EDA课程设计---温度测量与控制电路设计

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1、 1 题目_ 温度测量与控制电路设计 _ 姓 名：_ 学 号：_ 专 业：_ 电子信息工程 班 级：_ 2012 级 2014 年 6 月 24 2 一、设计要求一、设计要求： 1、被测温度与设置温度实现数字显示。 2、被测温度为 0-99。 3、温度超过设定值产生声、光报警。 4、电源 24V。 5、Multism 完成电路功能仿真。 6、Protel99 完成电路原理图与 PCB 板图。 7、完成设计报告。 二、总体设计方案二、总体设计方案： 1、设计原理：、设计原理： 模拟 AD590 产生 0.1mA 电路，通过调节电阻改变其两端的电压，用可变 电压模拟温度 099 摄氏度； 模拟电压

2、通过与信号检测电路中 0 摄氏度所对应的 电压（2.732V）相减后放大 5 倍；放大后的电压输入到比较及抱紧电路，与报 警临界电压（初始设计为 82 摄氏度对应电压，可调）比较，若输入电压大于临 界电压，则输出正的高电压到报警电路；报警电路用三极管做开关电路，此时 三极管导通，蜂鸣器报警，LED 灯发光，反正则不报警不发光。 同时， 信号检测电路中放大后的电压信号作为 ADC 的输入转换成二进制， 通过加减计数器来实现数码显示。 如下表是 AD590 电压模拟实现电信号不失真的放大： 摄氏温度摄氏温度 AD590AD590 电流电流 经经10K10K电压电压 Vout1 Vout1 Vout

3、2Vout2 0 273.2 uA 2.732V 0 0v 10 283.2 uA 2.832 V 0.1v 0.5v 20 293.2 uA 2.932 V 0.2 1v 30 303.2 uA 3.032 V 0.3v 1.5v 40 313.2 uA 3.132 V 0.4v 2v 50 323.2 uA 3.232 V 0.5v 2.5v 60 333.2 uA 3.332 V 0.6v 3v 100 373.2 uA 3.732 V 1v 5v 3 如下图所示是设计层次电路总图： 注：LM324（A 段）做电压跟随电路，AD590 输出电压。 2、AD590 的模拟电路的模拟电路 I

4、out = 0.1mA(100uA)。 V=100uA*（27.32K+10*m%K）=(2.732+0.01m)V. m 表示测量的温度。 如图是一个双 PNP 型晶体管模拟的 AD590。 4 3、信号检测电路：、信号检测电路： 选择稳压管 Ud1 = 6.8V ，要求0 摄氏度所对应的电压Ub = 2.732V； 令 R8=50K，取其 50%接入 LM324 的正向端； 由 （Ur10/ Ud1） = 50%R8/（R7+R8） ，求得 R7=12.05K； R6=1K 做限流电阻保护电路，LM324（B段）做电压跟随电路； LM324（C 段）正相放大器： 要求满足对称条件：R1=R2,Rf = Rp =5 R1； 令 R10=R9=10K ，R11=R12=50K； )( 12 1 ii f o UU R R U。 4、比较及报警电路：比较及报警电路： Ud2= 6.8V ，报警临界电压 Uw = Ud2（n%R4/(R4+R14)）; 令 R4=50K ，R14=18K；