數(shù)字電路課程設計--數(shù)字溫度計的設計

1、<p>　　課 程 設 計</p><p>　　2009 年 7月 18 日</p><p><b>　　課程設計任務書</b></p><p>　　課程 低頻與數(shù)字電路課程設計</p><p>　　題目 數(shù)字溫度計的設計 </p><p>　　專業(yè) 電子科學

2、與技術 姓名 </p><p>　　主要內容、基本要求、主要參考資料等</p><p><b>　　主要內容：</b></p><p>　　設計一個數(shù)字溫度計，測量范圍：0～100 OC。溫度的實時LED數(shù)字顯示。測量溫度信號為模擬量。</p><p><b>　　基本要求：</b>

3、</p><p>　　1.畫出數(shù)字溫度計的結構框圖。</p><p>　　2.畫出系統(tǒng)原理電路圖。</p><p>　　3.用EWB進行仿真實驗。</p><p>　　4.按要求完成課程設計報告，交激光打印報告和電子文檔。</p><p><b>　　主要參考資料：</b></p>

4、<p>　　[1] 閻石.數(shù)字電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社，2001.</p><p>　　[2] 彭介華.電子技術課程設計指導[M].北京：高等教育出版社，1997.</p><p>　　[3] 孫梅生.電子技術基礎課程設計[M].北京：高等教育出版社，1998.</p><p>　　[4] 高吉祥. 電子技術基礎實驗與課程設計[M].北京：

5、電子工業(yè)出版社，2002.</p><p>　　完成期限 2009.7.18 </p><p>　　指導教師 </p><p>　　專業(yè)負責人 </p><p>　　2009年 7月13日</p><p><b>　　

6、一、總體設計思想</b></p><p><b>　　1.基本原理</b></p><p>　　該數(shù)字式溫度測量系統(tǒng)由采樣電路、比較器、可控時鐘發(fā)生器、計數(shù)器、數(shù)模轉換器DAC以及共陽極型LED數(shù)碼管組成。</p><p>　　首先對將溫度信號通過熱敏電阻進行采樣，將其轉換成電壓信號，加到比較器上進行比較。開始測量時比較器輸出為高電

7、平，此時控制時鐘發(fā)生器工作正常，因此DAC輸出階梯斜坡不斷上升；同時LED數(shù)碼管也在可控制時鐘發(fā)生器輸出時鐘的總用不斷計數(shù)。當DAC輸出階梯斜坡上升到與電壓信號一致(或略大于時)，由于比較器輸出從高電平轉為低電平，可控制時鐘發(fā)生器被迫停止工作，因此數(shù)碼管顯示出與電壓信號相對應的溫度值相通。</p><p><b>　　2.設計框圖</b></p><p>　　根據(jù)上述

8、原理，設計框圖如下：</p><p>　　二、設計步驟和調試過程</p><p><b>　　1、總體設計電路</b></p><p>　　根據(jù)上述設計框圖，設計的電路原理圖為：</p><p>　　2、模塊設計和相應模塊程序</p><p><b>　　溫度采樣部分：</b>

9、;</p><p><b>　　比較帶路：</b></p><p><b>　　時鐘脈沖電路：</b></p><p><b>　　數(shù)模轉換電路：</b></p><p><b>　　顯示部分：</b></p><p>　　溫度采樣

10、可通過熱敏電組和滑動變阻器的串連進行采樣，根據(jù)在不同溫度下熱敏電阻不同的阻值，將溫度信號轉換成電壓信號。傳送到下一級比較電路。</p><p>　　比較電路部分，將電壓信號和時鐘脈沖電路信號通過計數(shù)器經(jīng)過數(shù)模轉換的電壓進行比較，控制時鐘脈沖信號的產生。</p><p>　　時鐘脈沖部分，利用一個電容，一個電阻和一個施密特觸發(fā)器構成一個多諧振蕩器，用于產生信號。和比較電路部分輸出電平構成與非

11、關系，在經(jīng)過一個施密特觸發(fā)器整形信號輸出。</p><p>　　顯示電路部分,由3個十進制計數(shù)器74160和3個7447以及3個LED數(shù)碼管構成這部分電路.通過時鐘脈沖控制該部分計數(shù).</p><p>　　數(shù)模轉換電路,該部分先通過兩個十進制計數(shù)器74LS160,將數(shù)字信號傳給數(shù)模轉換器VDAC,數(shù)模轉換器通過兩個計數(shù)器的控制,能夠產生不斷增加的信號,該信號傳送到比較電路與原電壓進行比較.

12、</p><p>　　3、仿真及仿真結果分析</p><p><b>　　仿真圖</b></p><p>　　仿真結果分析：達到了一定的要求，但存在很大的不足。</p><p><b>　　4、實驗調試</b></p><p>　　準備一個水銀溫度計，和設計好的電路在相同的環(huán)

13、境下，讀出其溫度值，利用滑動變阻器使數(shù)碼顯示器顯示相同的示數(shù)。</p><p><b>　　三、結論及心得體會</b></p><p>　　兩周的時間，我都在弄這個項目設計，但還是不知怎么弄才能最完美。對于實驗原理和思路已經(jīng)是熟悉的不能再熟悉了，但落實的實際期間的操作上就不行了，說明我的動手能力有待于提高。還有，通過這次設計，我發(fā)現(xiàn)我以前的學習很不扎實，給我敲響一次警