1、 课 程 设 计 2009 年 7 月 18 日 课 程 低频与数字电路课程设计 题 目 数字温度计的设计 院 系 电子科学学院 专业班级 电子科学与技术 071 学生姓名 学生学号 指导教师 课程设计任务书 课程 低频与数字电路课程设计 题目 数字温度计的设计 专业 电子科学与技术 姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等 主要内容： 设计一个数字温度计，测量范围：0100 OC。温度的实时 LED 数字显示。测量温度信号 为模拟量。 基本要求： 1.画出数字温度计的结构框图。 2.画出系统原理电路图。 3.用 EWB 进行仿真实验。 4.按要求完成课程设计报告，交激光打印报告和电子文档。
2、主要参考资料： 1 阎石.数字电子技术基础M.北京：高等教育出版社，2001. 2 彭介华.电子技术课程设计指导M.北京：高等教育出版社，1997. 3 孙梅生.电子技术基础课程设计M.北京：高等教育出版社，1998. 4 高吉祥. 电子技术基础实验与课程设计M.北京：电子工业出版社，2002. 完成期限 2009.7.18 指导教师 专业负责人 2009 年 7 月 13 日 1 一、总体设计思想一、总体设计思想 1.基本原理基本原理 该数字式温度测量系统由采样电路、比较器、可控时钟发生器、计数器、 数模转换器 DAC 以及共阳极型 LED 数码管组成。 首先对将温度信号通过热敏电阻进行采样
3、，将其转换成电压信号，加到比较 器上进行比较。开始测量时比较器输出为高电平，此时控制时钟发生器工作正 常，因此 DAC 输出阶梯斜坡不断上升；同时 LED 数码管也在可控制时钟发生 器输出时钟的总用不断计数。当 DAC 输出阶梯斜坡上升到与电压信号一致(或 略大于时)，由于比较器输出从高电平转为低电平，可控制时钟发生器被迫停止 工作，因此数码管显示出与电压信号相对应的温度值相通。 2.设计框图设计框图 根据上述原理，设计框图如下： 二、设计步骤和调试过程二、设计步骤和调试过程 1 1、总体设计电路、总体设计电路 根据上述设计框图，设计的电路原理图为：根据上述设计框图，设计的电路原理图为： 比较
4、电路 时钟脉冲电 路 温度采样 数模转换电 路 显示部分 2 R1 1R2 1k Key=A 50% VCC 5V U1 3288RT 1 2 5 4 3 VEE -10V VDD 10V R3 2.2k D1 DIODE_VIRTUAL U3A 74F14D C1 1.5nF R4 560 U4 74LS160D QA 14 QB 13 QC 12 QD 11 RCO 15 A 3 B 4 C 5 D 6 ENP 7 ENT 10 LOAD 9 CLR 1 CLK 2 U5 74LS160D QA 14 QB 13 QC 12 QD 11 RCO 15 A 3 B 4 C 5 D 6 ENP
5、 7 ENT 10 LOAD 9 CLR 1 CLK 2 GND VCC 5V A1 VDAC8 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Output Vref+ Vref- GND VCC 5V U6 74160N QA 14 QB 13 QC 12 QD 11 RCO 15 A 3 B 4 C 5 D 6 ENP 7 ENT 10 LOAD 9 CLR 1 CLK 2 U7 74160N QA 14 QB 13 QC 12 QD 11 RCO 15 A 3 B 4 C 5 D 6 ENP 7 ENT 10 LOAD 9 CLR 1 CLK 2 U8 74160N QA 14 QB
6、13 QC 12 QD 11 RCO 15 A 3 B 4 C 5 D 6 ENP 7 ENT 10 LOAD 9 CLR 1 CLK 2 GND VCC5V U9 7447N A 7 B 1 C 2 D 6 OA 13 OD 10 OE 9 OF 15 OC 11 OB 12 OG 14 LT 3 RBI 5 BI/RBO 4 U10 7447N A 7 B 1 C 2 D 6 OA 13 OD 10 OE 9 OF 15 OC 11 OB 12 OG 14 LT 3 RBI 5 BI/RBO 4 U11 7447N A 7 B 1 C 2 D 6 OA 13 OD 10 OE 9 OF 15 OC 11 OB 12 OG 14 LT 3 RBI 5 BI/RBO 4 VCC 5V U
