數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)--數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)

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

2、與技術(shù) 姓名 </p><p>　　主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等</p><p><b>　　主要內(nèi)容：</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字溫度計(jì)，測(cè)量范圍：0～100 OC。溫度的實(shí)時(shí)LED數(shù)字顯示。測(cè)量溫度信號(hào)為模擬量。</p><p><b>　　基本要求：</b>

3、</p><p>　　1.畫出數(shù)字溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)框圖。</p><p>　　2.畫出系統(tǒng)原理電路圖。</p><p>　　3.用EWB進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　4.按要求完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告，交激光打印報(bào)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(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2001.</p><p>　　[2] 彭介華.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：高等教育出版社，1997.</p><p>　　[3] 孫梅生.電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，1998.</p><p>　　[4] 高吉祥. 電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)[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(dǎo)教師 </p><p>　　專業(yè)負(fù)責(zé)人 </p><p>　　2009年 7月13日</p><p><b>　　

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

7、平，此時(shí)控制時(shí)鐘發(fā)生器工作正常，因此DAC輸出階梯斜坡不斷上升；同時(shí)LED數(shù)碼管也在可控制時(shí)鐘發(fā)生器輸出時(shí)鐘的總用不斷計(jì)數(shù)。當(dāng)DAC輸出階梯斜坡上升到與電壓信號(hào)一致(或略大于時(shí))，由于比較器輸出從高電平轉(zhuǎn)為低電平，可控制時(shí)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(hào)相對(duì)應(yīng)的溫度值相通。</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)框圖</b></p><p>　　根據(jù)上述

8、原理，設(shè)計(jì)框圖如下：</p><p>　　二、設(shè)計(jì)步驟和調(diào)試過程</p><p><b>　　1、總體設(shè)計(jì)電路</b></p><p>　　根據(jù)上述設(shè)計(jì)框圖，設(shè)計(jì)的電路原理圖為：</p><p>　　2、模塊設(shè)計(jì)和相應(yīng)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(shí)鐘脈沖電路：</b></p><p><b>　　數(shù)模轉(zhuǎn)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(dòng)變阻器的串連進(jìn)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(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。傳送到下一級(jí)比較電路。</p><p>　　比較電路部分，將電壓信號(hào)和時(shí)鐘脈沖電路信號(hào)通過計(jì)數(shù)器經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換的電壓進(jìn)行比較，控制時(shí)鐘脈沖信號(hào)的產(chǎn)生。</p><p>　　時(shí)鐘脈沖部分，利用一個(gè)電容，一個(gè)電阻和一個(gè)施密特觸發(fā)器構(gòu)成一個(gè)多諧振蕩器，用于產(chǎn)生信號(hào)。和比較電路部分輸出電平構(gòu)成與非

11、關(guān)系，在經(jīng)過一個(gè)施密特觸發(fā)器整形信號(hào)輸出。</p><p>　　顯示電路部分,由3個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160和3個(gè)7447以及3個(gè)LED數(shù)碼管構(gòu)成這部分電路.通過時(shí)鐘脈沖控制該部分計(jì)數(shù).</p><p>　　數(shù)模轉(zhuǎn)換電路,該部分先通過兩個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS160,將數(shù)字信號(hào)傳給數(shù)模轉(zhuǎn)換器VDAC,數(shù)模轉(zhuǎn)換器通過兩個(gè)計(jì)數(shù)器的控制,能夠產(chǎn)生不斷增加的信號(hào),該信號(hào)傳送到比較電路與原電壓進(jìn)行比較.

12、</p><p>　　3、仿真及仿真結(jié)果分析</p><p><b>　　仿真圖</b></p><p>　　仿真結(jié)果分析：達(dá)到了一定的要求，但存在很大的不足。</p><p><b>　　4、實(shí)驗(yàn)調(diào)試</b></p><p>　　準(zhǔn)備一個(gè)水銀溫度計(jì)，和設(shè)計(jì)好的電路在相同的環(huán)

13、境下，讀出其溫度值，利用滑動(dòng)變阻器使數(shù)碼顯示器顯示相同的示數(shù)。</p><p><b>　　三、結(jié)論及心得體會(huì)</b></p><p>　　兩周的時(shí)間，我都在弄這個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，但還是不知怎么弄才能最完美。對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理和思路已經(jīng)是熟悉的不能再熟悉了，但落實(shí)的實(shí)際期間的操作上就不行了，說明我的動(dòng)手能力有待于提高。還有，通過這次設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)我以前的學(xué)習(xí)很不扎實(shí)，給我敲響一次警