數(shù)字溫度計設(shè)計制作任務(wù)書

1、 -數(shù)字溫度計的設(shè)計與制作任務(wù)書電子電氣 12任務(wù)單數(shù)字溫度計的設(shè)計與制作班級*鄒億彬1醫(yī)療器械設(shè)計公司承接*電子產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)任務(wù)：針對傳感技術(shù)初學(xué)者設(shè)計一款數(shù)字顯示溫度計通過數(shù)字溫度計的設(shè)計和制作過程，了解溫度傳感器的感溫原理，溫度測量系統(tǒng)的組成以及溫度檢測電路的工作原理，同時設(shè)計涉及到其他外圍電路的應(yīng)用，可進(jìn)一步穩(wěn)固電路分析等根底課程知識。按溫度檢測系統(tǒng)的開發(fā)流程，設(shè)計相應(yīng)的硬件電路，完成該電子產(chǎn)品的安裝、系統(tǒng)調(diào)試，實現(xiàn)產(chǎn)品功能，并滿足相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)，正確填寫設(shè)計方案、根本局部：必做采用不同類型溫度傳感器進(jìn)展設(shè)計如熱敏電阻、熱電偶等1、數(shù)字溫度計檢測系統(tǒng)設(shè)計：工程分析、設(shè)計方案制定、原理圖

2、設(shè)計、PCB 設(shè)計、程序設(shè)計2、數(shù)字溫度計檢測系統(tǒng)制作：PCB 制作、元器件篩選與成型、焊裝通過數(shù)字溫度計檢測系統(tǒng)設(shè)計與制作工程的學(xué)習(xí)，掌握傳感器溫度檢測電路設(shè)計、裝配、調(diào)試和檢修的方法：1、通過查閱資料，能分析數(shù)字溫度計檢測系統(tǒng)的功能與技術(shù)要求，確定數(shù)字溫度計檢測系統(tǒng)的根本構(gòu)造；2、能根據(jù)要求進(jìn)展元器件合理選用；5、會合理設(shè)計傳感器檢測、顯示及調(diào)整電路；6、能根據(jù)電路原理圖完成印制電路板PCB圖的設(shè)計，并按 PCB 制作工藝流程完成 PCB 的制作；7、能進(jìn)展數(shù)字溫度計的調(diào)試；.z -10、工程組制作工程完成情況匯報的 ppt，由一名學(xué)生代表工程組進(jìn)展匯報任務(wù)時間工程描述工程資訊原理圖設(shè)計決

3、策方案過程實施數(shù)字溫度計測溫系統(tǒng)PCB 制作作品展示與評價5、注意保存過程資料，及時整理成檔，按時上交作品，即：聲光控控制系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試報告、聲光控開關(guān)成品、PPT 匯報材料及作業(yè)。數(shù)字溫度計的設(shè)計與制作引導(dǎo)文學(xué)習(xí)小組：鄒億彬日期：【一、明確任務(wù)目的】通過溫度傳感器的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能夠做到：.z -3能分析設(shè)計溫度數(shù)模轉(zhuǎn)換和譯碼顯示電路。4能根據(jù)電子溫度計要求精度設(shè)計溫度測量電路元件參數(shù)。5能根據(jù)設(shè)計電路制作 PCB 板和進(jìn)展焊接。1任務(wù)書：數(shù)字溫度計設(shè)計與制作任務(wù)書2萬能制作板3教材、學(xué)習(xí)資料、PPT 課件【二、工程資訊】1、數(shù)字溫度計的構(gòu)造組成，并畫出文字和溫度測量系統(tǒng)框圖。答：系統(tǒng)由溫度

4、傳感器，測溫電路，放大電路，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，4 位溫度數(shù)據(jù)顯示電路以及外圍電源、電阻、電容組成。轉(zhuǎn)換編碼信號放大樣轉(zhuǎn)換為電答：溫度傳感器將外界的溫度轉(zhuǎn)化成電信號，放大電路將傳來的信號進(jìn)展放大，然后編碼電路將模擬電信號進(jìn)展編碼，譯碼電路將編碼信號翻譯出來送給顯示電路，顯示電路顯示溫度。.z -3、溫度傳感器的分類和選用，工作原理的分析。答：溫度傳感器有四種主要類型：熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測器(RTD)和 IC 溫度傳感器。IC 溫度傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類型。熱電偶應(yīng)用很廣泛，因為它們非常鞏固而且不太貴。熱電偶有多種類型，它們覆蓋非常寬的溫度圍，從C200到 2000。它們的特點

5、是：低靈敏度、低穩(wěn)定性、中等精度、響應(yīng)速度慢、高溫下容易老化和有漂移，以及非線性。另外，熱電偶需要外部參考端。RTD 精度極高且具有中等線性度。它們特別穩(wěn)定，并有許多種配置。但它們的最高工作溫度只能到達(dá) 400左右。它們也有很大的 TC，且價格昂貴(是熱電偶的 410 倍)，并且需要一個外部參考源。模擬輸出 IC 溫度傳感器具有很高的線性度 (如果配合一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器或 ADC 可產(chǎn)生數(shù)字輸出)、低本錢、高精度(大約 1%)、小尺寸和高分辨率。它們的缺乏之處在于溫度圍有限(C55150)，并且需要一個外部參考源。數(shù)字輸出 IC 溫度傳感器帶有一個置參考源，它們的響應(yīng)速度也相當(dāng)慢(100 ms 數(shù)

6、量級)。雖然它們固有地會自身發(fā)熱，但可以采用自動關(guān)閉和單次轉(zhuǎn)換模式使其在需要測量之前將 IC 設(shè)置為低功耗狀態(tài)，從而將自身發(fā)熱降到最低。與熱敏電阻、RTD 和熱電偶傳感器相比，IC 溫度傳感器具有很高的線性，低系統(tǒng)本錢，集成復(fù)雜的功能，能夠提供一個數(shù)字輸出，并能夠在一個相當(dāng)有用的圍進(jìn)展溫度測量。.z -4、數(shù)模轉(zhuǎn)換元件及譯碼顯示器件的選型，分析其主要工作原理。答： MC14433 是單片 CMOS3 位雙積分型 A/D 轉(zhuǎn)換器，該 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換精度高，達(dá)0051 字；轉(zhuǎn)換速率為 225 次/秒；輸入阻抗大于 1000M；外圍元件少，電路構(gòu)造簡單；量程為 1.999V 和 199.9mV

7、兩擋；輸出 8421BCD 代碼，經(jīng)譯碼后實現(xiàn) LED 動態(tài)掃描顯示。MC14433 的第 2 腳為外接基準(zhǔn)電壓 Vref 輸入端；第 3 腳為被測電壓 Vin 輸入端；第 1 腳為模擬地，此端為高阻輸入端，是被測電壓和基準(zhǔn)電壓的地；第 15腳為過量程輸出標(biāo)志端OR，平時 OR 為高電平，當(dāng)|Vin|Vref 即超過量程時，OR 為低電平。被測電壓 Vin 與基準(zhǔn)電壓 Vref 成以下比例關(guān)系(當(dāng)小數(shù)點定位于 4 個 LED 數(shù)碼管的十位數(shù)時)答：傳感器將外界溫度采樣，變成電信號，在由放大電路將微弱的電信號放大。然后送給數(shù)模轉(zhuǎn)換進(jìn)展轉(zhuǎn)換。6、設(shè)計測溫顯示用數(shù)字電壓表的主要電路組成，畫出組成方框

8、圖.答：系統(tǒng)由溫度傳感器，測溫電路，放大電路，電壓表電路，4 位溫度數(shù)據(jù)顯示電路以及外圍電源、電阻、電容組成。電壓表顯示采樣轉(zhuǎn)換為電信號放大.z -7、預(yù)設(shè)計數(shù)字溫度計的測量參數(shù)，如測量精度、溫度測量圍等。答：在 A/D 轉(zhuǎn)換電路這局部電路里面，主要就是用 MC14433 集成 A/D 轉(zhuǎn)換器，。如圖 4 中 R 、R /C 、C0 、C0 、CLKI、CLKO 分別為構(gòu)成積分器、自動調(diào)零補償電路及改1變電路時鐘頻率電路。這里用的是常用的參數(shù)，時鐘頻率是 66KHz，U ,U 則為輸入信號AG的兩極，U 為參照電壓，即 A/D 轉(zhuǎn)換最大電壓，能過對 U 與 U 的調(diào)節(jié)，可以將傳感器R輸出的電壓信號正確地從零開場線性增加，這也是本電路設(shè)計的核心局部，通過這個設(shè)置，還可以擴大數(shù)字溫度計的適用圍，對顯示局部電路稍作修改就可以對開爾文溫度直接顯示，只是精度有改變了。D 穩(wěn)壓管是為確保輸入的電壓不超過 A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換圍。1另外，芯片工作采用的是雙電壓工作的。10、怎樣進(jìn)展冰點 0和沸點 100校準(zhǔn).答：將傳感器放入 0的冰水里和 100的開水里進(jìn)展測試。.z -答：將第一個數(shù)碼管作為正負(fù)的標(biāo)志。13、小數(shù)點怎樣進(jìn)展顯示.答：直接連接電源或者地。14、數(shù)碼管顯示亮度怎樣進(jìn)展控制.答：對七段數(shù)碼管的電阻進(jìn)展調(diào)節(jié)和選用。.z -1、制定數(shù)字溫度計設(shè)計