在工程中的应用和价值。

3.实验法：安排课堂实验，让学生亲自动手进行测控电路的安装、调试和维护，提高学生的实际操作能力。

4.讨论法：学生进行分组讨论，分享学习心得和经验，培养学生团队合作精神和沟通能力。

温度测量控制系统学生姓名：董锦锦学号：20105042051学院：物理电子工程学院专业：电子信息工程指导教师：马建忠职称：教授摘要：温度的测量是生产生活中时常需要的工作，进入21世纪后，温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。

关键词：温度传感器；高精度；总线标准化；高可靠性；测温系统Temperature measurement and control systems Abstract：Temperature measurement is the production of life often need to work, in the 21st century, the temperature sensor is headed in high precision, multi-function, bus, standardization, high reliability and safety, development virtual sensor and network sensor, research monolithic temperature measuring system and other high-tech direction develop rapidly.Key words：The temperature sensor; High precision; Standardization of the bus; High reliability; Temperature measurement system1 绪论1.1指导思想本课题以PT100热电阻为温度检测元件，设计了一个对单点温度实时检测的单片机温度检测系统。

1.2基本设计内容及要求使用PT100温度传感器（电阻值随温度变化），设计传感器放大电路，将传感器的电阻值转变为0~5V电压信号，将温度值显示出来。

测控电路课程设计
一、设计目的
通过测控电路的课程设计，学生将全面掌握测控电路的基本原理、设计方法及实现技术。

具体目标如下：
1. 深入理解测控电路的原理与技术；
2. 掌握常用传感器和执行器的使用方法；
3. 学会设计简单的测控电路；
4. 提高实践操作和解决问题的能力；
5. 培养团队协作和创新精神。

二、设计任务
设计一个温度控制系统，具体要求如下：
1. 使用热电阻作为温度传感器，实现温度的测量；
2. 设计一个控制电路，能够根据温度传感器测量的温度值，自动调节加热元件的功率，以实现温度的恒定控制；
3. 设计一个显示电路，实时显示当前温度值；
4. 设计一个按键电路，用于设定温度设定值；
5. 系统应具备过流保护功能，确保电路安全。

三、设计方案
1. 硬件电路设计：
a. 电源模块：为整个系统提供稳定的电源；
b. 传感器模块：采用热电阻测量温度，通过信号调理电路将温度信号转换为电信号；
c. 控制模块：根据温度信号调节加热元件的功率，实现温度的恒定控制；
d. 显示模块：使用LED显示屏实时显示当前温度值；
e. 按键模块：用于设定温度设定值；
f. 过流保护模块：检测电路中的电流异常，及时切断电源。

2. 软件程序设计：
a. 主程序：初始化硬件、启动定时器、开始循环检测温度和控制加热元件的功率；
b. 温度检测子程序：读取热电阻的电压信号，计算温度值；
c. 温度控制子程序：根据温度值和设定值比较，调节加热元件的功率；
d. 显示子程序：实时显示当前温度值；
e. 按键子程序：处理按键输入，设定温度设定值。

《电子技术》课程设计报告班级机电1111 学号 1111106125 学生姓名宋建辉专业测控技术与仪器系别机械工程学院指导教师电子技术课程设计指导小组淮阴工学院电子与电气工程学院2013年7月2.内容编排1、设计目的：（1）培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。

（2）学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。

（3）进行基本技术技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。

（4）培养学生的创新能力。

2、设计要求（1）电源电压：-5~+5V（2）主要单元电路和元器件参数计算，选择；（3）画出总体电路图；（4）设计，焊接电路，实现预期功能；（5）调试电路；（6）提交格式上符合要求，内容完整的设计报告。

3、总体设计1、温度检测电路：对PT100进行加热，其阻值随温度改变，由于其温度与电压近似于成线性关系这样就可以得到相应的电压值；2、信号放大电路：用运放对信号进行放大，送入V/F变换电路，利用V/F转换器LM331，转换成相应的频率信号；3、V/F变换电路：利用V/F转换器LM331将所得电压信号变换成相应的频率信号；4、十进制计数电路：将所得频率，转换成相应的十进制数；5、译码显示电路：由CD4511驱动三位数码管，显示相应的温度值，其刷新频率约为每秒一次；6、温度设定电路：运用电压跟随器，设定参考电压；其电压与温度的对应关系为0.01V/o C;7、超温比较电路：运用电压比较器，使输出信号达到参考电压时报警；声光报警电路：利用二极管和蜂鸣器实现声光报警；4、单元电路设计4.1单元电路设计包括：分析电路的组成、介绍电路工作原理、各单元电路元器件参数计算、选择功能说明及使用方法。

测控电路及应用课程设计设计背景测量和控制是现代工程中必不可少的技术手段，具有广泛的应用前景。

为了培养学生工程实践能力，提高学生对测控电路及应用的了解和掌握，本课程设计旨在通过实践探究基础测控电路的设计方法及应用效果。

设计目的通过本次课程设计，提高学生的实践能力、创新意识和团队协作精神，培养学生设计测控电路的能力，加深学生对现代测控技术的理解和掌握。

设计内容任务要求本次课程设计要求学生设计并实现基础测控电路的功能，包括：•温度测量电路•光电传感器电路•转速测量电路•声波测距电路设计流程设计流程包括以下步骤：1.初步分析任务及要求。

2.调查和学习有关测控电路及应用的知识，确定电路的基本原理。

3.参考其他类似的电路设计方案，确定电路的拓扑结构和元器件参数。

4.计算电路各部分参数，绘制电路原理图并进行仿真验证。

5.制作电路实物并调试验证，得出实验数据。

6.结合实验数据对设计方案进行评估，并对电路性能进行优化。

设计结果每个小组提交以下内容：1.设计报告–包括电路选择、分析、设计、制作和实验测试过程，以及对实验结果的分析和讨论。

–时间要求：800-1000字，MarkDown格式。

2.电路原理图–显示电路拓扑结构，元器件型号、参数、布局，以及与其他小组交互的信号接口。

–时间要求：电子版和手绘版。

3.实验记录–表格形式记录电路性能测试和实验数据，达到要求的测试次数。

–时间要求：MarkDown格式。

4.电路实物–包括各种元器件按照电路原理图连接起来的电路实物。

–时间要求：制作完毕并自行保存。

设计评分评分标准如下：1.设计报告（40%）–确定任务和分析电路原理（10%）–电路拓扑结构设计和参数计算（20%）–实验数据分析和电路性能评估（10%）2.电路原理图（20%）–电路原理图的设计和制作质量（10%）–电路拓扑结构正确和元件参数准确（10%）3.实验记录（20%）–实验记录中的数据准确性和完整性（10%）–使用MarkDown格式（10%）4.电路实物（20%）–电路连接正确和电路可靠性（10%）–电路外观美观、整洁（10%）总结测控电路及应用课程设计旨在通过实践探究基础测控电路的设计方法及应用效果，提高学生的实践能力、创新意识和团队协作精神，培养学生设计测控电路的能力，加深学生对现代测控技术的理解和掌握。

测控电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握测控电路的基本原理，理解常见传感器的工作机制；2. 使学生了解测控电路在工程领域的应用，熟悉各类测控系统的组成；3. 帮助学生掌握模拟、数字信号处理的基本方法，提高数据采集、处理和分析的能力。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计简单的测控电路，具备实际操作和调试的能力；2. 提高学生利用测控设备进行数据采集、处理和分析的技能，具备解决实际问题的能力；3. 培养学生团队协作、沟通交流的能力，提高项目执行和项目管理水平。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对测控技术领域的兴趣，培养其探索精神和创新意识；2. 引导学生关注测控技术在现实生活中的应用，提高社会责任感和使命感；3. 培养学生严谨、务实的科学态度，树立正确的价值观。

本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。

通过本课程的学习，使学生不仅掌握测控电路的基本知识和技能，还能在实际应用中发挥所学，为我国测控技术的发展贡献自己的力量。

同时，注重培养学生的团队协作能力和创新精神，提升其综合素质。

二、教学内容1. 测控电路基本原理：介绍传感器的工作机制、信号转换方法，分析常见传感器的特点及应用场景。

教材章节：第一章 测控电路基础2. 常见测控电路设计：讲解模拟电路、数字电路的设计方法，分析典型测控电路的原理和功能。

教材章节：第二章 常见测控电路设计3. 数据采集与处理：介绍数据采集系统组成、工作原理，讲解模拟信号、数字信号处理方法。

教材章节：第三章 数据采集与处理4. 测控系统应用案例分析：分析实际工程中的测控系统案例，讲解其设计思路、实施步骤及优化方法。

教材章节：第四章 测控系统应用案例5. 测控电路实践：组织学生进行实际操作，设计简单的测控电路，进行数据采集、处理和分析。

教材章节：第五章 测控电路实践6. 项目管理与团队协作：培养学生项目管理意识，提高团队协作能力，完成课程设计任务。

测控电路的课程设计一、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测控电路的基本原理、电路组成、信号处理方法等。

技能目标要求学生能够运用测控电路解决实际问题，具备一定的实验操作能力和分析能力。

情感态度价值观目标要求学生培养对测控电路的兴趣和好奇心，树立科学思维和创新意识。

通过分析课程性质、学生特点和教学要求，我们将目标分解为具体的学习成果。

学生将能够：1.描述测控电路的基本原理和电路组成；2.解释信号处理方法和测控电路在实际应用中的作用；3.运用测控电路解决简单实际问题；4.进行实验操作，分析实验数据，提出合理结论；5.培养对测控电路的兴趣和好奇心，树立科学思维和创新意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括测控电路的基本原理、电路组成、信号处理方法以及在实际应用中的案例。

1.测控电路的基本原理：介绍测控电路的核心元件、工作原理和性能指标；2.电路组成：讲解测控电路的各个组成部分及其作用；3.信号处理方法：阐述信号的采集、处理和显示方法；4.实际应用案例：分析测控电路在工程、科研等领域的应用实例。

教学大纲将按照以下顺序进行教学：1.测控电路的基本原理；2.电路组成及其功能；3.信号处理方法；4.实际应用案例分析。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法：教师通过讲解测控电路的基本原理、电路组成和信号处理方法，使学生掌握相关知识；2.讨论法：学生分组讨论实际应用案例，培养分析问题和解决问题的能力；3.案例分析法：分析测控电路在实际应用中的案例，使学生了解测控电路在工程和实践中的应用价值；4.实验法：学生动手进行实验操作，培养实验技能和科学思维。

四、教学资源本课程将充分利用教学资源，包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等，以支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。

1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的知识体系；2.参考书：提供相关领域的参考书籍，拓展学生的知识面；3.多媒体资料：制作精美的多媒体课件，帮助学生形象地理解抽象概念；4.实验设备：提供充足的实验设备，保证每位学生都能动手实践。

测控电路课程设计说明书题目：温度测量控制系统学生姓名：解旭东学号： 200806040111院（系）：电气与信息工程学院专业：测控技术与仪器指导教师：张根宝2010 年 1 月 6 日目录1.选题背景 (3)1.1指导思想 (3)1.2基本设计内容及要求 (3)1.3电路特点 (3)2.电路设计 (3)2.1总体设计思想 (3)2.1.1方案论证 (3)2.1.2原理框图 (3)2.1.3硬件设计思想 (4)2.2各主要部件及电路工作原理 (4)2.2.1单片机电路 (4)2.2.1.1时钟显示 (4)2.2.1.2复位电路 (5)2.2.1.3程序流程图 (6)2.2.1.4键盘流程图 (7)2.2.2温度信号的获取与放大 (7)2.2.2.1PT100温度传感器 (7)2.2.2.2信号放大电路 (9)2.2.2.3温度值计算过程 (9)2.2.3模数转换单元电路 (9)2.2.4按键电路 (11)2.2.5显示电路 (12)2.2.6电热杯控制电路 (14)3.数据的处理 (14)4.小结 (15)5.设计体会及今后的改进意见 (15)5.1体会 (15)5.2改进意见 (15)参考文献 (16)附录：元器件清单 (17)1选题背景温度的测量是生产生活中时常需要的工作，进入21世纪后，温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。

1.1指导思想本课题以PT100热电阻为温度检测元件，设计了一个对单点温度实时检测的单片机温度检测系统。

1.2基本设计内容及要求使用PT100温度传感器（电阻值随温度变化），设计传感器放大电路，将传感器的电阻值转变为0~5V 电压信号，将温度值显示出来。

再设计控制电路，控制一个300W 电热杯温度，使其能够稳定在设定的温度值。

1.3电路特点设计以测量显示部分电路为主，以单片机系统为核心，对单点的温度进行实时测量检测。

测控电路课程设计报告引言：测控电路是电子技术中的重要分支之一，它涉及到信号的采集、处理和控制等方面。

本文将针对测控电路的课程设计进行报告，详细介绍设计的背景、设计思路、实验步骤和实验结果等内容，旨在通过本次课程设计实践，加深对测控电路的理解和应用。

一、设计背景本次课程设计的主题是温度测控电路设计。

随着现代工业的发展，温度测控在工业生产和实验研究中起着非常重要的作用。

因此，设计一种能够准确测量温度并实现温度控制的电路是本次课程设计的目标。

二、设计思路1. 温度测量部分：我们选择了热敏电阻作为温度传感器，通过测量热敏电阻的电阻值来间接测量温度。

为了减小测量误差，我们采用了差动放大电路对信号进行放大和滤波处理。

2. 温度控制部分：我们采用了PID控制算法，结合微处理器控制技术，通过对输出信号进行调整，实现对温度的控制。

三、实验步骤1. 硬件设计：根据设计思路，我们选择合适的元器件进行电路设计，包括热敏电阻、运放、微处理器等。

在电路设计中，需要考虑元器件的参数选择、电路板的布局和连接方式等因素，确保电路的稳定性和可靠性。

2. 软件编程：根据PID控制算法和微处理器控制技术，编写相应的程序代码。

在编程过程中，需要考虑控制算法的实现、传感器数据的处理和输出信号的控制等方面。

3. 实验调试：完成硬件设计和软件编程后，进行实验调试。

首先，通过对热敏电阻电路的测量，验证温度测量的准确性和稳定性；然后，通过对PID控制算法的调试，验证温度控制的效果和稳定性。

四、实验结果经过实验调试，我们成功设计出了一种能够准确测量温度并实现温度控制的测控电路。

在测量部分，我们通过差动放大电路对热敏电阻的信号进行放大和滤波处理，得到了稳定的温度测量值；在控制部分，我们采用了PID控制算法和微处理器控制技术，成功实现了对温度的控制，并保持了较好的控制精度和稳定性。

总结：通过本次测控电路课程设计，我们深入了解了测控电路的基本原理和设计方法，掌握了热敏电阻的测量原理和PID控制算法的应用技巧。

温度测量与控制电路课程设计⽬录题⽬ (1)摘要 (1)关键词 (1)设计要求 (1)第⼀章系统概述和总体⽅案论证与选择 (1)第⼆章单元电路设计 (3)2.1 温度传感模块 (3)2.2 数字显⽰与温度范围控制模块 (6)2.2.1 ⽅案的论证与选择 (6)2.2.2 AD转换与解码 (8)2.2.3 译码显⽰ (12)2.2.4 控制温度设定 (14)2.2.5 温度超限判断 (16)2.3 声光报警与温度控制执⾏模块 (18)2.3.1 声光报警 (18)\2.3.2 温度执⾏ (18)2.4 总体电路图 (18)2.5 ⽅案的优点与缺点以及改进 (19)第三章参考⽂献 (21)第四章元器件明细表 (23)第五章收获与体会 (24)【题⽬】温度测量与控制电路【摘要】温度测量与控制电路是在实际应⽤中相当⼴泛的测量电路。

本次设计主要运⽤基本的模拟电⼦技术和数字电⼦技术的知识及其基本的温度传感器知识，从基本的单元电路出发，实现了温度测量与控制电路的设计。

总体设计中的主要思想：⼀、达到设计要求；⼆、尽量应⽤所学知识；三、设计⼒求系统简单可靠，有实际价值。

温度传感选⽤⾼精度摄⽒温度传感器LM35进⾏数据采集，通过UA741芯⽚构成同相⽐例器实现放⼤。

AD转换部分使⽤集成芯⽚AD5740；⼆进制到8421BCD 码的转换⽤EEPROM 281024实现；显⽰译码部分⽤4511和七段数码管实现；温度控制范围设定采⽤数字设定⽅式，⽤⼗进制加计数器74LS160和锁存器74LS175实现；温度的判断⽐较通过数值⽐较器74LS85的级联实现。

声光报警利⽤555定时器构成多谐振荡器组成。

温度控制执⾏部分采⽤继电器控制的加热制冷装置来实现。

此模块的存在，提⾼了该系统在⼯业上的实⽤性。

【关键词】温度测量、A/D转换、温度控制、声光报警、译码显⽰、555定时器【技术要求】1. 测量温度范围00C～1200C，精度±0.50C；2. 被测量温度与控制温度均可数字显⽰；3. 控制温度连续可调；精度±0.1;4. 温度超过设定值时，产⽣声光报警。

目次1、引言 (1)1.1、设计任务 (1)1.2、设计要求 (1)2、设计方案： (2)3、温度传感器 (3)3.1、热电偶的测温原理 (3)3.2、K型热电偶特点 (4)4、冷端补偿 (5)5、放大电路 (6)5.1、0P07的功能和管脚图 (6)6、线性校正 (8)6.1、LM324的管脚图和管脚说明 (9)7、设定电路 (11)8、迟滞比较器 (12)8.1、电路组成 (12)8.2、门限电压的估算: (13)8.3、传输特性 (13)9、驱动电路 (15)9.1、继电器 (15)10、A/D转换电路 (17)10.1、ICL7107的引脚图 (17)10.2、ICL7107的工作原理 (18)11、显示 (19)12、电源 (21)12.1电源电路的电路图 (21)12.2电路分析 (21)结论 (23)致谢 (25)参考文献 (26)附录A (27)附录B (28)1、引言温度是一个基本物理量，也是一个与人们的生活环境、生产活动密切相关的重要物理量。

温度的测量和控制技术应用十分广泛。

在工农业生产和科学研究中，经常需要对某一系统的温度进行测量，并能自动地控制、调节该系统的温度。

通过该设计我们可以直观看到温度视数变化，根据实际系统的需要调节系统温度。

1.1、设计任务进一步熟悉模拟和数字设计方法和规范，并进一步巩固所学模拟电子及相关知识，达到综合应用电子技术的目的，培养设计开发以及动手实践等能力，学会阅读相关科技文献，查找器件手册与相关参数，独立思考分析，完整理总结设计报告。

了解温度传感器件的功能，学会在实际电路中应用。

进一步熟悉集成运算放大器的线性和非线性应用。

了解检测温度的传感器种类不同，采用的测量电路和要求不同，执行器、开关等的控制方式也不同。

运用电子技术来实现温度测量和控制任务，完成温度测量和控制电路的连接和调试。

学会对电子电路的检测和排除电路故障，进一步熟悉常用电子仪器的使用，提高分析问题和解决问题的能力。

测控电路课程设计报告一、设计要求设计一个温度测量电路，测量范围0.0—50.0℃，精确至小数第一位，采用AD590为传感元件，3个LED数码管显示测得值。

二、电路基本原理传感器输出信号通过温度传感处理电路，得到与温度成正比的电压信号，输入电压比较电路，将比较电路输出电压输入A/D转换电路，驱动数码管显示温度值。

三、设计步骤1、设计传感器输出信号分压比较电路2、根据原理框图各部分的功能，查阅资料，完成单元电路设计，参数计算和器件选择3、列出所有元器件清单，报实验室备件4、按照设计电路原理图在面包板上安装、调试电路5、绘制总体电路原理图6、完成设计报告四、设计内容1、A/D转换及显示电路使用三位半LED显示A/D转换器ICL7107，电源电压+5V。

根据ICL7107芯片手册选取积分电阻470KΩ，积分电容0.22μF，自动校零电容0.047μF，参考电容0.1μF，振荡电容100pF。

再由ICL7101直接驱动3个共阳极数码管，分别显示十位、个位和十分位。

根据“显示值=1000×（VIN/VREF）”，温度每上升1℃，数码管示值增加100（1为十位，00分别为个位和十分位），故选择VREF为4V，则有温度每上升1℃，VIN （=Vo）增大0.04V，即Vo=T/25。

2、温度传感处理电路AD590温度传感器规格如下：其输出电流是以绝对温度零度（-273℃）为基准，温度每增加1℃，传感器增加1μA的输出电流；可测量范围-55℃—150℃；供电电压范围+4V—+30V。

将传感器接入12V电源，并与5.1K电阻串联接地，电阻分压后接电压跟随器以获得稳定的电压输出，电压跟随器以及比较电路中的差动放大器均采用LM358双运放芯片。

AD590的输出电流I=(273+T) μA（T为摄氏温度），V1=(273+T)×5αmV （α为由于电阻精度引起的误差校正系数）。

3、电压比较电路为滤除电源杂波，使用齐纳二极管作为稳压元件，和1.2K 电阻串联后接入12V 电源。

模拟电路课程设计指导老师：学生姓名：专业班级：学号：一、设计课题：温度监测及控制电路的设计二、主要内容1、设计由双臂电桥和差动输入集成运放组成的桥式放大电路。

2、掌握滞回比较器的性能和调试方法。

3、学会系统仿真、测量和调试。

三、设计要求1、撰写设计说明书一份(3000字左右)2、仿真四、课程设计说明书的主要内容及撰写顺序1、课题名称2、设计任务书3、中英文摘要和关键词4、目录5、绪论6、正文（分章、节、小节三级标题撰写）1）方案选择与论证；2）方案的原理框图，总体电路图及原理说明；3）单元电路设计与原理说明，元器件选择和电路参数计算说明；4）电路仿真。

对仿真中出现的问题进行分析，并说明解决的措施；测试、记录、整理与结果分析。

7、收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。

8、参考文献9、谢词10、附录A：总电路图和PCB图附录B：元器件清单附录C：集成模块的管脚排列与管脚功能五、参考文献摘要随着数字化时代的到来，用传统的水银或酒精温度计来测量温度,不仅测量时间长、读数不方便、而且功能单一,已经不能满足人们的要求。

于是提出，测温电路利用铂热电阻桥式温度传感器监测外界温度的变化,通过三运放差分放大电路将温度传感器的阻值变化转换的电压信号的变化放大,然后利用A/D转换实现模拟信号到数字信号的转换，,根据模拟电路部分电路原理计算得出最后输出电压与温度值的关系, 并通过数码管显示当前值，使其与温度数值上相等，从而实现温度的测量；并利用单限比较器来实现对温度的控制，通过设定温度上下限可使整个系统工作于一个限定的温度范围内；再者还加载了报警装置，当被测温度超出设定温度范围时，声光报警装置工作，使它的功能更加完善，使用方便起来。

本设计是采用了温度的测量、温度的显示、温度的控制和报警装置三部分来具体实现上述目的的。

关键字：热电阻，三运放差分电路，，A/D转换器，LED显示电路AbstractWith the advent of the digital age, with the mercury or alcohol thermometer to measure temperature, not only to measure a long time, reading is not convenient, and a single function, can not meet people demands. Therefore proposed that the temperature measurement circuit uses platinum thermistor bridge temperature sensor to monitor the outside temperature changes, and three op amp differential amplifier circuit resistance change of the temperature sensor to convert the voltage signal changes enlarge, then use the A / D converter for analog signal to digital signal conversion, the relationship of the final output voltage and temperature values, calculated according to the part of the circuit schematic of the analog circuit and digital display current value equal to the temperature value, enabling the measurement of the temperature; and use single limit to the temperature control by setting the temperature of the upper and lower limits to bring the whole system in a limited temperature range; Furthermore, the alarm device is loaded, when the measured temperature exceeds the set temperature range, sound and light alarm device, so that its function is more complete and easy to use up. The design is the measurement of temperature, temperature display, temperature control and alarm device three parts to concrete realization of these purposes.目录一、前言-二、绪论三、温度测量与控制设计设计思想及方案论证3.1设计思想3.2设计原理框图3.3设计方案论证3.4 模块划分四、单元电路设计与原理说明、电路参数和仿真结果说明4.1单元电路设计4.2 温度测量的实现过程及参数计算4.3 调试重点和仿真结果五、温度控制及报警电路。

测控电路课程设计温控一、课程目标知识目标：1. 理解测控电路的基本原理，掌握温度控制电路的设计方法；2. 学会使用温度传感器进行温度采集，并能运用模拟电路和数字电路知识对信号进行处理；3. 掌握PID控制算法在温度控制中的应用，了解不同参数对控制效果的影响。

技能目标：1. 能够运用所学知识设计简单的温控系统，具备实际操作能力；2. 培养学生动手实践、分析问题、解决问题的能力；3. 提高学生团队协作和沟通表达能力，能够在项目中进行有效的分工与协作。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对测控技术的兴趣，激发创新意识和探索精神；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的真实性，养成良好的实验习惯；3. 增强学生的环保意识，认识到温度控制在节能环保方面的重要性。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，以项目为导向，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。

学生特点：学生具备一定的电子技术基础，具有较强的求知欲和动手能力，但实践经验不足。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强化实践环节，提高学生的实际操作能力。

通过项目实施，使学生能够掌握温控电路的设计、调试与优化方法，达到学以致用的目的。

在教学过程中，关注学生的个体差异，进行差异化教学，确保每个学生都能在课程中取得实际的学习成果。

二、教学内容1. 测控电路基本原理：包括温度传感器工作原理、信号处理电路、PID控制算法等；教材章节：第一章 测控电路基础内容：温度传感器（热敏电阻、热电偶等）的原理与选型，模拟滤波电路和放大电路设计，数字信号处理基础，PID控制原理。

2. 温度控制电路设计：涉及温度采集、信号处理、控制策略及执行机构等；教材章节：第二章 温度控制电路设计内容：温度采集电路设计，模拟信号处理电路设计，数字信号处理电路设计，PID参数整定，执行机构的选型与控制。

3. 实践操作与项目实施：分组进行温控电路设计与制作，进行系统调试与优化；教材章节：第三章 实践操作内容：实践操作流程，项目分组与分工，温控电路设计与制作，系统调试与优化方法。

吉林工商学院温度测控器课程设计设计名称: 温度测控器班级：电子信息10403班2012年12 月14 日一、温度测控器的原理及功能如图1－1所示此多点温度测量电路主要由以下几部分组成：两个温度传感器DS18B20择开关电路，控制器单片机AT89S52、扫描驱动电路、数码管LED 显示器、报警及电源电路等。

图1－1系统组成方框图温度传感器从测试点采集温度，然后把温度转换成电压（或电流），温度传感器输出电压的大小随温度的高低变化而变化，电压值的变化范围从几个微伏到几个毫伏，不同的温度传感器，输出电压的范围也差别很大。

单片机AT89S52是多点温度测量电路的控制核心，它将采集到的数字温度电压值，经过计算处理，得到相应的温度值，经扫描驱动送到LED 显示器以数字形式显示测量的温度。

LED 显示器用于显示预设温度和实际测量温度的结果。

二、系统硬件电路的设计2.1 温度测量电路多点温度测量电路由主控器单片机AT89S52作为多点温度测量电路的核心，温度传感器DS18B20负责从测量点采集温度，七位共阳LED 数码管以动态扫描法实现温度显示。

2.1.1 DS18B20单线智能温度传感器的工作原理(1) DS18B20单线智能温度传感器的性能特点DS18B20温度传感器是美国DALLAS 半导体公司最近推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现9-12位的数字值读数方式。

DS18B20的性能特点如下：独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点组网功能；无须外接部件；可通过数据供电，电压范围为3.0—5.5V；零待机功耗；温度以9或12位数字量读出；用户可定义的非易失性温度报警设置；报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧坏，但不能正常工作.(2) DS18B20的内部结构框图如图2—1 所示，它采用3脚PR—35封装或8脚SOIC封装其管脚封装如图2－2所示。