综合电子设计报告---数字温度控制器

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1、 - 1 - 综合电子设计综合电子设计 数字温度控制器数字温度控制器 - 2 - 一、引言一、引言 随着人们生活质量的提高，在现代社会中，温度控制不仅应用在工厂生产方面，其作用 也体现到了各个方面：酒店、厂房及家庭生活中都会见到温度控制的影子。现代工业设计、 工程建设及日常生活中也常常需要用到温度控制。 现在，市面上已经出现了各式各样的温度控制器，其种类却不外乎两种：模拟和数字。 并且，大有向数字发展的倾向。原因在于数字系统相对来说更简单，更容易处理。 我们所设计的温度控制器，采用数字显示。虽然，我们深知市面上这类产品已经非常之 多，但我们的目的并不在于去为了生展一些所谓的新产品，新技术。我们

2、也没有这种能力去 完成这样的事情。 我们所能做的， 或者说我们选择这样一个设计课题的根本出发点仅仅在于： 能够灵活地运用我们所学过的模电、数电知识，并我们将来做相应的设计提供一点基础。 二、设计任务二、设计任务 为了完成这样一个设计，我们将所要实现的目标列举如下： （1） 能够实现温度的检测和转换； （2） 系统温度定值可输入（由拨码盘设定） ，当检测值温度小于给定值时，打开加热 器，否则关闭加热器； （3） 利用 LED 数码管显示检测到的温度值； （4） 系统的控制时间间隔设为 5S； （5） 为了统一供电电压，本电路设计采用直流 5V 电源电压,运放使用（）12V 电压。 （6） 流程图

3、如下： 三、具体设计过程三、具体设计过程 检测 时钟信号 比较器 温度求取 信号处理 拨码盘 加热器 控制电路 A/D 转换 温度显示 - 3 - 本设计看似复杂，实则可以将其分成三大部分： （1）温度检测部分， （2）温度与电信号 转换， 并显示， （3） 附加控制电路处理。 下面就主要分这三部分对这个课题进行分析、 处理。 A、温度检测、温度检测电路电路 温度是基本物理理之一，从是常生活到各行各业，都需要温度测量和温度控制。在 航空航天各系统的试验测试中， 热敏传感器尤显重要， 比如检测飞机喷气发动机出口温度就 是采用了一种以镍铬镍硅或 K 型热电偶与电阻电桥构成的热敏传感器。 我们设计的

4、温度检测电路采用电阻电桥网络，采用的热敏电阻建议为 Pt100。Pt100 的 阻值与温度之间的理论关系为： 2 0 1BtAtRR 式中，t为摄氏温度； 0 R为Ct o 0时的阻值；BA 、为常数。 但于实际应用时，精度要求不是那么高，经过我们查找相应的资料得到如下近似的表达式， 此式便作为我们选取电阻的依据。如果在实际应用时，发现不符合使用精度，也可以由使用 者根据相应的精度进行调整。 t C R o 386.0100 我们采用的电路如下图所示： 其输出电压的表达式为： R t C KU o o 386.0 - 4 - 输出电压与温度成线性关系，满足我们的传感需要。 B、电信号的处理电信号的处理 （1 1）A/DA/D 转换转换 由于从温度检测转换过来的电信号为模拟信号，而我们要求处理的 信号往往都是数字信号，所以我们需要将模拟信号转换为数字信号。A/D 转换器的型号有很 多，我们采用的 A/D 转换器为 A