温度检测显示系统设计
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图4 MC14433 (1) 本系统选用了双积分 A/D 转换器 MC1443，3 它精度高，分辨率达 1/1999 。 MC14433A/D 转换器由于双积分方法二次积分时间比较长，所以 A/D 转换速度慢，但 精度可以做得比较高；对周期信号变化的干扰信号积分为零，抗干扰性能也比较好。 (2)MC14433A/D 转换器件简介 MC14433 是三位半双积分型的 A/D 转换器，具有精度高，抗干扰性能好的优点， 其缺点是转换速率低，约 1— 10 次/ 秒。在不要求高速转换的场合，例如，在低速数 据采集系统中，被广泛采用。 MC14433 采用扫描的方法，输出从 0000--1999 共2000个数码。若系统工作范围为 0°C-- +100 °C，则 A/D转换速率约为 0.05 °C/bit 。 (3) 引脚（图 4）功能说明 :
的误差 , 提高测温精度。 (3) 输出阻抗高 , 一般大于 10MΩ 。所以它相当于一个受温度控制的恒流源 , 有较强的抗 干扰能力 , 特别适用于长距离测温和控温场合。 由于它的恒流特性 , 能消除电源电压波动 和交流纹波对器件工乍的影响 , 从而降低了对电源精度的要求。 其输入电流由下式计算：
做决定。 在本设计中， 前两个环节的增益是固定的， 只用电位器 Wr 作为整个输入通道
的增益环节。这样有利于整个设计的调试。 2. 显示电路
本设计采用动态扫描输入法，由单片机 动器芯片 74LS47驱动后数码管发光显示。
8051 输出数码管段选信号，经译码器驱
三、各单元模块设计与分析
1．温度传感器 传感器是一种检测装置， 能感受到被测量的信息， 并能将检测感受到的信息， 按一
度
采集后
处理后
温度
传
的数据
单片机
的数据
数码管
感
器
图 1 系统总体框图 本设计主要包含温度检测和显示电路两个部分。 1. 温度检测部分
主要由温度传感器、运算放大器和 A/D 转换器三部分组成。 温度传感器 LM134产生的输入信号由运算放大器 ICL7650后， A/D转换器 MC14433 将运算放大器输出的模拟信号转换成数字信号输入 80C51单片机，由于 MC14433 的 A/D 转换结果是动态分时输出的 BCD 码， Q0～ Q3和 DS1～ DS4 都不是总线式的。因 此， MCS-51 单片机只能通过并行 I/O 接口或扩展 I/O 接口与其相连。 温度信号检测通道的总增益是由温度传感器、运放和 A/D转换器三个环节的增益
毕业设计
设计题目 温度监测显示系统设计 系 部 信息工程系 专 业 电子信息工程 班 级 电子 0601 学 号 063001020001 姓 名宋天诗 指导老师 王珊珊
温度检测显示系统
一、设计要求
1.以传感器，单片机，数码管等元器件，设计一个温度检测系统，并通过显示器 件，显示出温度数据。
2.熟练应用 protel99，运用 protel99 设计温度检测显示系统。
3.理解温度检测系统的原理。
二、总体概要设计
本系统是以温度传感器、数码管和单片机为核心元器件建立起来的温度检测显示系统。 通过对单片机和传感器的研究，通过 A/D 转换器的应用，使本系统实现了温度信号到模拟 信号再到数字信号的转换。设计中还使用了译码器 74LS47、数码管、稳压管等元器件。
温
检测
图 4 MC14433引脚图 各引脚的功能如下： 电源及共地端 VDD ： 主工作电源 +5V。 VEE: 模拟部分的负电源端，接 -5V 。
T 227
I SET
式中， I SET 为流进 LM134V 脚的电流值； T 为热力学温度； RSET 为传感
RSET
器外接电阻值。图 2 温度检测部分
温度信号的增益即 U OUT --T 曲线的斜率取决于 RL / RSET 的比值。增益可在 RL 上进行也
可在 RSET 上进行。 w 0 用以起点补偿电压的调整， 其输出电压等于起点温度的信号电压。
ICL7650 对输入信号电压 U 和 U 作差动放大。本设计中， U 为补偿电压， U 为传 感器的温度信号电压。
为了抑制共模信号，使 Rf / R4 = R7 / R5 , 此时运放的输出电压 = U 0 U dRf / R 这时 运放输出电压与共模信号无关，只与补偿电压和温度信号电压之差成正比。 为了使后面的 A/D 转换器得到合适的输入模拟电压，本设计选取 R1 R2 100K , R3 Rf 200K ， 故运算放大器 ICL7650 的差模增益 G D = Rf / R1 2 。 3.A/D 转换器 MC14433
补偿电压要求很稳，否则会增大显示误差，故采用有温度补偿的稳压管 2. 运算放大器 ICL7650
Biblioteka Baidu2DW233供电。
图 3 ICL7650
运算放大器采用载波稳零运算放大器 ICL7650。ICL7650 又称调制式放大器， 其输入 失调电压为 1uV,温漂为 0.01uV/ °C，开环增益不小于 120dB，共模抑制比不小于 120dB。 ICL7650 所需外接元件少，使用方便。
定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、 显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节 。
LM134 是一种新型的硅集成温度传感器 , 它不同于一般诸如热敏电阻、 温差电偶以及 半导体 PN结等传统的温度传感器。 它是根据下述原理设计而成的 , 即工作在不同电流密 度下的两只相同晶体管 , 其基、射结的结电压之差△ V_(be) 与绝对温度 T 严格成正比。 因而该器件的突出优点是在整个工作温区范围内 (-55 ℃～ +125℃) 输出电流几乎与被测 温度成线性关系 , 这样 , 就可省去非线性校正网络 , 使用简便。此外 , 它还具有下列特点 : (1) 起始电压低 ( 低于 1.5V), 而器件耐压较高 , 因而电源电压适用范围宽 ( 在 3～40V 之 间) 。 (2) 灵敏度高 (1 μ A/K), 输出信号幅度大。一般情况下 , 不必加中间放大就可直接驱动检 测系统 , 例如双积分型 A/D 转换器 5G14433或 ICL7106 等。从而消除了中间环节所引入
的误差 , 提高测温精度。 (3) 输出阻抗高 , 一般大于 10MΩ 。所以它相当于一个受温度控制的恒流源 , 有较强的抗 干扰能力 , 特别适用于长距离测温和控温场合。 由于它的恒流特性 , 能消除电源电压波动 和交流纹波对器件工乍的影响 , 从而降低了对电源精度的要求。 其输入电流由下式计算：
做决定。 在本设计中， 前两个环节的增益是固定的， 只用电位器 Wr 作为整个输入通道
的增益环节。这样有利于整个设计的调试。 2. 显示电路
本设计采用动态扫描输入法，由单片机 动器芯片 74LS47驱动后数码管发光显示。
8051 输出数码管段选信号，经译码器驱
三、各单元模块设计与分析
1．温度传感器 传感器是一种检测装置， 能感受到被测量的信息， 并能将检测感受到的信息， 按一
度
采集后
处理后
温度
传
的数据
单片机
的数据
数码管
感
器
图 1 系统总体框图 本设计主要包含温度检测和显示电路两个部分。 1. 温度检测部分
主要由温度传感器、运算放大器和 A/D 转换器三部分组成。 温度传感器 LM134产生的输入信号由运算放大器 ICL7650后， A/D转换器 MC14433 将运算放大器输出的模拟信号转换成数字信号输入 80C51单片机，由于 MC14433 的 A/D 转换结果是动态分时输出的 BCD 码， Q0～ Q3和 DS1～ DS4 都不是总线式的。因 此， MCS-51 单片机只能通过并行 I/O 接口或扩展 I/O 接口与其相连。 温度信号检测通道的总增益是由温度传感器、运放和 A/D转换器三个环节的增益
毕业设计
设计题目 温度监测显示系统设计 系 部 信息工程系 专 业 电子信息工程 班 级 电子 0601 学 号 063001020001 姓 名宋天诗 指导老师 王珊珊
温度检测显示系统
一、设计要求
1.以传感器，单片机，数码管等元器件，设计一个温度检测系统，并通过显示器 件，显示出温度数据。
2.熟练应用 protel99，运用 protel99 设计温度检测显示系统。
3.理解温度检测系统的原理。
二、总体概要设计
本系统是以温度传感器、数码管和单片机为核心元器件建立起来的温度检测显示系统。 通过对单片机和传感器的研究，通过 A/D 转换器的应用，使本系统实现了温度信号到模拟 信号再到数字信号的转换。设计中还使用了译码器 74LS47、数码管、稳压管等元器件。
温
检测
图 4 MC14433引脚图 各引脚的功能如下： 电源及共地端 VDD ： 主工作电源 +5V。 VEE: 模拟部分的负电源端，接 -5V 。
T 227
I SET
式中， I SET 为流进 LM134V 脚的电流值； T 为热力学温度； RSET 为传感
RSET
器外接电阻值。图 2 温度检测部分
温度信号的增益即 U OUT --T 曲线的斜率取决于 RL / RSET 的比值。增益可在 RL 上进行也
可在 RSET 上进行。 w 0 用以起点补偿电压的调整， 其输出电压等于起点温度的信号电压。
ICL7650 对输入信号电压 U 和 U 作差动放大。本设计中， U 为补偿电压， U 为传 感器的温度信号电压。
为了抑制共模信号，使 Rf / R4 = R7 / R5 , 此时运放的输出电压 = U 0 U dRf / R 这时 运放输出电压与共模信号无关，只与补偿电压和温度信号电压之差成正比。 为了使后面的 A/D 转换器得到合适的输入模拟电压，本设计选取 R1 R2 100K , R3 Rf 200K ， 故运算放大器 ICL7650 的差模增益 G D = Rf / R1 2 。 3.A/D 转换器 MC14433
补偿电压要求很稳，否则会增大显示误差，故采用有温度补偿的稳压管 2. 运算放大器 ICL7650
Biblioteka Baidu2DW233供电。
图 3 ICL7650
运算放大器采用载波稳零运算放大器 ICL7650。ICL7650 又称调制式放大器， 其输入 失调电压为 1uV,温漂为 0.01uV/ °C，开环增益不小于 120dB，共模抑制比不小于 120dB。 ICL7650 所需外接元件少，使用方便。
定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、 显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节 。
LM134 是一种新型的硅集成温度传感器 , 它不同于一般诸如热敏电阻、 温差电偶以及 半导体 PN结等传统的温度传感器。 它是根据下述原理设计而成的 , 即工作在不同电流密 度下的两只相同晶体管 , 其基、射结的结电压之差△ V_(be) 与绝对温度 T 严格成正比。 因而该器件的突出优点是在整个工作温区范围内 (-55 ℃～ +125℃) 输出电流几乎与被测 温度成线性关系 , 这样 , 就可省去非线性校正网络 , 使用简便。此外 , 它还具有下列特点 : (1) 起始电压低 ( 低于 1.5V), 而器件耐压较高 , 因而电源电压适用范围宽 ( 在 3～40V 之 间) 。 (2) 灵敏度高 (1 μ A/K), 输出信号幅度大。一般情况下 , 不必加中间放大就可直接驱动检 测系统 , 例如双积分型 A/D 转换器 5G14433或 ICL7106 等。从而消除了中间环节所引入