《 3位半数字显示温度计 》设计报告
数字温度计课程设计报告
一．数字温度计的总体方案设计根据系统设计的功能，本时钟温度系统的设计必须采用单片机软件系统实现，用单片机的自动控制能力来测量、显示温度数值。
初步确定设计系统由单片机主控模块、测温模块、显示模块共3个模块组成，电路系统框图如图所示。
图系统基本方框图对于单片机的选择，如果用8051系列，由于它没有内部RAM，系统又需要一定的内存存储数据。
AT89S52是一个低功耗、高性能CMOS 8位的单片机，片内含8k Bytes ISP的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，功能强大的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
而AT89S52与AT89C51相比，外型管脚完全相同，AT89C51的HEX程序无须任何转换可直接在AT89S52运行，且AT89S52比AT89C51新增了一些功能，相比较后，在本设计中选用AT89S52更能很好的实现温度计控制功能。
测温电路可以使用热敏电阻之类的器件，利用其感温效应，将被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据处理。
但是这种感温电路比较复杂，且采用热敏电阻精度低，重复性、可靠性都比较差。
如果采用温度传感器DS18B20可以减少外部硬件电路，而且可以很容易直接读取被测温度值，进而转换，且成本低、易使用，可以很好的满足设计要求。
所以本文采用传感器DS18B20代替传统的测温电路。
温度的显示可以采用LED数码管来显示，LED亮度高、醒目，但是电路复杂，占用资源多且信息量小。
而采用液晶显示器有明显的优点：工作电流比LED小几个数量级，功耗低；尺寸小，厚度约为LED的1/3；字迹清晰、美观、使人舒服；寿命长，使用方便，可得性强。
故本设计采用LCD来显示温度。
二、系统器件的具体选择单片机的选择本次设计采用的是单片机AT89C52。
AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash 存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。
三位半数码管温度计制作设计报告讲解
《课程设计——三位半数字显示温度计》设计报告设计时间：2014.1.9班级：12级应用电子技术4班姓名：比尔·威廉姆斯报告页数：13页广东工业大学课程设计报告设计题目：3位半数字显示温度计学院：信息工程学院专业：应用电子技术（4）班学号：333333333333333333姓名：比尔·威廉姆斯合作者：比尔·盖茨成绩评定_优秀______教师签名___梁秀玲____目录一设计思路，方案设计及选择，设计原理二．电路参数设计与计算和元器件选择依据三．设计原理图和安装布线图四．设计原理图和安装布线图五．调试过程六．测试的曲线，总结设计过程，分析设计结果七．心得体会一． 设计思路，方案设计及选择，设计原理1设计思路按照上面框图，大致可分为三部分电路：温度采集部分（采 用LM35），A/D 转换及数码管驱动部分（采用7106或7107），数码管按实际情况综合考虑。
2.方案设计及选择。
方案1：采用LM35，ICL7107，采用四块分立七段LED 显示； 方案2：采用LM35，ICL7107，采用标准的弦3 1/2位LED 显示； 方案3：采用LM35，ICL7107，采用4位组合LED 显示； 方案4：采用LM35，ICL7107，采用LCD 显示。
经讨论，考虑到标准位LED 显示采购困难和实践制作能力限制（采用焊锡制而非PCB ），所以电路规模受到较大限制，所以不采用4位组合LED 显示和LCD 显示。
最终决定采用方案1.3.设计原理：（1）LM35资料：LM35是一种得到广泛使用的温度传感器。
由于它采用内部补偿，所以输出可以从0℃开始。
LM35有多种不同封装型式。
LM35封装：如图： 在常温下，LM35 不需要额 外的校准处理即可达到 ±1/4℃的准确率。
其电源供应模式有单电源与正负双电源两种，其引脚如图一所示，正负双电源的供电模式可提供负温度的量测；两种接法的静止电流-温度关系，在静止温度中自热效应低(0.08℃)，单电源模式在25℃下静止电流约50μA，工作电压较宽，可在4—20V的供电电压范围内正常工作非常省电。
数字温度计设计实验报告
数字温度计设计实验报告标题：数字温度计设计实验报告摘要：本实验旨在设计一个数字温度计，并通过实验验证其准确性和稳定性。
实验采用了数字温度传感器和微控制器进行设计，通过对比实验结果和标准温度计的测量结果，验证了数字温度计的准确性和稳定性。
实验结果表明，设计的数字温度计具有较高的测量精度和稳定性，可应用于工业生产和科研领域。
引言：温度是物体内部分子运动的表现，是一个重要的物理量。
在工业生产和科研领域，准确测量温度对于控制生产过程、保证产品质量和研究物质性质具有重要意义。
传统的温度计有玻璃温度计、金属温度计等，但其测量范围有限，且不便于数字化处理。
因此，设计一种数字温度计具有重要意义。
实验设计：本实验采用数字温度传感器和微控制器进行设计。
数字温度传感器采集环境温度，并将信号传输给微控制器进行处理。
微控制器通过内部算法对温度信号进行处理，并将结果显示在数码管上。
实验采用标准温度计测量环境温度，并将结果作为对比实验。
实验步骤：1. 搭建数字温度计实验平台，连接数字温度传感器和微控制器；2. 将标准温度计放置在与数字温度传感器相同的环境中，测量环境温度；3. 同时，数字温度传感器采集环境温度，并将结果显示在数码管上；4. 对比标准温度计和数字温度计的测量结果，分析其准确性和稳定性。
实验结果：经过对比实验，标准温度计和数字温度计的测量结果基本一致，表明设计的数字温度计具有较高的测量精度。
在不同环境温度下，数字温度计的测量结果稳定，显示出良好的稳定性。
因此，设计的数字温度计具有较高的准确性和稳定性，可应用于工业生产和科研领域。
结论：本实验成功设计了一个数字温度计，并验证了其准确性和稳定性。
设计的数字温度计具有较高的测量精度和稳定性，可满足工业生产和科研领域对于温度测量的要求。
未来可以进一步优化设计，提高数字温度计的性能，并拓展其在更广泛的领域应用。
三位半温度显示计方案设计书报告
设计报告设计时间：2012.12.10——2012.12.20班级：应电一班姓名：李剑鹏报告页数：16页广东工业大学课程设计报告目录一、设计任务与要求二、设计方案及比较（设计可行性分析）三、系统设计总体思路四、系统原理框图及工作原理分析五、系统电路设计及参数计算，主要元器件介绍及选择以及数据指标的测量六、画出电路原理图及PCB图七、产品制作及调试八、实验结果和数据处理九、结论（设计分析）十、问题与讨论设计题目：三位半显示数字温度计学院：信息工程专业：应用电子技术班：一班学号：3111002547姓名：李剑鹏(合作者：蓝泽号3111002546)一、设计任务与要求•设计任务：•采用温度传感器LM35,三位半A/D转换器、数字显示器设计一个日常温度数字温度计。
•（一）产品指标及技术要求：•①温度显示范围：0℃~50℃；•②数字显示分辨率：0.1℃；•③精度误差≤0.5℃；•④电路工作电源可在5~9V范围内工作.（二）实验测试要求•1．测温度传感器输出曲线，即V/℃曲线；•2．调整电路的参数以及参考电压；•3．用示波器测量A/D转换器的BP、POL管脚波形及输出驱动波形；•4．记录Vin与显示的数值关系；二、设计方案及比较（设计可行性分析）方案一：进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。
方案二：由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D 转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D 转换电路，感温电路比较麻烦。
方案比较：对于以上两种方案虽然第一种方案电路设计上比较简单对于温度显示计的设计上也可以添加例如温度临界点报警功能，但是单片机我们并没有学所以我们选择了第二种方案。
《 3位半数字显示温度计 》设计报告
《 3位半数字显示温度计》设计报告设计时间：班级：姓名：报告页数：工业大学课程设计报告设计题目_______学院专业班学号(合作者号 )成绩评定_______教师签名_______一、设计任务与要求:设计任务：LM35，A/D转换器、数字显示器设计一个日常温度数字温度计。
课程目标：•1、加深对以上三门课程所学容的理解；•2、能够在设计中综合运用所学知识解决实际问题；•3、初步掌握工程设计的一般方法，具备一定的工程设计能力。
•4．培养独立思考和独立解决问题的能力，培养科学精神和严谨的工作作风。
标及技术要求：•①温度显示围：0℃~50℃；•②数字显示分辨率：0.1℃；•③精度误差≤0.5℃；•④电路工作电源可在5~9V围工作.二、设计方案及比较（设计可行性分析）：方案思路一------基于LM35芯片以51单片机作为核心的三位半数字显示温度计：外接一个温度采集LM35,根据采集器的输出参数特性利用TX-1C开发板编程相关程序直接处理温度信息并将处理结果显示在开发板自带的液晶屏上方案思路二------基于LM35芯片以ICL7106作为核心的三位半数字显示温度计:1. 模拟信号采集部分：LM35采集温度信息转化为可处理的模拟信号并将该信号输入至数模转换部分2. 模数转换部分: 用ICL7106芯片以及相关原件组成的外围电路组成一个直流电压测量电路或一个数字电压表，利用ICL7106将模拟部分输出的模拟信号转换为数字信号,并通过7106自带的BCD译码器输出液晶屏所需输入信号3. 液晶屏显示部分：液晶屏ICL7106对应的输出接口输入显示信号，显示该数字电压表的测量值以达到温度信号的3位半数字显示效果.方案思路三------基于LM35芯片以ICL7107作为核心的三位半数字显示温度计:1. 模拟信号采集部分：LM35采集温度信息转化为可处理的模拟信号并将该信号输入至数模转换部分2. 模数转换部分: 用ICL7107芯片以及相关原件组成的外围电路组成一个直流电压测量电路或一个数字电压表，利用ICL7107将模拟部分输出的模拟信号转换为数字信号,并通过7107自带的BCD译码器输出数码管所需输入信号3. 数码管显示部分：液晶屏ICL7107对应的输出接口输入显示信号，显示该数字电压表的测量值以达到温度信号的3位半数字显示效果.多方案的分析以及最优方案的选择与取舍:方案一的核心是单片机的实践使用,但考虑到本次课程设计的学习重点包括了学习查阅相关工作手册以懂得IC芯片的使用方法，电路仿真,CAD软件的使用，掌握一定的电子安装工艺，以及常用电子元器件的技术参数选择等，殊认为虽然选择方案一也能学习到很多，但选择方案二或方案三则更能体会到本次课程设计中包含的精髓.方案二与方案二的区别在于ICL7107以及ICL7106芯片的选择以及相对应显示原件的不同.ICL7107对应的编码输出驱动的是数码管，而ICL7106对应的面码输出驱动的是液晶显示屏.除此之外7107与7106芯片的功能和外围电路几近相同.而液晶屏幕与数码管相比,能耗更低，显示更丰富.但考虑到三位半数字显示温度计无需过多显示方式，而且液晶显示为背光显示，在光线强度较高的情况下，显示效果较差,考虑到该温度计在日常使用中经常会遇到日光照射的情况，所以最终选择的显示原件是LED数码管,对应的数模转换芯片为ICL7107，即方案选择为“案思路二------基于LM35芯片以ICL7107作为核心的三位半数字显示温度计:”三、系统设计总体思路1.确定了方案选择后便确定了LM35.ICL7107以及共阳数码管的选用了.根据前期的准备以及预设计方案就可以得到大致的原理框图.2.之后便是根据原理框图，参考各芯片的工作手册设计芯片的偏置电路，外围电路参数与各个部分之间的衔接方式.作出电路原理图.并在电脑上使用Multism(protues)仿真修改得到最终电路原理图3.根据电路原理图购买相关元器件以及万用板，根据实际购得的大小以及所需孔数设计电路布线图.4.根据布线图焊接电路板.5最终调试产品并做最终修改.四、系统原理框图及工作原理分析系统原理框图:工作原理分析:温度传感器将感受到外界的温度经传感器部电路处理后输出一个与外界摄氏温度成线性比例的电压信号。
lm35与icl7107温度计设计报告 课程设计
lm35与icl7107温度计设计报告课程设计《 3位半数字显示温计》设计报告目录1 设计任务与要求 01.1设计任务1.2产品指标及要求2 系统设计总体思路 03 设计方案及比较（设计可行性分析） (1)方案一 (1)方案二 (1)方案比较 (1)5 系统电路设计及参数计算，主要元器件介绍及选择以及数据指标的测量. 35.1LM35传感器电路35.2A/D转换电路45.2.1ICL7107的基本特性55.2.2ICL7107的各管脚连接图65.2.3引脚功能65.2.4功能说明85.2.5外围元件参数的选择115.3供电电路135.3.1正电压产生电路135.3.2负电压产生电路145.4数码管显示电路146 电路原理图及PCB图 (16)7 产品制作及调试 (17)7.1产品制作177.2调试188 实验结果和数据处理 (18)9 结论（设计分析） (20)10问题与讨论 (21)11心得体会 (22)12附录 (24)1设计任务与要求1.1设计任务采用温度传感器、3位半A/D转换器、数码或液晶显示器设计一个日常温度数字温度计。
1.2产品指标及要求：A.温度显示范围：0℃--50℃；B.数字显示分辨率：0.1℃；C.精度误差≤0.5℃；D.电路工作电源可在5-9V范围内工作；2系统设计总体思路温度传感器将感受到外界的温度经传感器内部电路处理后输出一个与外界摄氏温度成线性比例的电压信号。
此信号输入到A/D转换器，A/D转换器把模拟量转化为数字量，A/D转换器的双积分器输出信号通过控制逻辑电路向数据锁存器发出一个锁存信号，锁存器将计数器的数据锁存并经译码驱动电路，驱动显示器工作，显示感应的温度数值。
3设计方案及比较（设计可行性分析）方案一：利用当前非常常用的数字式温度传感器DS18b20和单片机，DS18b20温度传感器温度采集，AD转换于一体，只需单片机按照一定的时序读取其采集并转换后的温度即可。
数字温度计课程设计报告范文
数字温度计课程设计报告范文主要采用单片机实现数字温度计功能,其中包含硬件和软件的实现部分1课题说明随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。
传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。
热敏电阻的成本低，但需后续信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。
这里设计的数字温度计具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。
本设计选用AT89C51型单片机作为主控制器件，DS18B20作为测温传感器,通过LCD1602实现温度显示。
通过DS18B20直接读取被测温度值，进行数据转换，该器件的物理化学性能稳定，线性度较好，在0℃～100℃最大线性偏差小于0.01℃。
该器件可直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。
另外，该温度计还能直接采用测温器件测量温度，从而简化数据传输与处理过程。
2实现方法采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。
采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS18B20和AT89C51单片机构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,也可直接与计算机连接。
采用AT89C51单片机控制，软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。
该系统利用AT89S51芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度，并可以根据需要设定上下限温度。
该系统扩展性非常强。
该测温系统电路简单、精确度较高、实现方便、软件设计也比较简单。
系统框图如图1所示。
图1DS18B20温度测温系统框图主要采用单片机实现数字温度计功能,其中包含硬件和软件的实现部分3硬件设计3.1单片机最小系统设计单片机小系统基本组成：单片机小系统由AT89S51芯片、电源电路、振荡电路和复位电路组成。
3.1.1AT89S51芯片引脚图图2AT89S51主要采用单片机实现数字温度计功能,其中包含硬件和软件的实现部分3.2各单元电路3.2.1电源电路3.2.2振荡电路3.2.3复位电路主要采用单片机实现数字温度计功能,其中包含硬件和软件的实现部分4软件设计4.1主程序流程图主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量的当前温度值，温度测量每1进行一次。
数字温度计的设计和制作实验报告
5
作R − （θ 以℃为单位）图并进行线性拟合得如下结果：
������
1
相关系数������ 2 = 0.99849； 斜率k1 = (1.040 ± 0.013) × 106 Ω℃； 截距b1 = (−105.5 ± 3.6) × 102 Ω； ∴ R = (1.040 ± 0.013) × 106 ������ + (−105.5 ± 3.6) × 102 ；
图 6：R − 关系图
������ 1 1
作R − ������ （T 以 K 为单位）图并进行线性拟合得如下结果： 相关系数������ 2 = 0.99703； 斜率������2 = (7.15 ± 0.13) × 107 ������ ∙ Ω; 截距������2 = (−2.13 ± 0.04) × 105 Ω; ∴ R = (7.15 ± 0.13) × 107 1 ������
一、 引言
利用温度传感器将对温度的测量转换为对电学量的测量是精确测温的常用方法。 热 敏电阻通常用半导体材料制成，分为负温度系数（NTC）热敏电阻和正温度系数（PTC） 热敏电阻两种。NTC 热敏电阻体积小，且其阻值随温度变化十分灵敏，因此被广泛应用 于温度测量、温度控制等 。本实验对 NTC 热敏电阻的温度特性进行了测量，并以 NTC 热敏电阻为测温元件，采用串联电路和非平衡电桥两种方法制作并校准数字体温计，实 现了一定温度范围内对温度的精确测量。
数字温度计的设计和制作
摘要：本文对负温度系数（NTC）热敏电阻的温度特性进行了研究，并以 NTC 热敏电阻 为测温元件， 采用串联电路和非平衡电桥两种方案制作量程为35℃~42℃的数字体温计， 并对其进行校准， 将温度转化为可测电学量。 制作的数字体温计电路简明， 精度较高 （误 差不超过0.1℃） ，达到了设计要求。 关键词：数字温度计、NTC 热敏电阻、温度特性
数字温度计的设计与制作实验报告
数字温度计的设计与制作实验报告数字温度计的设计与制作实验报告一、实验目的本实验旨在通过设计与制作数字温度计，深入理解温度测量原理及实现方式，锻炼电路设计与验证实验能力。
二、实验原理数字温度计是通过测量热敏电阻（PTC或NTC）的电阻值来计算温度的。
当温度升高时，热敏电阻的电阻值也会升高，反之亦然。
该实验利用了热敏电阻的这一特性，通过将热敏电阻串联到一定电路中，便可测量到其电阻值的变化，从而得到温度值。
此外，数字显示器可以根据电路中的控制信号对电阻值进行计算和显示，以数字形式直观显示温度。
三、实验器材与耗材器材：热敏电阻、AD转换芯片、单片机、数字显示器、蜂鸣器、键盘、面包板、杜邦线等。
耗材：焊锡、铜线、电池、电阻等。
四、实验步骤1.接线。
将热敏电阻串联到一个电路中，连接到AD转换芯片的AIN0输入端，并将AIN1连接到参考电压源。
2.编写单片机程序。
通过查询AD转换器的输出值，计算出热敏电阻的电阻值，并转换为温度值。
然后将温度值显示在数字显示器上，并输出报警信号到蜂鸣器。
3.测试验证。
使用温度计紧贴测试物体表面，观察数字显示器和蜂鸣器的反应，逐步校准温度计并记录数据。
五、实验结果实验结果表明，数字温度计的设计与制作成功，能够准确地测量环境温度，并可进行实时数字化显示和警报功能。
六、实验心得在本次实验中，我们对数字温度计的设计及制作有了更加深入的理解和认识。
了解电路原理、编写单片机程序、进行电路调试与验证等一系列实验操作，培养了我们的理论知识和实践能力，加强了我们对电路与信号处理的认识和理解。
通过实验，我们认识到数字温度计在生产生活中的重要性，为未来的实际工作奠定了扎实的基础。
三位半数字显示温度计
成绩评定表课程设计任务书目录一、设计要求 (2)1、设计要求和设计指标 (2)2、技术指标 (2)二、设计方案与论证 (3)1、设计方案 (3)2、方案比较 (3)三、设计原理及电路图（设计原理及流程图） (3)1、硬件设计 (3)2、软件设计 (4)四、元器件清单 (5)五、元器件识别与检测 (7)1、温度传感器 (7)2、A/D转换器 (9)3、数码管 (15)A.电位器: RV1=5K (17)六、硬件制作与调试（软件编程与调试） (17)1、硬件制作与调试 (17)2、软件编程与调试 (18)七、设计心得 (18)八、参考文献 (19)一、设计要求设计任务：3位半数字显示温度计1、设计要求和设计指标设计任务：采用温度传感器LM35，位A/D转换器、数码或液晶显示器设计一个日常温度数字温度计。
产品指标及技术要求：①温度显示范围：0℃~45℃；②数字显示分辨率：0.1℃；③精度误差≤0.5℃；④电路工作电源可在5~9V范围内工作.参考芯片: 3位半A/D转换器：CC7106/ CC7107、CC7126/ CC7127 温度传感器：LM35LCD显示器：数码显示管:共阳或共阴极2、技术指标1．测温度传感器输出曲线，即V/℃曲线；2．调整电路的参数以及参考电压；3．用示波器测量A/D 转换器的BP 、POL 管脚波形及输出驱动波形；二、设计方案与论证1、设计方案1.方案一：基于LM35和ICL7107的数字显示温度计2.方案二：基于单片机的数字显示温度计 2、方案比较方案一的设计思路清晰、原理简单，容易实现。
而由于现阶段对单片机的知识掌握不多，用方案二实现有一定的难度，所以选择方案一更合适，也更好实现。
三、设计原理及电路图（设计原理及流程图）1、硬件设计（1）数字温度计电路原理系统方框图电路原理系统方框图 图1通过温度传感器LM35采集到温度信号，经过整形电路送到A/D 转换器，然后通过译码器驱动数码管显示温度。
3位半数字显示温度计电子设计报告
《3位半数字显示温度计》设计报告设计时间：2011.12.12——2011.12.25班级：姓名：报告页数：30广东工业大学课程设计报告设计题目三位半数字显示温度计学院信息工程学院专业应用电子技术班级一班学号姓名(合作者；) 成绩评定_______教师签名_______摘要简述 (5)一、设计任务与要求： (6)二、设计方案与比较 (6)三、系统设计总体思路 (7)四、电路主要原理 (8)五、电路设计及参数计算 (11)六、主要原器件介绍及元器件的选择 (19)七、电路板制作 (31)个人心得： (35)摘要简述温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域，尤其在热学实验）（如：物体的比热容、汽化热、热功当量、压强温度系数等试验）中，有特别重要的意义。
我们的课程设计采用ICL7107 A/D转换器驱动数码管来显示温度数字。
ICL7107内部集成了振荡器、放大器、比较器、计数器、译码器、A/D转换器等电路，用它设计数字显示温度计，只需少量的外围元件，并且调试方便。
与传统温度计相比，设计的数字显示温度计具有读数方便、测温准确的优点。
其输出温度采用数字显示，主要应用与崔测温比较准确的场合，或者可以自己使用。
大家知道，传统的温度计通常都是精度为1摄氏度和0.1摄氏度的水银、煤油或酒精温度计。
这些温度计的刻度间隔通常较密，不容易准确分辨，读数困难，而且上述材料的比热容较大，达到热平衡所需时间长，读数更加难以准确，使用非常不方便。
数字温度计与传统温度计相比，具有读数方便，测温准确快速等优点。
而数字温度计中传感器是它的重要组成部分，它的精度、灵敏度基本决定了温度计的精度‘测量范围、控制范围和用途。
我们采用的温度传感器是LM35，不需要额外处理即可达到正负1/4摄氏度的准确率。
一、设计任务与要求：设计任务：采用采用温度传感器LM35，3位半A/D转换器、数字显示器设计一个日常温度数字温度计。
设计要求：1、产品设计要求：•①温度显示范围：0℃~50℃；•②数字显示分辨率：0.1℃；•③精度误差≤0.5℃；•④电路工作电源可在5~9V范围内工作.2、实验测试要求：•1．测温度传感器输出曲线，即V/℃曲线；•2．调整电路的参数以及参考电压；•3．用示波器测量A/D转换器的BP、POL管脚波形及输出驱动波形；•4．记录Vin与显示的数值关系；二、设计方案与比较方案一：基于单片机的数字温度计设计。
三位半数字万用表电路课程设计报告书
六、元器件清单.................................... ...10
七、组装、调试内容....................................11
八、设计心得和体会....................................11
数字显示电压表将被测模拟量转换为数字量，并进行实时数字显示。该系统 （如图 1 所示）可采用 MC14433—三位半 A/D 转换器、MC1413 七路达林顿驱动器阵 列、CD4511 BCD 到七段锁存-译码-驱动器、能隙基准电源 MC1403 和共阴极 LED 发 光数码管组成。本系统是三位半数字电压表,三位半是指十进制数 0000～1999。所 谓 3 位是指个位、十位、百位，其数字范围均为 0～9，而所谓半位是指千位数，它 不能从 0 变化到 9，而只能由 0 变到 l，即二值状态，所以称为半位。 工作过程如下：
Q3 表示千位数，Q3=0 代表千位数的数字显示为 1，Q3=1 代表千位数的数字显示为 0。 Q2 表示被测电压的极性，Q2 的电平为 1，表示极性为正，即 UX>0；Q2 的电平为 0，表 示极性为负，即 UX<0。显示数的负号(负电压)由 MC1413 中的一只晶体管控制，符 号位的“-’阴极与千位数阴极接在一起，当输入信号 UX 为负电压时，Q2 端输出置 “0”， Q2 负号控制位使得驱动器不工作，通过限流电阻 RM 使显示器的“-”(即 g 段)点亮；当输入信号 UX 为正电压时，Q2 端输出置“1”，负号控制位使达林顿驱 动器导通，电阻 RM 接地，使“-”旁路而熄灭。
4.4
3 1/2 位 A/D 电路模块
数字温度计的设计与制作实验报告
重庆邮电大学通信与信息工程学院班级GJ011201小组成员徐睿2012210460李易晓2012210057张地根2012210114指导老师邓炳光数字温度计的设计与制作实验报告设计要求1，数字温度计设计与制作：利用之前绘制的“C51学习板”掌握的SCH和PCB图知识，绘制一个基于STC89C51的单片机系统，增加温度采集0~120度，温度显示要求3位整数+1位小数，电路原理图和PCB图2，SCH必须按照规范进行绘制。
3，系统还要求具备电源指示灯，外部使用MINI-USB进行5V供电，在满足要求的情况下，使用的元器件越少越好；温度采集可以用模拟或数字器件、显示可以用LCD或数码管。
4，PCB板要求使用底层走线，元器件在顶层。
5，PCB板上标识自己的学号、姓名。
6，PCB板大小，满足元器件布局的情况下，尽可能减少面积。
7，PCB审查正确后，进行单面板腐蚀的相关操作：热转印、腐蚀、钻孔、裁剪等。
元器件自行购买，然后焊接，调试，编写单片机程序，完成设计报告。
设计步骤一主要原器件的选择控制模块：STC89C52温度采集模块：DS18B20显示模块：8位共阴数码管二原理图的绘制1新建一个工程，在Altium Designer软件中的“File”选项中选择“New→Project→PCB project”，然后保存工程至文件夹中（文件名定义要规范）。
2纸张配置，在Design选项中单击左键，选择Document Options项，然后根据原理图的要求选择合适的配置。
3展开工程管理标签、元器件库。
4填写图纸信息。
（项目名称、图纸名称、版本、序号、作者。
）5元器件绘制。
1）创建元件库;2）.绘制元器件;3）完善元器件属性;6.修改元器件名字;7. 同一个库中增加其他元器件;8.打开原理图库管理标签。
1）元器件放置。
2）元器件摆放、连线。
（按格点对齐。
）3)修改元器件值。
4)完成图纸。
5）生成Bom表。
三PCB图绘制1）封装设计。
三位半温度显示计设计报告
.显示数字温度计》设计报告设计时间：2012.12.10——2012.12.20 班级：应电一班姓名：李剑鹏报告页数：16 页.广东工业大学课程设计报告目录一、设计任务与要求二、设计方案及比较（设计可行性分析）三、系统设计总体思路四、系统原理框图及工作原理分析五、系统电路设计及参数计算，主要元器件介绍及选择以及数据指标的测量六、画出电路原理图及PCB图七、产品制作及调试八、实验结果和数据处理九、结论（设计分析）十、问题与讨论设计题目：三位半显示数字温度计学院：信息工程专业：应用电子技术班：一班学号：3111002547姓名：李剑鹏(合作者：蓝泽号3111002546)一、设计任务与要求•设计任务：•采用温度传感器LM35,三位半A/D转换器、数字显示器设计一个日常温度数字温度计。
•（一）产品指标及技术要求：•①温度显示范围：0℃~50℃；•②数字显示分辨率：0.1℃；•③精度误差≤0.5℃；•④电路工作电源可在5~9V范围内工作.（二）实验测试要求•1．测温度传感器输出曲线，即V/℃曲线；•2．调整电路的参数以及参考电压；•3．用示波器测量A/D转换器的BP、POL管脚波形及输出驱动波形；•4．记录Vin与显示的数值关系；二、设计方案及比较（设计可行性分析）方案一：进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。
方案二：由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。
方案比较：对于以上两种方案虽然第一种方案电路设计上比较简单对于温度显示计的设计上也可以添加例如温度临界点报警功能，但是单片机我们并没有学所以我们选择了第二种方案。
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《 3位半数字显示温度计》设计报告设计时间：班级：姓名：报告页数：工业大学课程设计报告设计题目_______学院专业班学号(合作者号 )成绩评定_______教师签名_______一、设计任务与要求:设计任务：LM35，A/D转换器、数字显示器设计一个日常温度数字温度计。
课程目标：•1、加深对以上三门课程所学容的理解；•2、能够在设计中综合运用所学知识解决实际问题；•3、初步掌握工程设计的一般方法，具备一定的工程设计能力。
•4．培养独立思考和独立解决问题的能力，培养科学精神和严谨的工作作风。
标及技术要求：•①温度显示围：0℃~50℃；•②数字显示分辨率：0.1℃；•③精度误差≤0.5℃；•④电路工作电源可在5~9V围工作.二、设计方案及比较（设计可行性分析）：方案思路一------基于LM35芯片以51单片机作为核心的三位半数字显示温度计：外接一个温度采集LM35,根据采集器的输出参数特性利用TX-1C开发板编程相关程序直接处理温度信息并将处理结果显示在开发板自带的液晶屏上方案思路二------基于LM35芯片以ICL7106作为核心的三位半数字显示温度计:1. 模拟信号采集部分：LM35采集温度信息转化为可处理的模拟信号并将该信号输入至数模转换部分2. 模数转换部分: 用ICL7106芯片以及相关原件组成的外围电路组成一个直流电压测量电路或一个数字电压表，利用ICL7106将模拟部分输出的模拟信号转换为数字信号,并通过7106自带的BCD译码器输出液晶屏所需输入信号3. 液晶屏显示部分：液晶屏ICL7106对应的输出接口输入显示信号，显示该数字电压表的测量值以达到温度信号的3位半数字显示效果.方案思路三------基于LM35芯片以ICL7107作为核心的三位半数字显示温度计:1. 模拟信号采集部分：LM35采集温度信息转化为可处理的模拟信号并将该信号输入至数模转换部分2. 模数转换部分: 用ICL7107芯片以及相关原件组成的外围电路组成一个直流电压测量电路或一个数字电压表，利用ICL7107将模拟部分输出的模拟信号转换为数字信号,并通过7107自带的BCD译码器输出数码管所需输入信号3. 数码管显示部分：液晶屏ICL7107对应的输出接口输入显示信号，显示该数字电压表的测量值以达到温度信号的3位半数字显示效果.多方案的分析以及最优方案的选择与取舍:方案一的核心是单片机的实践使用,但考虑到本次课程设计的学习重点包括了学习查阅相关工作手册以懂得IC芯片的使用方法，电路仿真,CAD软件的使用，掌握一定的电子安装工艺，以及常用电子元器件的技术参数选择等，殊认为虽然选择方案一也能学习到很多，但选择方案二或方案三则更能体会到本次课程设计中包含的精髓.方案二与方案二的区别在于ICL7107以及ICL7106芯片的选择以及相对应显示原件的不同.ICL7107对应的编码输出驱动的是数码管，而ICL7106对应的面码输出驱动的是液晶显示屏.除此之外7107与7106芯片的功能和外围电路几近相同.而液晶屏幕与数码管相比,能耗更低，显示更丰富.但考虑到三位半数字显示温度计无需过多显示方式，而且液晶显示为背光显示，在光线强度较高的情况下，显示效果较差,考虑到该温度计在日常使用中经常会遇到日光照射的情况，所以最终选择的显示原件是LED数码管,对应的数模转换芯片为ICL7107，即方案选择为“案思路二------基于LM35芯片以ICL7107作为核心的三位半数字显示温度计:”三、系统设计总体思路1.确定了方案选择后便确定了LM35.ICL7107以及共阳数码管的选用了.根据前期的准备以及预设计方案就可以得到大致的原理框图.2.之后便是根据原理框图，参考各芯片的工作手册设计芯片的偏置电路，外围电路参数与各个部分之间的衔接方式.作出电路原理图.并在电脑上使用Multism(protues)仿真修改得到最终电路原理图3.根据电路原理图购买相关元器件以及万用板，根据实际购得的大小以及所需孔数设计电路布线图.4.根据布线图焊接电路板.5最终调试产品并做最终修改.四、系统原理框图及工作原理分析系统原理框图:工作原理分析:温度传感器将感受到外界的温度经传感器部电路处理后输出一个与外界摄氏温度成线性比例的电压信号。
此信号差动输入到A/D转换器，A/D转换器的双积分器输出信号通过控制逻辑电路向数据锁存器发出一个锁存信号，锁存器将计数器的数据锁存并经译码驱动电路，驱动显示器工作，显示感应的温度数值。
五、系统电路设计及参数计算，主要元器件介绍及选择以及数据指标的测量1.温度传感器:感测温度的产品有多种类型，依特性可概分为膨胀变化型、颜色变化型、电阻变化型、电流变化型、电压变化型、频率变化型…等，常用的有热敏电阻、热电偶、热电阻、双金属片传感器、集成温度传感器。
集成温度传感器是将传感器、信号处理电路集成一体，因而极大地提高了它得性能。
它具有测温精度高、线性优良、体积小、稳定性好、输出信号大、热容量小等优点而广泛被应用。
集成温度传感器按输出形式可分为电压型和电流型。
按照预期的实验方案，我们需要的是电压变化形的温度传感器,而常见的电压变化型的温度传感器有LM35、LM335，其不同点为 LM35 之输出电压是与摄氏温标呈线性关係，而 LM335 则是与凯氏温标呈线性关系。
由于我们日常生活使用的温度计量标准为摄氏温标，所以，本次设计产品所用到的芯片为LM35.2显示系统:能实现3位半数字显示的简易系统有数码管LED与液晶管LCD,正如前文所说,其中液晶屏幕与数码管相比,能耗更低，显示更丰富.但考虑到三位半数字显示温度计无需过多显示方式，而且液晶显示为背光显示，在光线强度较高的情况下，显示效果较差,考虑到该温度计在日常使用中经常会遇到日光照射的情况，所以最终选择的显示原件是LED数码管。
3.模数转换系统模数转换电路的作用是将输入连续变化的模拟信号变换为与其成正比的数字量信号输出。
在进行模／数(即A／D)转换时，通常按取样、保持、量化、编码四个步骤进行。
较常见和使用较多、市面上易找的有双积分型A／D转换器。
(双积分型A／D转换器的优点：①转换精度高，成本低；②转换精度与积分电阻，积分电容的精度无关。
③转换器精度与时钟频率的漂移无关；（表明其时钟振荡器不一定采用价格较贵的石英晶体，使用普通的R、C已满足要求）④抗干扰能力强；⑤外围电路简单。
)其中选用可直接驱动（LED）的双积分型A／D转换器ICL7107或直接驱动液晶显示（LCD）的双积分型A／D转换器ICL7106,可以减少芯片外译码驱动电路的设置，大大的简化了产品电路.ICL7107与ICL7106的外围电路大致相同，区别在于前者驱动的是LED后者是LCD,所以按照之前显示系统的选择，此处模数转换系统我们选择的是ICL7107芯片.(由于7107的低电平输出特性，因此选择的数码管应为共阳数码管)ICL7107:LM35:温度传感器LM35中文资料(引脚图,封装,参数及应用电路)温度传感器LM35中文资料(引脚图,封装,参数及应用电路)LM35 是由国半公司所生产的温度传感器，其输出电压与摄氏温标呈线性关系，转换公式如式，0 时输出为0V，每升高1℃，输出电压增加10mV。
LM35 有多种不同封装型式，外观如图所示。
在常温下，LM35 不需要额外的校准处理即可达到±1/4℃的准确率。
其电源供应模式有单电源与正负双电源两种，其接脚如图所示，正负双电源的供电模式可提供负温度的量测；两种接法的静止电流-温度关系如图所示，在静止温度中自热效应低(0.08℃)，单电源模式在25℃下静止电流约50μA，工作电压较宽，可在4—20V的供电电压围正常工作非常省电。
TO-92封装引脚图 SO-8 IC式封装引脚图TO-46金属罐形封装引脚图TO-220 塑料封装引脚图供电电压35V到-0.2V输出电压6V至-1.0V输出电流10mA指定工作温度围LM35A -55℃ to +150℃LM35C, LM35CA -40℃ to +110℃封装形式与型号关系TO-46金属罐形封装引脚图LM35H,LM35AH,LM35CH,LM35CAH,LM35DHTO-220 塑料封装引脚图LM35DTTO-92封装引脚图LM35CZ,LM35CAZ LM35DZSO-8 IC式封装引脚图LM35DMParameter 参数Conditions条件LM35A LM35CAUnits(Max.)单位Typical典型TestedLimit 测试极限(注4)DesignLimit设计极限(注5)Typical典型TestedLimit测试极限(注4)DesignLimit设计极限(注5)Accuracy 精度（注7 ）TA=+25℃ ±0.2 ±0.5 - ±0.2 ±0.5 - ℃ TA=−10℃ ±0.3 - - ±0.3 - ±1.0 ℃温度传感器LM35中文资料(引脚图,封装模数转换器AD592中文资料电压反转芯片NJU7662引脚图,部结CB950的典型应用电路LNK304介绍LT111引脚图,部结构及应用电路新型三端稳压器M5237L的部结构框图 LM2931的基本应用电路LM2930,LM2931,LM2940 USB接口芯片组FT245BL简介共阳数码管:使用条件：A、段及小数点上加限流电阻；B、使用电压根据发光颜色决定；C、使用电流：动态平均4-5mA，峰值电流100mA。
注意事项：A、数码管表面不要用手触摸；B、焊接温度：260度；焊接时间不大于5S；C、表面有保护膜的产品可以在使用前撕下来。
(三)参数的计算与选择:参考电容为0.1uf(33~34)：该值得选择围为0. 1F<CREF<1 F.当存在较大的共模电压和使用200MV的满量程时，可选用较大的电容1uf以防止翻转误差.但绝大多数情况下,0.1uf的电容效果最佳.譬如本次设计，所以本电路中的参考电容设计值为0.1uf.积分电阻为470KΩ（28）：Rint=Vinfs/Iint.在量程为2v的时候,输出电流都尽量落在4uA的线性区间,且积分电流又必须远大于至可以忽略印刷版上的漏电流,所以积分电阻取值应为500kΩ左右，参考相关容易购得的成品电阻的参数，最终选择的是常用电阻470Ω积分电容0.22uf(27):根据工作手册，ICL7107接+5V供电电压,COM端接地，时钟频率约为48KHZ时，Cint标称值为0.22uf自动调零电容0.047uf（29）：为了兼顾噪音情况和过载时的加载速度，根据工作手册选择参考值0.047uf蒸蛋电阻100kΩ(39):所有频率围，根据工作手册，参考值都为100kΩ，所以使用参考值.震荡电容100pf(38):根据f=0.45/RC,带入震荡电容=100Ω，f=48Khz得Cosc约为94pf，能找到的相近电容为100pf.参考电压1v(35,36):满量程时有Vin=2Vref,因为设计的满量程为2V所以参考电压取值为1V(通过两个串接电阻分压得到，使用的电阻分别为15kΩ的电阻和10kΩ的电位器)。