电子技术课程设计
题目名称：班 级：学 号：姓 名：指导教师：日 期： 温度测量与控制器
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一、 设计题目
温度测量与控制器
二、 设计任务与要求
温度是表征物体冷热程度的物理量，在工农业生产或科学研究中，经常
需要对某一系统的温度进行测量，并能自动地控制、调节该系统的温度。下面设计并制作对某一系统的温度进行测量与控制的电路。
电路要求为：
① 被测温度和控制温度均可数字显示。
② 测量温度范围为0?C~120?C，精度为?0.5?C。 ③ 控制温度连续可调，精度为?1?C。 ④ 温度超过额定值时，产生声、光报警信号。
三、 题目分析和内容摘要
题目分析：
温度测量与控制电路是在实际应用中相当广泛的测量电路。本次设计主
要运用基本的模拟电子技术和数字电子技术的知识，同时综合温度传感器的相关应用，实现温度测量与控制电路的设计。
内容摘要：
本次设计以数字电子技术的基础知识为主：用电压比较器来实现温度控
制装置，采用555构成的多谐振荡器来实现声光报警装置，用内置译码器的四输入数码管译码显示温度，A/D转换应用集成芯片完成。同时运用到模拟电子技术中的滤波放大电路的相关知识： 在A/D转换前置低通滤波器，来滤除干扰信号，应用放大电路来实现信号幅度与元器件工作范围的匹配。综合传感器知识，设计决定采用热敏电阻构成的桥式电路来实现温度的测量与转换。
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四、 整体构思和方案选择
方案选择：
方案一：由555定时器组成多谐振荡电路，时钟电路产生100ms频率时
钟，现在就变成了每100ms计数器内所计的数再经分频来作为温度。每100ms到来时，对锁存器电路锁存，锁存以后才能对计数器进行清零。
方案二：系统框图如图1所示，温度传感器测量温度，转换成电压信号后经过滤波消除干扰信号，放大电路将所测信号幅度与后续电路的工作范围做一匹配，所得有用信号经过A/D转换专职转换成数字信号。此数字信号有三条路径：一、进入超限报警装置与所设定的温度范围进行比较，若超限则发出声光报警；二、经过码制转换后进入数码管显示当前所测温度；三、进入数字比较器与输入的控制温度进行比较，产生温度控制机构的工作信号，同时显示输入的控制温度。此系统可以对被测体的温度进行实时跟踪测量，并进行有效控制，总体上实现了温度的测量与控制。
图1
方案三：系统框图如图2所示，温度传感器用来测量被测体的实时温度并转换成电压信号，该电压信号经过滤波放大电路，成为有用信号分两路进入后续电路：一路进入A/D转换电路将其转换成数字信号显示；电压信号的另一路进入电压比较器，与输入控制温度电压信号进行比较，比较结果信号将驱动温度控制装置工作，对被测体的温度进行实时控制，电压比较器的比较结果将决定是否发出声光报警。此方案是将测量温度与输入控制温度转换成电压信号进行比较，从
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电子技术课程设计温度测量与控制器
