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电子技术课程设计报告 简易数字温度计的设计

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河南机电高等专科学校电子技术课程设计报告设计课题：简易数字温度计的设计
题目：简易数字温度计的设计
一、设计任务与要求
设计任务：设计出一个简易的数字温度计，用来测量0-100度之间的温度，使其度数显示在数字显示器上。

设计要求：
1、制作出一个数字温度计。

2、画出整体电路图，写出课程设计报告。

3、同组同学的的设计不能雷同。

4、电路图中的图形必须本人亲自绘制。

5、每个同学必须有实物，并基本能工作。

二、方案设计与论证
（1）方案一：
本方案采用AD590单片集成两段式敢问电流源温度传感器对温度进行采集，采集的电压经过放大电路将信号放大，然后经过3.5位A/D转换器转换成数字信号，在进行模拟/数字信号转换的同时, 还可直接驱动LED显示器,将温度显示出来。

系统方框图如下：
系统方案框图
（2）方案二：
使用数字传感器采集温度信号，然后将被测温度变化的电压或电流采集过来放大适当的倍数，进行A/D转换后，将转换后的数字进行编码，然后再经过译码器通过七段数字显示器将被测温度显示出来。

系统方案框图
（3）方案三：
使用温度频率转变电路，根据温度与频率的线性关系先将温度转变为频率，将转换的频率输入频率计中，频率计电路中通过放大整形电路、主门电路、计数器、锁存器、七段译码输出，在七段显示器中将频率显示出来，显示的频率即为对应的温度
值。

方案的分析和比较
方案一中的模数转换器ICL7107集A/D 转换和译码器于一体，可以直接驱动数码管，不仅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，AD590可以将温度线性转换成电压输出。

而方案二经过A/D 转换后，需要先经过编码器再经过译码器才能将数字显示出来。

方案三只经过温度频率转换就可把温度用相应的频率显示出来，成本较低，可操作性较强。

比较上述三个方案，方案三明显优越于前两个方案，它用热敏电阻采集温度信号，用NE555将温度转化为频率输入频率计中，用CD40110驱动数码管直接实现数字信号的显示，实现数字温度计的设计；省去了另加编码器和译码器的设计，所以线路更简单、直观； 即采用方案三.
三、单元电路设计与参数计算
通过热敏电阻对温度进行采集，通过温度与频率近乎线性关系，以此来确定输出频率与其对应的温度，不同的温度对应不同的频率值，故我们可以通过频率值的改变来判断温度值，再由数码管表示出来。

四、总原理图及元器件清单
1．总原理图
温度转为频率路
译码显示电路2，元件清单
五、安装与调试
软硬件结合测试步骤和结：按所设计电路，在Multisim中分模块进行仿真测试。

1.温度转变为频率电路测试
在常温下，热敏电阻所感受的温度转变为频率，用频率计测出此时的频率即为该温度值。

测试电路如下所示：
温度转变为频率电路测试
在频率计中观察到频率计显示的频率为28.746HZ，即此时的温度值约为28.746度。

该温度值在所估计的误差范围内。

2.放大整形电路的测试
把被测信号放大然后整形为与其同频率的方波。

电路输入正弦波频率为10HZ，振幅为1V,仿真结果如图所示
Q22N2221A U14A 74LS00D
U15A 74LS00D
U16A
74LS00D
R647kΩ
R72kΩ
R815kΩ
R91kΩ
R1050kΩC447uF
D2
1N3491
VCC
5V C5100uF C6100uF
XFG2
1312
11
VCC 98
7
6
5XSC1
A B
Ext Trig
+
+
_
_
+_
10014
放大整形电路测试电路
放大整形电路测试波形
3.震荡电路测试
震荡电路输出周期为1.279秒，高电平脉冲为0.68毫秒的方波.
六、性能测试与分析
将该电路的硬件进行测试得，在数码管中显示的数值为30，即测得的温度值为30度。

此实验的相对误差为：
3028.746
100% 4.18%
30
t
-
=⨯=
误差分析：此实验出先的误差主要的因为：
（1）热敏电阻对温度的灵敏度不是理想的，不能精确的反映温度的大小；
（2）计算出的参数有一定的误差；
（3）元器件的数值与理想值存在着一定的偏差；
（4）受到外界因素的影响，引起温度值的变化.
七、结论与心得
此次设计我得到的最终结论如下：数字温度计的设计可以通过把温度转换成频率，频率信号通过放大整形后，可以测出其频率，数码管显示其频率。

本实验还有很多不足的地方：只能较为粗劣的测出温度值，不能精确的测出温度，温度有一定的限度。

通过此次设计，我们进一步加深了对数字电路知识的认识与理解，掌握了数字率计的设计、组装与调试方法。

更加熟练的运用仿真软件，并学习了运用软件测试、调试、改进电路。

培养了独立思考、分析、解决问题的能力，并培养了我们的动手能力。

从实验审题、原理的认识、器件参数的计算、误差的分析、电路的焊接等一系列的工作都是建立在独立查询资料的基础之上的。

让我从从中学到了很多，不仅是对该电路的认识，更是培养了自己独立思考问题解决问题的能力，加深了对数电、模电知识的理解，巩固了学到的知识，有助于自己今后的学习。

总之，在这次的课程设计过程中，我收获了很多，即为我的以后学习设计有很大的帮助，也为将来的人生之路做好了一个很好的铺垫。

最后，我要感谢杨老师的指导，在杨老师的指导和改正下,让我及时发现了我所设计的不足之处,完善了我的电路设计.衷心的谢谢杨老师
．
八、参考文献
１.谢自美. 电子线路设计·实验·测试. [M]武汉：华中理工大学出版社，2000年
２.阎石. 数字电子技术基础. [M]北京：高等教育出版社，2006年
３.王港元.电工电子实践指导.[M]江西:江西科学技术出版社,2009年．
４.付家才. 电子实验与实践. [M]北京：高等教育出版社，2004年
５梅慧楠, 朱中华, 程时杰. 基于park变换的UPQC检测方法研究[J]. 电力科学与工程.。

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数字温度计DS18B20课程设计报告

数字温度计DS18B20课程设计报告

数字温度计DS18B20课程设计报告1. 课程设计背景数字温度计是一款可以测量温度并输出数字信号的电子设备。

它具有高精度、可编程、低功耗等优点，因此在很多领域都有广泛应用，比如环境温度监测、工业控制、食品加工等。

DS18B20是一款数字温度传感器，它以数字方式输出采集到的温度值，精度高达±0.5℃，提供了多种通信协议，应用灵活。

在本次课程设计中，我们将学习如何使用DS18B20来制作一款数字温度计。

2. 课程设计目标在本次课程设计中，我们的目标是：1.学习数字温度计的工作原理和基本构成；2.掌握DS18B20的使用方法和通信原理；3.制作一款数字温度计，并进行温度测量和数据传输。

3. 课程设计内容3.1 数字温度计的工作原理数字温度计的工作原理是利用温度传感器采集温度信息，然后通过模数转换器（ADC）将模拟信号转换成数字信号，并且通过数字信号处理单元进行处理，并显示在屏幕上。

温度传感器一般分为两种类型，即模拟温度传感器和数字温度传感器。

3.2 DS18B20的使用方法和通信原理DS18B20可以通过多种通信协议与主控板进行通信，如1-wire协议、I2C协议等。

1-wire协议是一种仅使用单个总线的串行协议，利用单总线实现数据传输。

3.3 制作数字温度计我们可以通过编程语言来控制DS18B20进行温度采集，并用LCD屏幕显示温度值。

首先要准备所需的材料和工具，包括Arduino开发板、DS18B20传感器、LCD显示屏、杜邦线、面包板等。

具体步骤如下：•连接DS18B20传感器•连接LCD显示屏•编写程序4. 课程设计成果经过学习和实际操作，我们可以掌握数字温度计的工作原理和基本构成，以及DS18B20的使用方法和通信原理。

同时，我们可以独立制作一款数字温度计，在温度测量和数据传输方面有了实际经验。

这些知识和技能对于我们学习和研究电子技术都非常有帮助。

5.通过本次课程设计，我们学习了数字温度计的工作原理和基本构成，以及DS18B20的使用方法和通信原理。

电子技术课程设计数字温度计

电子技术课程设计数字温度计

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。

数字温度计的设计-数字电子技术课程设计报告

数字温度计的设计-数字电子技术课程设计报告

数字电子技术课程设计报告数字温度计的设计专业：电子信息科学与技术班级：2015级2 班姓名：巩光众学号： 201501100206_______指导老师：张瑞电子通信与物理学院日期：2016年12 月23 日目录设计目的 (3)设计要求 (4)总体方案 (4)电路设计及原理 (5)各单元电路剖析 (5)仿真调试 (7)设计中遇到的困难 (9)结论 (9)附录 (10)实践目的数字电子技术基础课程设计是继“数字电子技术基础”理论课之后开出的实践环节，是锻炼学生动手能力，巩固所学理论知识的重要教学环节。

数字电子技术基础课程设计的目的是通过指导学生循序渐进独立完成数字电路的设计任务，加深学生对理论知识的理解，提高学生的动手能力，独立分析问题、解决问题的能力。

训练学生综合运用学过的数字电子技术基础的基本知识，独立设计比较复杂的数字电路系统的能力。

数字电子技术课程设计是通过数字电子技术课程的各教学环节（课堂教学和实验）学习之后进行的，应选取综合性和实用性较强的课题，内容的复杂程度和工作量应适中，应使学生达到如下要求：1、让学生初步掌握典型数字电路的试验、设计方法。

根据设计任务、技术指标、对课题进行分析；通过查阅资料、理论计算，得到设计方案；选择元器件，搭接线路，实现方案；画出电路原理图，进行仿真，分析实验结果，写出设计总结报告。

2、通过对典型数字电路的设计和仿真，掌握利用EDA软件设计电路的方法。

3、培养学生一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力。

学会自己分析解决问题的方法，对设计中遇到的问题，通过独立思考，查阅工具书，参考文献，寻找答案；掌握电路调试的一般规律，对实验中出现一般故障，能通过“观察、判断、实验、再判断”的基本方法去解决；能对实验结果进行独立分析和评价。

4、学会使用电子仪器仪表进行逻辑电路的检测、故障分析和排除。

通过独立思考问题、查阅工具书、参考文献、寻找解决问题的途径；掌握常用基本电路调试、测试的一般规律、测试仪器仪表的使用。

简易数字温度计设计

简易数字温度计设计

课程设计任务书2015—2016学年第二学期专业：学号姓名：课程设计名称：电子技术课程设计设计题目：简易数字温度计的设计完成期限：自2016年6月13日至2016年6月26日共2周一、设计依据本课题要求利用电子技术相关知识设计出一个能够实现±0.1℃精度的数字温度计。

电路由温度采集电路、数字频率计电路和LED显示电路构成。

通过本课题练习，学生的综合知识应用能力、设计能力将有较大提高，对今后从事电子产品的研制、生产、经营维修等打下基础。

二、主要内容及要求主要内容：1、给出详细的总体设计方案；2、完成各部分具体功能电路设计，主要包括基于热敏电阻的温度信号采集电路、555振荡电路、频率计电路、LED显示电路设计；3、给出正确的电路图，仿真、调试验证各部分设计的正确性；4、整理设计成果，完成课程设计说明书的撰写。

要求所设计数字温度计的输出温度的范围-20～+45℃、误差范围±0.1℃，具体温度显示采用数码管实现。

三、途径和方法利用模拟电子技术和数字电子技术的相关知识设计一个数控温度计，可以先查阅相关资料（网上查找或参考相关书籍手册），明确课题的方向和目的，然后学习完成课题所需的理论知识，了解温度信号采集电路、555振荡电路、频率计电路、LED显示电路设计的工作原理；在理解的基础上确定设计电路方案，完成电路设计，画出原理图及PCB印制版图，通过仿真分析验证设计的正确性，最后提交课程设计说明书一份。

四、时间安排课题讲解：2小时阅读资料：10小时撰写设计说明书：12小时修订设计说明书：6小时五、主要参考资料[1]孙丽霞.数字电子技术[M].北京:高等教育出版社,2006:174-196.[2]杨素行.模拟电子技术基础简明教程[M].北京：高等教育出版社,2007:40-92.[3]高吉祥.全国大学生电子设计竞赛培训系列教程-基本技能训练与单元电路设计[M].北京:电子工业出版社,2007:24-57.[4]黄智伟.全国大学生电子设计竞赛训练教程[M].北京:电子工业出版社,2005.1:43-66.[5]彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京:高等教育出版社,2002.12:37-228.[6]陈永甫.新编555集成电路应用800例[M].北京:电子工业出版,2000:80-130.[7]萧宝瑾.protel99SE操作指导与电路设计实例（第一版）[M].太原：太原理工大学，2004：198-230.[8]张义申，陆坤.电子设计技术[M].西安:电子科技大学出版,1996:48-62.指导教师（签字）：教研室主任（签字）：批准日期：年月日简易数字温度计的设计摘要温度在现实生活中起着相当重要的作用，在电子科技越来越发达的当今时代，工业生产中对温度的测量又有了更精确的要求。