电子技术综合实验实验报告——数显温度计

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数字温度计报告

数字温度计报告

数字温度计实验报告一、实验目的1.通过温度计的设计,了解DS18B20芯片的基本功能和用法,另外更加熟练地运用人眼的视觉暂留效应实现温度的动态显示等。

二、实验要求1.能够实时显示环境温度。

2.能够保存使用时间内的最大值和最小值,能够查阅。

3.有温度报警功能,能够设置报警温度。

用绿灯表示正常温度,红灯表示报警同时发声。

三、实验基本原理DS18B20是美国Dallas公司生产的单总线数字输出型集成温度传感器,能够直接读出被测温度值,并且可根据实际要求通过编程实现9~12位的数字量输出,将温度值转化为9位数字量所需时间为93.75 ms,转化为12位数字量所需时间为750 ms。

测试温度范围为-55~+125,精度可达0.0675℃。

本电路包含了单片机最小系统(包括复位按钮、晶振电路)、单总线接口的温度传感器芯片DS18B20、LED数码管显示电路的设计。

本电路采用8位单片机A T89C51,工作原理图如下页所示:1. AT89S52单片机引脚资源及分配如下:2. 晶振电路:在89S52内部有一个高增益反相放大器,其输入端为引脚XTAL1,其输出端为引脚XTAL2。

只需要在片外通过XTAL1和XTAL2引脚跨接晶体振荡器或在引脚与地之间加接微调电容,形成反馈电路,振荡器即可工作。

振荡电路的工作原理如下图:由于电容的大小影响振荡器震荡的稳定性和起振的快速性,通常选择范围10~30 pF。

当由外部输入时钟信号时,外部信号接入XTAL1端,XTAL2端悬空不用。

对外部信号的占空比没有要求,高低电平持续时间不小于20 ns。

3. 温度传感器的接口:前面已经略微介绍过芯片DS18B20,下面主要介绍其使用方法:(1)引脚分配图如下:GND……地,DQ……数据I/O,VDD……电源(2)软件操作:a、主机先作复位操作b、主机再写跳过ROM的操作(CCH)命令c、然后主机接着写个转换温度的操作命令,后面释放总线至少一秒,让DS18B20完成转换的操作。

数字温度计设计实验报告

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。

数字温度计实验报告

数字温度计实验报告

课程授课教案一、实验目的和要求1.掌握集成运算放大器的工作原理及其应用。

2.掌握温度传感器工作原理及其应用电路。

3. 了解双积分式A/D转换器的工作原理。

4. 熟悉213位A/D转换器MC14433的性能及其引脚功能。

5. 熟悉模拟信号采集和输出数据显示的综合设计与调试方法。

6. 进一步练习较复杂电路系统的综合布线和读图能力。

设计要求如下:1. 设计一个数字式温度计,即用数字显示被测温度。

数字式温度计具体要求为:①测量范围为0~100℃②用4位LED数码管显示。

二、主要仪器和设备1.数字示波器2.数字万用表3.电路元器件:温度传感器 LM35 1片集成运算放大器LM741 1片集成稳压器 MC1403 1片A/D转换器 MC14433 1片七路达林顿晶体管列阵 MC1413 1片BCD七段译码/驱动器 CC4511 1片电阻、电容、电位器若干三、实验内容、原理及步骤1.总体方案设计图1为数字温度计的原理框图。

其工作原理是将被测的温度信号通过传感器转换成随温度变化的电压信号,此电压信号经过放大电路后,通过模数转换器把模拟量转变成数字量,最后将数字量送显示电路,用4位LED数码管显示。

图1 数字温度计原理框图2. 温度传感器及其应用电路温度传感器LM35将温度变化转换为电信号,温度每升高一度,大约输出电压升高10mV。

在25摄氏度时,输出约250mV。

图2(a)、(b)图为LM35测温电路。

(a)基本的测温电路(+2°C to +150°C) (b)全量程的测温电路(−55°C to +150°C)图2(a)、(b)图为LM35测温电路LM35系列封装及引脚参见下图 3。

图 3 LM35系列封装及引脚图3.放大电路放大器使用LM 741普通运放,作为实验用数字温度计,可以满足要求;如果作为长期使用的定型产品,可以选用性能更好、温度漂移更小的OP07等型号的产品,引脚与LM741兼容,可以直接替换使用。

数字温度计实训报告总结

数字温度计实训报告总结

一、实训目的本次实训的主要目的是让我们了解数字温度计的工作原理,掌握数字温度计的组成和基本工作流程,学会使用数字温度计进行温度测量,并了解数字温度计在实际应用中的意义。

二、实训环境实训地点:XX实验室实训设备:数字温度计、温湿度传感器、示波器、电源、计算机等三、实训原理数字温度计是一种利用温度传感器将温度信号转换为数字信号的测量仪器。

它主要由温度传感器、模数转换器、微处理器、显示模块和外围电路组成。

1. 温度传感器:将温度信号转换为电信号,如热敏电阻、热电偶等。

2. 模数转换器:将温度传感器的模拟信号转换为数字信号。

3. 微处理器:对数字信号进行处理,计算出温度值。

4. 显示模块:将温度值以数字形式显示出来。

5. 外围电路:为数字温度计提供电源、时钟信号等。

四、实训过程1. 观察数字温度计的结构和组成,了解各个模块的功能。

2. 使用数字温度计进行温度测量,观察测量结果。

3. 通过示波器观察温度传感器的输出信号,分析信号特点。

4. 利用计算机软件对温度信号进行处理,分析信号变化规律。

5. 分析数字温度计在实际应用中的优缺点。

五、实训结果1. 通过观察数字温度计的结构和组成,了解了数字温度计的工作原理。

2. 使用数字温度计进行温度测量,得到了准确的测量结果。

3. 通过示波器观察温度传感器的输出信号,分析了信号特点。

4. 利用计算机软件对温度信号进行处理,得出了信号变化规律。

5. 分析了数字温度计在实际应用中的优缺点。

六、实训总结1. 通过本次实训,我们掌握了数字温度计的工作原理和组成。

2. 学会了使用数字温度计进行温度测量,提高了实际操作能力。

3. 通过示波器和计算机软件,加深了对信号处理的理解。

4. 了解了数字温度计在实际应用中的意义,为今后从事相关工作打下了基础。

5. 提出了以下几点建议:(1)在实训过程中,要注重理论学习,提高对数字温度计的理解。

(2)多动手操作,提高实际操作能力。

(3)关注数字温度计的发展动态,了解新技术、新应用。

数字温度计实验报告

数字温度计实验报告

数字温度计一.设计任务书设计一个可测量一定温度范围的数字温度计,并显示出当前温度。

二.设计要求1.基本要求(1)可测量温度范围:000.0℃~102.0℃(2)温度分辨率:0.5℃(3)测量相对误差:≤2%(4)用数码管实时显示被测温度2.提高要求(1)实现多个温度点的实时测量(2)实现温度的分档测量(3)实现零下温度测量并显示3.发挥部分(1)实现摄氏、华氏、开氏的转换并显示(2)温度过高报警三.方案讨论及元件选择1.方案概述温度传感器DS18B20是单线通信,其输出值为数字信号,将其输出的温度数据送给单片机AT89C51处理,转换为温度动态显示。

2.分步讨论(1)温度传感器本方案采用DS18B20温度传感器,其特点为:1)适应电压范围更宽,电压范围:3.0~5.5V,寄生电源方式下可由数据线供。

2)独特的单线接口方式,DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。

3)DS18B20支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在唯一的三线上,实现组网多点测温。

4)DS18B20在使用中不需要任何外围元件,全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。

5)温范围-55℃~+125℃,在-10~+85℃时精度为±0.5℃。

6)可编程的分辨率为9~12位,对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃,可实现高精度测温。

7)在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字,12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字,速度更快。

8)测量结果直接输出数字温度信号,以“一线总线”串行传送给CPU,同时可传送CRC校验码,具有极强的抗干扰纠错能力。

9)负压特性:电源极性接反时,芯片不会因发热而烧毁,但不能正常工作。

其管脚图为:DS18B20的引脚功能:DQ为数字信号输入/输出端;GND为电源地;VDD为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地(2)动态显示通过单片机与七段显示译码器HCF4511BE结合使用实现HCF4511BE的简介如下:HCF4511BE是一个用于驱动共阴极 LED (数码管)显示器的 BCD 码—七段码译码器,特点:具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。

电子技术课程设计报告 简易数字温度计的设计

电子技术课程设计报告 简易数字温度计的设计

河南机电高等专科学校电子技术课程设计报告设计课题:简易数字温度计的设计题目:简易数字温度计的设计一、设计任务与要求设计任务:设计出一个简易的数字温度计,用来测量0-100度之间的温度,使其度数显示在数字显示器上。

设计要求:1、制作出一个数字温度计。

2、画出整体电路图,写出课程设计报告。

3、同组同学的的设计不能雷同。

4、电路图中的图形必须本人亲自绘制。

5、每个同学必须有实物,并基本能工作。

二、方案设计与论证(1)方案一:本方案采用AD590单片集成两段式敢问电流源温度传感器对温度进行采集,采集的电压经过放大电路将信号放大,然后经过3.5位A/D转换器转换成数字信号,在进行模拟/数字信号转换的同时, 还可直接驱动LED显示器,将温度显示出来。

系统方框图如下:系统方案框图(2)方案二:使用数字传感器采集温度信号,然后将被测温度变化的电压或电流采集过来放大适当的倍数,进行A/D转换后,将转换后的数字进行编码,然后再经过译码器通过七段数字显示器将被测温度显示出来。

系统方案框图(3)方案三:使用温度频率转变电路,根据温度与频率的线性关系先将温度转变为频率,将转换的频率输入频率计中,频率计电路中通过放大整形电路、主门电路、计数器、锁存器、七段译码输出,在七段显示器中将频率显示出来,显示的频率即为对应的温度值。

方案的分析和比较方案一中的模数转换器ICL7107集A/D 转换和译码器于一体,可以直接驱动数码管,不仅省去了译码器的接线,使电路精简了不少,而且成本也不是很高。

ICL7107只需要很少的外部元件就可以精确测量0到200mv 电压,AD590可以将温度线性转换成电压输出。

而方案二经过A/D 转换后,需要先经过编码器再经过译码器才能将数字显示出来。

方案三只经过温度频率转换就可把温度用相应的频率显示出来,成本较低,可操作性较强。

比较上述三个方案,方案三明显优越于前两个方案,它用热敏电阻采集温度信号,用NE555将温度转化为频率输入频率计中,用CD40110驱动数码管直接实现数字信号的显示,实现数字温度计的设计;省去了另加编码器和译码器的设计,所以线路更简单、直观; 即采用方案三.三、单元电路设计与参数计算通过热敏电阻对温度进行采集,通过温度与频率近乎线性关系,以此来确定输出频率与其对应的温度,不同的温度对应不同的频率值,故我们可以通过频率值的改变来判断温度值,再由数码管表示出来。

数字体温计实验报告

数字体温计实验报告

数字体温计实验报告数字体温计实验报告引言:数字体温计是一种现代化的温度测量设备,它通过使用传感器和数字显示屏来准确测量人体温度。

本实验旨在探究数字体温计的工作原理、准确性以及与传统温度计的比较。

实验步骤:1. 准备工作:确保实验环境安静、温度适宜,并准备好传统温度计和数字体温计。

2. 实验组织:将实验参与者分为两组,每组使用一种温度计进行测量。

3. 测量方法:首先,使用传统温度计在参与者的腋下测量体温,并记录结果。

然后,使用数字体温计在同一位置测量体温,并记录结果。

4. 重复测量:为了确保准确性,每个参与者的体温都应重复测量两次。

5. 数据分析:将所有测量结果进行整理和比较,并计算平均值和标准差。

实验结果:通过对多个参与者进行测量,我们得出了以下结果:1. 数字体温计的测量结果与传统温度计的结果非常接近,差异较小。

2. 数字体温计的测量速度较快,几乎可以即时显示温度值。

3. 数字体温计的使用更加方便,无需摇晃或等待温度计稳定。

4. 数字体温计的数字显示屏清晰可见,易于读取。

讨论:数字体温计在准确性和便携性方面表现出色。

由于其使用数字显示屏,读取温度更加方便,尤其适用于老年人和儿童。

此外,数字体温计还具有防水功能,可以更好地保护设备免受污染。

然而,仍有一些问题需要解决。

数字体温计需要电池供电,如果电池电量不足,可能会影响准确性。

此外,数字体温计的价格相对较高,有些人可能无法承担。

结论:通过本次实验,我们发现数字体温计是一种准确、方便且易于使用的温度测量设备。

它在测量速度和读取方面具有明显优势,并且与传统温度计的测量结果相当接近。

然而,由于其依赖电池供电和较高的价格,我们仍需权衡其优势和不足,选择适合自己的温度测量设备。

展望:随着科技的不断发展,数字体温计可能会进一步改进和创新。

例如,可以加入智能功能,如与手机连接,记录和跟踪体温变化。

此外,还可以研究更环保的电池替代方案,以减少对电池的依赖。

我们期待数字体温计在未来的发展中能够更好地满足人们的需求。

数显温度计实验报告

数显温度计实验报告

项目编号:大学生课外开放实验校级普通项目实验报告立项时间:项目名称:数显温度计的设计与制作学生姓名:指导教师:学院:完成时间:2014.5设备与实验室管理处制0. 引言单片机技术作为计算机技术的一个分支,广泛地应用于工业控制,智能仪器仪表,机电一体化产品,家用电器等各个领域。

“单片机原理与应用”在工科院校各专业中已作为一门重要的技术基础课而普遍开设。

学生在课程设计,毕业设计,科研项目中会广泛应用到单片机知识,而且,进入社会后也会广泛接触到单片机的工程项目。

鉴于此,提高“单片机原理及应用”课的教学效果,让学生参与课程设计实习甚为重要。

单片机应用技术涉及的内容十分广泛,如何使学生在有限的时间内掌握单片机应用的基本原理及方法,是一个很有价值的教学项目。

为此,我们进行了“单片机的学习与应用”方面的课程设计,锻炼学生的动脑动手以及协作能力。

单片机课程设计是针对模拟电子技术,数字逻辑电路,电路,单片机的原理及应用课程的要求,对我们进行综合性实践训练的实践学习环节,它包括选择课设任务、软件设计,硬件设计,调试和编写课设报告等实践内容。

通过此次课程设计实现以下三个目标:第一,让学生初步掌握单片机课程的试验、设计方法,即学生根据设计要求和性能约束,查阅文献资料,收集、分析类似的相关题目,并通过元器件的组装调试等实践环节,使最终硬件电路达到题目要求的性能指标;第二,课程设计为后续的毕业设计打好基础,毕业设计是系统的工程设计实践,而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用,从已学过的定性分析、定量计算的方法,逐步掌握工程设计的步骤和方法,了解科学实验的程序和实施方法。

第三,培养学生勤于思考乐于动手的习惯,同时通过设计并制作单片机类产品,使学生能够自己不断地学习接受新知识(如在本课设题目中存在智能测温器件DS18B20,就是课堂环节中不曾提及的“新器件”),通过多人的合作解决现实中存在的问题,从而不断地增强学生在该方面的自信心及兴趣,也提高了学生的动手能力,对学生以后步入社会参加工作打下一定良好的实践基础。

电子工程实训报告温度计

电子工程实训报告温度计

一、实训背景随着科技的不断发展,电子技术在各个领域中的应用越来越广泛。

温度作为环境监测的重要参数之一,广泛应用于工业、农业、医疗、家居等领域。

为了提高学生对电子工程实践能力的培养,本次实训项目选择了设计并制作一款基于电子技术的温度计。

二、实训目的1. 熟悉电子温度计的基本原理和组成;2. 掌握电子温度计的设计与制作方法;3. 培养学生的动手能力和团队合作精神;4. 提高学生对电子技术应用的认知。

三、实训内容1. 温度计原理与组成电子温度计的基本原理是利用温度变化引起电阻、电压、电流等物理量的变化,通过测量这些物理量的变化来反映温度的变化。

常见的电子温度计有热敏电阻式、热电偶式、红外式等。

本实训项目采用热敏电阻式温度计,其主要由以下部分组成:(1)温度传感器:采用NTC热敏电阻作为温度传感器,其电阻值随温度变化而变化;(2)放大电路:对温度传感器的信号进行放大;(3)A/D转换电路:将模拟信号转换为数字信号;(4)显示电路:将数字信号显示在LCD显示屏上;(5)电源电路:为整个温度计提供电源。

2. 温度计设计(1)温度传感器选择:根据实际应用需求,选择NTC热敏电阻作为温度传感器,其温度系数为-0.5℃/kΩ;(2)放大电路设计:采用运算放大器作为放大电路的核心元件,根据温度传感器的特性,设计合适的放大电路;(3)A/D转换电路设计:采用单片机内置A/D转换器,将模拟信号转换为数字信号;(4)显示电路设计:选用LCD显示屏作为显示电路,根据实际需求设计显示格式;(5)电源电路设计:采用线性稳压器为整个温度计提供稳定的电源。

3. 温度计制作(1)焊接电路板:根据设计图纸,将元器件焊接在电路板上;(2)组装电路:将各个电路模块组装在一起,确保电路连接正确;(3)调试与测试:对温度计进行调试和测试,确保其功能正常。

四、实训过程1. 实训前期:查阅相关资料,了解电子温度计的基本原理和组成,学习相关电路设计知识;2. 实训中期:根据设计要求,完成温度计的设计与制作;3. 实训后期:对温度计进行调试和测试,确保其功能正常。

数字温度计实验报告

数字温度计实验报告

数字温度计实验报告实验名称:数字温度计制作实验实验目的:掌握数字温度计的制作过程及其原理,理解数字温度计的工作原理,培养实验操作能力和实验思维能力。

实验原理:数字温度计是用单片机芯片作为控制器,将温度传感器检测到的模拟信号转化为数字信号,再通过液晶显示屏实时显示温度值。

实验器材:1.数字温度计DIY套件2.电子元器件(电阻、电容、晶体振荡器、液晶显示器)3.电路板4.焊锡工具、插头线5.温度计测试仪器(模拟温度计、数字温度计)实验步骤:1.准备工作:(1)将电路板放置于安全、平稳的场所,清理干净表面。

(2)将电路板和电子元器件分类放置。

2.焊接电子元器件:(1)先将较小、比较短的元器件焊接上去。

如电容、电阻。

(2)再将较大、比较长的元器件焊接上去。

如晶体振荡器、液晶显示器。

3.安装液晶显示器:(1)连接液晶屏的后面板和电路板的对应接口。

(2)将液晶屏锁入安装板中,轻轻按压。

4.测试电路板:(1)使用模拟温度计测量温度,将温度传感器插入电路板。

(2)开启电源,读取电路板上液晶屏的显示数值和模拟温度计的数值,检测温度计的精度。

5.校正电路板:(1)进入电路板的校准程序,根据实测温度值和电路板显示的温度值进行校准。

(2)校准后,再次使用模拟温度计测量温度,检测校准的效果。

实验结果:根据实验结果,我们制作出了一个精度较高的数字温度计,它可以显示出实时温度值,可广泛应用于各种实际场合。

结论:通过此次实验,基本掌握了数字温度计的制作过程及其原理,加深了对数字温度计的理解,提升了实验操作能力和实验思维能力。

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。

数码显示温度计实训报告

数码显示温度计实训报告

一、实训目的本次实训旨在通过实际操作,掌握数码显示温度计的使用方法,了解其工作原理,提高对温度测量仪器的操作技能和故障排除能力。

同时,通过实训加深对温度测量原理和测量技术的理解,为今后在实际工作中应用温度测量技术打下坚实基础。

二、实训器材1. 数码显示温度计2. 待测物体3. 温度标准器4. 电流表5. 电压表6. 钳形电流表7. 钳形电压表8. 记录本、笔三、实训内容1. 数码显示温度计的结构及工作原理2. 数码显示温度计的使用方法3. 温度测量误差的分析与处理4. 数码显示温度计的维护与保养四、实训过程(一)数码显示温度计的结构及工作原理1. 结构:数码显示温度计主要由温度传感器、放大电路、A/D转换电路、微处理器、显示电路和电源电路等部分组成。

2. 工作原理:待测物体通过温度传感器将其温度转换为电信号,经放大电路放大后,由A/D转换电路将模拟信号转换为数字信号,微处理器对数字信号进行处理,最后由显示电路将温度值显示出来。

(二)数码显示温度计的使用方法1. 将数码显示温度计的电源线插入电源插座,打开电源开关。

2. 将温度传感器插入待测物体,确保传感器与待测物体充分接触。

3. 观察数码显示温度计的显示屏,读取温度值。

4. 关闭电源开关,拔下电源线。

(三)温度测量误差的分析与处理1. 温度测量误差分为系统误差和随机误差。

2. 系统误差:主要由仪器本身、测量方法等因素引起,可通过校准仪器、改进测量方法等方法减小。

3. 随机误差:主要由环境、操作等因素引起,可通过多次测量、取平均值等方法减小。

(四)数码显示温度计的维护与保养1. 保持温度计清洁,避免灰尘、水汽等进入仪器内部。

2. 定期检查温度传感器的接触情况,确保其与待测物体充分接触。

3. 定期进行仪器校准,确保测量精度。

4. 避免温度计长时间暴露在高温、低温或潮湿环境中。

五、实训结果与分析通过本次实训,我们对数码显示温度计的结构、工作原理、使用方法、误差处理和维护保养等方面有了较为全面的了解。

电子技术综合实验实验报告——数显温度计

电子技术综合实验实验报告——数显温度计
如图,D1(20),D2(19),D3(18),D4(17),分别接四个数码管的位选端(由低到高)。
B1(13),B2(14),B3(15),B4(16),通过74LS47驱动八段数码管,13-a,12-b,11-c,10-d,9-e,15-f,14-g.
第三位数码管要有小数点,所以dp端要接地。
六、实验总结
1、温度采集;
2、A\D转换;
3、4位LED数码管显示对应的温度值;
二、原理框图
三、材料清单
三、材料清单
元件名称
元件型号及参数
个数
电阻
100
5
24K
1
100K
2
470K
1
1M
1
可调电阻
100K
1
电容
0.1 uF
1
0.01 uF
1
0.047 uF
1
0.22 uF
1
100 pF
1
芯片
LM35
1
ICL7135
ICL7135为DIP28封装,芯片引脚排列如图2所示,引脚功能及含义如下:
1.与供电及电源相关的引脚(共7脚)
.-V:ICL7135负电源引入端,典型值-5V,极限值-9V;
.+V:ICL7135正电源引入端,典型值+5V,极限值+6V;
.DGND:数字地,ICL7135正,负电源的低电平基准;
.REF:参考电压输入,REF的地为AGND引脚,典型值1V,输出数字量=10000×(VIN/VREF);
目前,已有两种型号的LM35可以提供使用。LM35DZ输出为0℃~100℃。计算公式:
(二)A/D转换部分
本次设计采用的是ICL7135芯片。是4位双积分A/D转换芯片,可以转换输出±20000个数字量,有STB选通控制的BCD码输出,与微机接口十分方便.ICL7135具有精度高(相当于14位A/D转换),价格低的优点.其转换速度与时钟频率相关,每个转换周期均有:自校准(调零),正向积分(被测模拟电压积分),反向积分(基准电压积分)和过零检测四个阶段组成,其中自校准时间为10001个脉冲,正向积分时间为10000个脉冲,反向积分直至电压到零为止(最大不超过20001个脉冲).故设计者可以采用从正向积分开始计数脉冲个数,到反向积分为零时停止计数.将计数的脉冲个数减10000,即得到对应的模拟量.图1给出了ICL7135时序,由图可见,当BUSY变高时开始正向积分,反向积分到零时BUSY变低,所以BUSY可以用于控制计数器的启动/停止。

电子设计综合实训报告---红外数字体温计设计及制作

电子设计综合实训报告---红外数字体温计设计及制作

红外数字体温计设计及制作1、设计任务本课题针对目前国内外红外测温仪的现状,在查阅了大量文献的基础上,以智能红外测技术作为参考,提出并设计了一种基于51单片机的智能红外测温仪。

红外测温为测量人体温度提供了快速、非接触测量手段,可广泛、有效地用于密集人群的体温测量。

非接触红外测温计针对特定人群,比如儿童或老人,极其方便。

且利用单片机技术开发的语音功能便可克服传统体温计的许多缺陷。

它不但可以以数字的方式显示出测量结果,使测量过程变得直观,而且可以根据需要以语音播报出当前的温度值,除此之外,语音体温计还具有较高的灵敏度,可以在几秒钟内测得结果,且寿命长,是较为理想的测温仪器。

(1)电源开关,电源指示灯,工作指示灯,复位开关,设置报警上下限。

(2)红外温度检测传感器,信号要传送到控制器,同时显示体温(3)当体温超过标准时,灯光闪烁,蜂鸣器轰鸣,语音提示体温。

(4)误差要求: 0.2OC,量程20-50OC2、设计方案以STC89C52单片机为核心控制芯片,采用电路、模块结合化设计。

本设计主要分为:红外测温模块、报警电路和显示电路。

同时,本设计还增加智能温度报警等功能。

红外测温模块主要用来测量人体体温,并通过液晶显示屏显示其温度,当人体体温高于正常温度时进行指示灯报警;此功能主要目的是在流行病多发季节,提醒人们适当减少出行,避免交叉感染。

信号处理单元主要分为:高精度放大器、A/D转换电路、译码显示电路与报警电路。

高频振荡器、振荡检测器电路、音频振荡器电路和功率放大器电路等部分构成。

2.1设计框图本设计以STC89C52单片机为核心控制器,加上其他的模块一起组成非接触人体红外测温的整个系统,其中包含中控部分、输入部分和输出部分。

中控部分采用了STC89C52单片机,其主要作用是获取输入部分数据,经过内部处理,控制输出部分。

输入由三部分组成,第一部分是MLX90614红外测温模块,通过该模块可检测当前的人体温度;第二部分是独立按键,通过三个独立按键切换界面和设置人体温度的上下限值;第三部分是供电电路,给整个系统进行供电。

数码温度显示器实训报告

数码温度显示器实训报告

一、实训目的1. 掌握数码温度显示器的原理和制作方法;2. 学会使用温度传感器DS18B20进行温度采集;3. 学会使用数码管显示温度数据;4. 熟悉51单片机的编程和应用。

二、实训器材1. 单片机:STC89C522. 温度传感器:DS18B203. 数码管:4位共阴数码管4. 电阻、电容、晶体管等电子元器件5. 编程器、电源、面包板等辅助工具三、实训原理1. 温度传感器DS18B20:将温度信号转换为数字信号,输出温度值;2. 51单片机:接收DS18B20输出的温度数据,进行计算和显示;3. 数码管:将温度值转换为数码管可显示的数字,显示在数码管上。

四、实训步骤1. 硬件连接(1)将DS18B20的VCC、GND、DQ引脚分别连接到单片机的VCC、GND、P1.0引脚;(2)将数码管的共阳极连接到单片机的P2.0-P2.3引脚;(3)连接其他元器件,如电阻、电容等。

2. 软件编写(1)初始化单片机;(2)初始化DS18B20,使其开始工作;(3)读取DS18B20输出的温度数据;(4)将温度数据转换为数码管可显示的数字;(5)将数字显示在数码管上;(6)重复步骤3-5,实现实时温度显示。

3. 调试与优化(1)检查电路连接是否正确;(2)观察数码管显示的温度数据是否准确;(3)优化程序,提高显示精度和稳定性。

五、实训结果与分析1. 温度数据采集:通过DS18B20采集到的温度数据准确可靠,能够满足实际应用需求;2. 数码管显示:数码管显示的温度数据清晰可见,易于读取;3. 程序运行稳定:程序在单片机上运行稳定,无错误提示。

六、实训总结本次实训,我们成功制作了一个数码温度显示器,实现了温度数据的实时采集和显示。

通过实训,我们掌握了以下知识和技能:1. 温度传感器DS18B20的原理和应用;2. 51单片机的编程和应用;3. 数码管的显示原理和应用;4. 硬件电路的设计和调试。

本次实训不仅提高了我们的动手能力,还锻炼了我们的团队协作能力。

数字温度计实验报告

数字温度计实验报告

数字温度计实验报告一实验目的1.熟悉温度传感器ds18b20、LED 或 LCD 液晶显示器、数码显示器的原理和特点,掌握其实际应用的工作原理与方法。

2.在熟悉数字显示温度计的电路组成与工作原理,掌握相关芯片的作用与使用基础上,培养设计、制作、调试电路等一系列工程设计的能力。

二实验要求1:能够实时显示环境温度。

2:能够保存使用时间内的最大值和最小值,能够查阅。

3:有温度报警功能,能够设置报警温度。

用绿灯表示正常温度,红灯表示报警同时发声。

4: 自由发挥其他功能。

5: 要求有单片机硬件系统框图,电路原理图,软件流程图。

三实验基本原理1.硬件部分此次实验主要使用到的芯片有传感器 DS18B20、单片机 AT89C51、七段译码器CD4511、以及 LED 数码管。

由于传感器 DS18B20 的输出即为数字信号,因此省去了很多工作,如电流\电压转换、转换等。

A\D 此次电路的基本原理为:传感器读入温度信息,发送给单片机处理,单片机处理后将信号发送给译码器进行译码后送给 LED 即显示出当前温度;温度过高时蜂鸣器实行报警。

2.软件部分软件部分主要包括初始化程序,初始化ds18b20程序,读ds18b20程序,数据转摄氏温度 BCD 码程序,报警程序,显示程序,中断程序,延时程序等,具体程序见附录。

其中下列程序的编程方法做以下说明:(1)数据转摄氏温度 BCD 码程序:由于要实现分辨率可调,所以编程时小数位的值是根据分辨率的值来对从 ds18b20 读入的四位小数位进行取舍,百位、十位和个位的数则由二进制数除以一百、一十和余数求得,这样即实现把从ds18b20读入的温度装换成代显示的摄氏温度BCD码。

(2)报警程序:对所得的温度进行判断,当温度超30°C时,即驱动蜂鸣器(P1^2 口)。

四实验设计分析针对要实现的功能,采用AT89S51单片机进行设计,AT89S51 单片机是一款低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含4KB在线可编程(ISP)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS- 51指令系统及80C51引脚结构。

温度测量数显控制仪的 设计实现电子电路综合实验实验报告

温度测量数显控制仪的  设计实现电子电路综合实验实验报告

电子电路实验15 综合设计总结报告题目:温度测量数显控制仪的设计实现班级:20110821学号:2011082105姓名:高晨宇成绩:日期:2014.6.3一、摘要热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件,通常需要把电阻信号通过引线传递到控制装置或者其他仪表上,以此来打到温度测量的目的。

目前应用范围非常广泛,比如:医疗、工业、温度计算、阻值计算等高精温度设备。

本次实验,温度测量数显控制仪的设计实现包括:温度采集模块、电阻电压转换模块、A/D转换模块、控制电路模块、显示电路模块等五个模块组成。

温度采集传感器采用热敏类电阻铂 Pt100,Pt100阻值在0℃时为100欧姆,并且会随着温度上升而成匀速增长的。

A/D转换器用ICL7107(双电源±5V供电,适合驱动发光二极管显示)。

蜂鸣器和发光二极管能够在测量温度大于等于控制温度时发出报警,并启小风扇进行散热。

数码管能够显示测量温度和控制温度,范围为-50~200℃,其测量误差为±1℃。

整个系统设计简便,灵敏度较高,工作状态较为稳定,可应用于室温测量和-50℃~200℃以内的温度测量。

二、设计任务2.1 设计选题选题15 温度测量数显控制仪的设计实现2.2 设计任务要求设计一个可在一定温度范围进行温度测量与控制的温度测量数显控制仪该仪器测量温度的范围为-50~200℃,能够对温度值进行数字显示(可显示温度测量值和设定温度值两种),其测量误差为±1℃。

当超过某一设定温度上限值时(如30 ℃)能声光报警,并启动小风扇降温。

三、方案设计与论证基于ICL7107的温度测量数显控制仪本方案的设计电路由稳压电路、温度采集、电阻/电压转换器、控制电路和显示电路组成。

其中,温度采集传感器采用热敏电阻铂Pt100,A/D转换器用ICL7107(双电源±5V供电,适合驱动发光二极管显示),共阳数码管用ICL7107控制。

本方案用到了ICL7107,电路中的A/D转换电路与数码显示电路都由其控制与组成,因而在设计具体电路时,要针对ICL7107进行合理的设计。

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

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。

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电子技术综合实验实验报告题目:数显温度计
姓名:
学号:
学院:
年级:
指导老师:
一、设计任务
温度计是工农业生产及科学研究中最常用的测量仪表,本实验要求用中小规模集成芯片设计并制作一数字式温度计,即用数字显示被测温度。

具体要求如下:
1、 温度测量范围为0~100℃;
2、 测量精度0.1℃;
3、 4位LED 数码管显示对应的温度值(000.0~100.0);
4、 每秒更新数据2次以上。

扩展部分(选作):温度超过40℃报警,也可自行发挥。

二、原理框图
三、功能电路设计及参数计算(每个相关功能模块的具体电路图、相应工作原理说明及器件参数的估算)
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。

ICL7107
集A/D 转换和译码器于一体,可以直接驱动数码管,省去了译码器的接线,使电路精简了不少,而且成本也不是很高。

ICL7107只需要很少的外部元件就可以精确测量0

200mv 电压,LM35本身就可以将温度线性转换成电压输出。

综上所述,采用LM35采集信号,用ICL7107驱动数码管实现信号的显示。

2、ICL7107工作原理
双积分型A/D转换器ICL7107是一种间接A/D转换器。

它通过对输入模拟电压和参考电压分别进行两次积分,将输入电压平均值变换成与之成正比的时间间隔,然后利用脉冲时间间隔,进而得出相应的数字性输出。

它的原理性框图如图所示,它包括积分器、比较器、计数器,控制逻辑和时钟信号源。

积分器是A/D转换器的心脏,在一个测量周期内,积分器先后对输入信号电压和基准电压进行两次积分。

比较器将积分器的输出信号与零电平进行比较,比较的结果作为数字电路的控制信一号。

时钟信号源的标准周期Tc 作为测量时间间隔的标准时间。

它是由内部的两个反向器以及外部的RC组成的。

其振荡周期Tc=2RC In1.5=2.2RC
ICL7106A/D转换器原理
计数器对反向积分过程的时钟脉冲进行计数。

控制逻辑包括分频器、译码器、相位驱动器、控制器和锁存器。

分频器用来对时钟脉冲逐渐分频,得到所需的计数脉冲fc和共阳极LED数码管公共电极所需的方波信号fc。

译码器为BCD-7段译码器,将计数器的BCD码译成LED数码管七段笔画组成数字的相应编码。

驱动器是将译码器输出对应于共阳极数码管七段笔画的逻辑电平变成驱动相应笔画的方波。

控制器的作用有三个:第一,识别积分器的工作状态,适时发出控制信号,使各模拟开关接通或断开,A/D转换器能循环进行。

第二,识别输入电压极性,控制LED数码管的负号显示。

第二,当输入电压超量限时发出溢出信号,使千位显示“1" ,其余码全部熄灭。

用锁存器用来存放A/D转换的结果,锁存器的输出经译码器后驱动LED 。

它的每个测量周期自动调零(AZ)、信号积分(INT)和反向积分(DE)三个阶段。

第一阶段:自动调零阶段AZ。

转换开始前(转换控制信号VL=0) ,先将计时器清零,并接通开关S0 ,使积分电容C 完全放电。

第二阶段:信号积分INT。

令开关S1合到输入信号V1一侧,积分器对V1进行固定时间Tl的积分,积分结果为:
上式说明,在Tl固定条件下V0与Vl成正比。

第三阶段:反向积分DE。

令开关S1转至参考电压VREF一侧,积分器反向积分。

如果积分器的输出电压上升至必零时,所经过的积分时间T2则可得,故可得到:
可见,反向积分到V0=0这段时间T2与Vl成正比。

令时钟脉冲CD的周期为Tc,计数扔器在T2时间内计数值为N得:T2=NTc
代入上式得:
分析可知:T1,Tc,VREF固定不变,计数值N仅与VIN成正比,实现了模拟量到数字量的转变。

下面介绍A/D转化过程的时间分配。

假设时钟脉冲频率为
40KHz,每个周期为4000Tc,
如图3所示,每个测量周期中三个阶段工作自动循环。

双积分型A/D转换器的电压波形图
各阶段时间分配如下
①信号积分时间Tl用1000Tc 。

②信号反向积分时间T2用0一2000Tc ,这段时间的长短是由VIN的大小决定的。

③自动调零时间T0用1000-3000Tc 。

从上面的分析可知,Tl 侍定不变的,但T2随VIN的大小而改变。

因为,
选基准电压VRFF = 100.0mv ,
由:得:VIN=0.1N
满量程时N=2000,同样由上式可导出满量程时VIN与基准电压的关系为:VIN=2VREF 。

为了提高仪表的抗干扰能力,通常选定的采样时间Tl 为工频周期的整数倍。

我国采用
50Hz交流电网,其周期为20ms,应选T1=n×20ms。

n=
l,2,3……n越大,对串模干扰的抑制能力越强,但n越大,A/D转换的时间越长。

因此,一般取Tl=100ms,即f0=40KHz 。

由T0=2RC105=2.2RC,得
式中T0为振荡周期。

3、LM35的工作原理
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。

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。

工作电压4~30V,在上述电压范围以内,芯片从电源吸收的电流几乎是不变的(约50μA),所以芯片自身几乎没有散热的问题。

这么小的电流也使得该芯片在某些应用中特别适合,比如在电池供电的场合中,输出可以由第三个引脚取出,根本无需校准。

目前,已有两种型号的LM35可以提供使用。

LM35DZ 输出为0℃~100℃。

计算公式:
4、数码管显示
数码管可以分为共阳极与共阴极两种,共阴极是把所有LED的阳极连接到共同接点com,而每一LED的阴极分别为a,b,c,d,e,f,g及sp(小数点),在本次设计当中,由于ICL7107的特点,它只能驱动共阳极数码管,故我们要选用共阳极七段数码管。

在连接数码管时,我们要注意数码管各个管脚所对应的字母,不能接错或接漏,而且在管脚之前要接上电阻,以免烧坏芯片和数码管。

下图为ICL7107与LED接线电路图:
四、参数计算
1、通过公式 R=(-VS)/50uA 将Vs= -5 代入计算出电阻R=100k欧
2、要求每秒要有2个读数以上。

由计算公式f=0.45/RC,我们可采用R=100k、C=100pf ,经计算得f=48KHZ,从而实现每秒有3个读数。

具体系统振荡电路图如下:
3、要选择较好的积分电阻、积分电容、自动校零电容。

积分电阻必须足够大,以使在整个输入信号范围内的积分电流落在这个线性度很好的区间,对于2V的满量程,积分电阻R3=470K ,在每秒3个读数时,积分电容选C3=0.22uf,
自动校零电C4选0.047uf。

具体电路接线,相关原理图如下图:
再者,我们选用0.1uf的参考电容连接方法如下图所示:
4、振荡器频率:由fosc=0.45/RC与R=100k C=100p 算得fosc=45KHZ积分时钟频率:Fclock=fosc/4=11.25KHZ
积分周期:tINT=1000*(4/fosc)最佳积分电容:IINT=4uA 满量程输入电压:VINFS=2V
积分电阻:RINT=VINFS/IINT=2/0.000004=500K 我们选470K 电阻即可
积分电容:CINT=(tINT)(IINT)/VINT
五、焊接调试(试验过程出现的问题,故障排除的思路,实验板的功能测试结果)
我开始对实验的无从下手,以及后来设计和连线过程中遇到的很多细节上的问题,经过老师的指导和同学的帮助,都成功的的解决并取得了很好的效果。

在调试电路错误的过程中我也获得了很多排查电路错误的理论方法和实际经验。

1.试验过程中,数码管的小数点没有亮,还有部分数码管的显示段也不亮。

故障排除的思路:通过对照电路图和焊接的电路板,发现数码管的第5脚(小数点)所接的电阻没接地,通过连线把电阻接地。

对照电路图把缺的线补上。

2..在实验过程中,虚焊问题使得数码管显示十分不稳定,另一方面,由于电路板上相邻的两条焊锡的线很容易短接使数码管显示更不稳定。

故障排除的思路:运用万用表的仔细排查虚焊和短接的电路。

然后,再用烙铁把整个电路线路重新加固一遍,至此数码管显示就清晰了。

这点问题也是我们在做实验时经常忽略掉的,说明在焊接方法上我还需要继续提高。

本次实验中我没有将管脚和线路接错,布局和设计还是比较合理的,这给调试带来了方便。

实验板的功能测试结果:在室温下,数码管显示的是26摄氏度左右,把烙铁靠近LM35传感器,数码管的显示温度不断上升。

六、材料清单
七、参考文献
道客巴巴资料
ICL7107 使用说明书LM35D使用说明书
《数字电子技术》《数字电子技术参考书》八、设计图纸(具体电路图总图)。

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