电子技术基础数字温度计课程设计要点.pdf
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1、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 名屈鹏 学号1141201112 系 、专业电气工程系电气工程及其自动化 指 导 教 师李海娜 2013 年 12 月 17 日 邵阳学院课程设计(论文)任务书 年级专业11 级电气工程及其自动化学生姓名屈鹏学号1141201112 题目名称 数字温度计设计 设计时间 2013.12.9 2013.12.20 课程名称电子技术课程设计课程编号121202306 设计地点 电 工 电 子 实 验 室 408、409 一、课程设计(论文)目的 电子技术课程设计是电气工程及自动化专业的一个重要的实践性教学环节,
2、是对已学模拟电子 技术、 数字电子技术知识的综合性训练,这种训练是通过学生独立进行某一课题的设计、安装和调 试来完成, 着重培养学生工程实践的动手能力、创新能力和进行综合设计的能力,并要求能设计出 完整的电路或产品,从而为以后从事电子电路设计、研制电子产品奠定坚实的基础。 二、已知技术参数和条件 用中小规模集成芯片设计并制作一数字式温度计,具体要求如下: 1、温度范围0-100 度。 2、测量精度0.2 度。 3、三位 LED 数码管显示温度。 三、任务和要求 1.按学校规定的格式编写设计论文。 2.论文主要内容有:课题名称。 设计任务和要求。方案选择与论证。方案的原理框图, 系统电路图,以及
3、运行说明;单元电路设计与计算说明;元器件选择和电路参数计算的说明等。 必须用proteus 或其它仿真软件对设计电路仿真调试。对调试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。收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。 注: 1此表由指导教师填写,经系、教研室审批,指导教师、学生签字后生效; 2此表 1 式 3 份,学生、指导教师、教研室各1 份。 四、参考资料和现有基础条件(包括实验室、主要仪器设备等) 胡宴如主编 .模拟电子技术基础.高等教育出版社.2011年 张克农主编 .数字电子技术. 高教出版社出版.第一版 .2010 年 彭介华主编 .电子技术课程设计指导.
4、高教出版社出版.第一版 .2002 年 电子电工实验指导书 电子电工实验室可以提供的主要仪器设备: 示波器型号规格 VP-5220、电子学习机型号规格 WL-V 、万用表MF10;以及分立元件、 或中规模集成芯片。 五、进度安排 2013 年 12 月 9 日-10 日:收集和课程设计有关的资料,熟悉课题任务和要求; 2013 年 12 月 11 日:总体方案设计,方案比较,选定方案; 2013 年 12 月 12 日-15 日:单元电路设计,参数计算,元器件选择,整体电路图; 2013 年 12 月 16 日-17 日:系统仿真调试改进; 2013 年 12 月 18 日-19 日:整理撰写
5、设计论文; 2013 年 12 月 20 日:答辩 六、教研室审批意见 设计目的明确,要求合理,难度适中,符合课程设计教学要求。 教研室主任(签字) :2013 年 11 月 20 日 七、主管教学主任意见 符合课程设计要求 主管主任(签字) :2013 年 11 月 20 日 八、备注 指导教师(签字):学生(签字): 邵阳学院课程设计(论文)评阅表 学生姓名屈鹏学号1141201112 系电气工程系专业班级11 电本二班 题目名称数字温度计课程名称电子技术课程设计 一、学生自我总结 不知不觉经过额一个星期的课程设计,我感想颇多,这让我明白了实践的重要性。理论知识固 然重要,但只有将理论知识
6、投入到实践中去检验,才能体现出理论知识的价值。与此同时我还明白 了团队合作的重要性,仅仅靠一个人的力量是远远不够的,只有在一个团队的共同努力下,才能最 终走向成功。 这次课程设计,带给我很多的教训,但更多的是经验,我相信我会更上一层,课程设计里面还 存在着很多的纰漏,还望老师给予批评和建议,不甚感谢。 学生签名:2013 年月日 二、指导教师评定 评分项目平时成绩论文答辩综合成绩 权重30 40 30 单项成绩 指导教师评语: 指导教师(签名) :年月日 注:1、本表是学生课程设计(论文)成绩评定的依据,装订在设计说明书(或论文)的“任务书”页后面; 2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的
7、考核细则和评分标准确定。 I 摘 要 为了满足科研、特殊环境和工作场合的需求设计一款数字温度计来保证快 速、精准的检测。设计方法通过温度传感器LM35 。这是一种精度高、测量范围 广的温度传感器来实现温度的检测。将温度的变化转为电压的变化, 然后设计电 压电路,将变化的电压量转化为合适的电压。再将模拟的电压转化为数字量。这 是通过芯片 TC7107直接驱动数码管,因此讲数字量可直接传输到数码管及LED 显示该温度。 关键字:温度传感器 LM35 ;LED ;芯片 TC7107 目 录 摘要.? 1设计任务与要求 1 1.1 设计任务 . 1 1.2 设计要求 1 1.3 系统功能描述 1 2
8、系统总体设计 2 2.1 总体方案设计 2 2.2 系统原理框图及电路图 .2 3 系统详细设计3 3.1 传感器及其应用电路 3 3.2 A/D 转换电路 4 4 系统实现与测试 .7 4.1 系统功能及测试指标 7 4.2 安装调试过程 7 4.3 设计测试中出现的问题及解决办法7 5 课程设计总结.9 参考文献.10 1 绪 论 电子技术课程设计是在低频电子线路、数字电子技术课程之后, 安排的实践 性教学环节。它是高等学校电子信息专业类的学生必须进行的一种综合性训练。 其目的是学生运用所学的知识,动脑又动手, 在教师指导下, 结合某一专题独立 地开展电子电路的设计与实验, 更好地将理论和
9、实际课题相结合,培养学生的综 合应用能力,培养创新意识和提高学生的综合素质。 提高对设计课题的分析能力、 解决实际问题的综合能力、动手能力。 电子技术课程实际的任务是让学生设计、组装并调试一个简单的电子电路装 置。需要学生综合运用“电子技术”课程的知识,通过调查研究、查阅资料、方 案论证与选定; 设计和选取电路及元器件; 组装和调试电路, 测试指标及分析讨 论,完成设计任务。 2 1 设计任务与要求 1.1 设计要求 温度计是工农业生产及科学研究中最常用的测量仪表。本课题要求用中 小规模集成芯片设计并制作一数字式温度计,即用数字显示被测温度。具体 要求如下: 1)测量范围 0100度。 2)测
10、量精度 0.2 度。 3)3 位 LED 数码管显示。 本设计要实现温度变化时,通过电压的变化形式传递,最终通过2位十进制 数显示出来。在温度测量电路中,本设计实现的温度变化率达到了4.2mv/。 1.2 原理框图 图 1.2 数字温度计原理框图 1.3 主要参考元器件 硅热敏晶体管, LM324,CC7107,电阻及电容若干 传感器 放大系统A/D 转换显示 3 2 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,做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
11、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,CC7117,MC14433 等;显示部分用 4 位 LED 数码管显示。 方案一: 用一个热敏电阻 ,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 LM324 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 MC14433A/D 转换器进行数模转 换和数字显示 .。 方案二:用硅热敏晶体管做传感器把温度转化为电压,在把每一度的电压变 化值通过 LM324 集成运放进行放大,使其放大的信号应能满足CC710
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