简易数字温度计设计汇总

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简易数字温度计li

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单片机原理及应用课程设计题目简易数字温度计单片机原理及应用课程设计任务书一、设计题目、内容及要求设计题目:简易数字温度计设计内容:1.可以测量-50到110摄氏度内的温度。

2.在液晶上显示当前温度,分别为百位、十位、个位和小数点后一位。

3.测量精度误差在±0.5摄氏度以内。

设计要求:1.进行系统总体设计。

2.完成系统硬件电路设计。

3.完成系统软件设计及仿真。

4.撰写设计说明书。

二、设计原始资料Proteus 及KEIL仿真软件,实验箱。

三、要求的设计成果(课程设计说明书、设计实物、图纸等)设计结果能正确仿真演示设计说明书一份(要求有硬件设计原理图,仿真结果图,源程序代码)四、进程安排周一:查找资料,进行方案论证和系统硬件设计;周二:系统软件设计和编程实现;周三:利用程序调试;周四:仿真实现,检查设计结果;周五:撰写设计说明书、答辩。

五、主要参考资料[1] 彭为等.单片机典型系统设计实例精讲[M].北京:电子工业出版社,2006[2] 李群芳.单片机原理、接口及应用[M].北京:清华大学出版社,2005指导教师(签名):张国旭教研室主任(签名):课程设计成绩评定表出勤情况出勤天数缺勤天数成绩评定出勤情况及设计过程表现(20分)课设答辩(20分)设计成果(60分)总成绩(100分)提问(答辩)问题情况1.测量的精度怎么样确定?2.所用显示器的工作原理?3.18B20与单片机如何通信?综合评定指导教师签名:年月日3.1设计任务 (1)3.2设计要求 (2)4.1系统设计步骤 (3)4.2 PLC的I\O分配表 (4)4.3控制面板 (5)5.1控制程序设计思路 (6)5.2程序流程图 (6)5.3程序说明 (7)5.4梯形图 (7)5.5系统调试及结果分析 (13)6.1仿真及调试 (13)PLC= Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器,一种数字运算操作的电子系统,它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

数字简易温度计设计

数字简易温度计设计

目录引言 ------------------------------------------------------------------------------------ 1 设计目的-------------------------------------------------------------------------- 1 设计背景-------------------------------------------------------------------------- 1 1设计方案----------------------------------------------------------------------------- 21.1度计软件设计流程图 -------------------------------------------------------- 21.2元器件的选取:-------------------------------------------------------------- 21.3系统仿真图------------------------------------------------------------------- 2 2设计框图----------------------------------------------------------------------------- 32.1硬件电路框图:-------------------------------------------------------------- 32.2硬件电路概述:-------------------------------------------------------------- 32.3显示电路---------------------------------------------------------------------- 32.4温度传感器DS18B20 -------------------------------------------------------- 4 3软件设计----------------------------------------------------------------------------- 83.1主程序 ------------------------------------------------------------------------ 83.2读出温度子程序-------------------------------------------------------------- 93.3计算温度子程序 ------------------------------------------------------------ 103.4显示数据刷新子程序------------------------------------------------------- 103.51602的液晶显示程序设计 ------------------------------------------------- 103.6P ROTEUS程序设计 ---------------------------------------------------------- 11 4总结与体会 ------------------------------------------------------------------------- 12 参考文献------------------------------------------------------------------------------ 13 附录1 --------------------------------------------------------------------------------- 14 附录2 --------------------------------------------------------------------------------- 15 附录3 --------------------------------------------------------------------------------- 16引言设计目的本文主要介绍了一个基于AT89C51单片机的测温系统,详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机喜爱的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,对各部分的电路也进行一一介绍,该系统可以方便的是实现温度采集和显示。

数字温度计设计

数字温度计设计

数字温度计设计 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】电子技术课程设计报告(数字温度计)姓名:学号:专业年级:电信111指导教师:设计时间:2013/06/17-2013/06/27第一章引言科技的高速发展,科技产品在不断的的更新。

传统的温度计已经不能满足人们对温度准确度和精确度的要求。

这些参数的获取都需要有高科技做保证,在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)中,传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器技术,在我国各领域已经引用的非常广泛,可以说是渗透到社会的每一个领域,人民的生活与环境的温度息息相关,在工业生产过程中需要实时测量温度,在农业生产中也离不开温度的测量,因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。

测量温度的关键是温度传感器,温度传感器随着温度而引起的物理参数变化有:膨胀,电阻,电容,电动势,磁性能,频率,光学特性及热噪声等等。

温度传感器的发展经历了三个发展阶段:传统的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器、智能集成温度传感器。

当今信息化时代展过程中,各种信息的感知、采集、转换、传输和处理的功能器件已经成为各个应用领域中不可缺少的重要技术工具。

传感器是信息采集系统的首要部件,是实现现代化测量和自动控制的主要环节,是现代信息产业的源头,又是信息社会赖以存在和发展的物质与技术基础。

可见理解和撑握传感器的知识与技术有着其极重要的意义。

对采集的信息都希望用最直接的方式显示出来,但是传感器所采集的信息是模拟的信号,并且信号是非常微小的,需要用放大器进行放大。

模拟信号不能直接用数字仪器直接显示,通过模数转换之后就可以将模拟量转变成数字量,在通过数码管进行显示。

有些可以直接与单片机链接。

数码管有共阳极与共阴极两类,本次设计采用的是共阳极的七段数码管。

第二章设计任务与要求①设计任务:设计一数字温度计,将测量的温度值转换为数字量并显示出来,即将收集的模拟的信号转换成数字信号。

单片机数字温度计课程设计总结

单片机数字温度计课程设计总结

单片机数字温度计课程设计总结一、引言温度是物体分子热运动的表现,对于很多应用场合来说,准确地测量和监控温度是非常重要的。

在本次课程设计中,我们使用单片机设计了一个数字温度计,能够实时测量环境温度并将其显示在数码管上。

本文将对该课程设计进行总结和归纳。

二、设计思路1. 硬件设计:我们使用了传感器、单片机和数码管等硬件元件。

传感器用于感知环境温度,单片机负责数据处理和控制,数码管用于显示温度数值。

2. 软件设计:我们使用C语言编写了相应的程序。

程序的主要逻辑是通过单片机与传感器进行通信,获取温度值并进行转换,然后将转换后的数值通过数码管进行显示。

三、硬件设计1. 传感器选择:在本次设计中,我们选择了NTC热敏电阻作为温度传感器。

它的电阻值随温度的变化而变化,通过测量电阻值的变化即可得到环境温度。

2. 单片机选择:我们选择了常用的STC89C52单片机作为控制核心。

它具有较高的性价比和丰富的资源。

3. 数码管选择:我们选择了常见的共阳极数码管,它能够直观地显示温度数值。

四、软件设计1. 数据采集:首先,我们需要通过AD转换将传感器输出的模拟信号转换为数字信号。

然后,我们将数字信号转换为温度值,根据传感器的特性曲线进行适当的校准。

2. 数据处理:接下来,我们需要对采集到的温度值进行处理,例如进行单位转换或滤波处理,以获得更加准确和稳定的结果。

3. 数据显示:最后,我们将处理后的温度值通过数码管进行显示。

为了方便观察,我们还可以添加一些提示信息,例如温度单位或警告标识。

五、调试和测试在设计完成后,我们需要进行调试和测试,以确保温度计能够正常工作。

首先,我们可以通过改变环境温度来验证温度计的测量准确性。

其次,我们还可以通过与其他温度计进行对比来验证其稳定性和精度。

六、设计优化和改进在实际使用过程中,我们可以根据需求进行进一步的优化和改进。

例如,我们可以添加温度报警功能,当温度超过设定阈值时,温度计能够及时发出警报。

简易数字温度计设计

简易数字温度计设计

课程设计任务书2015—2016学年第二学期专业:学号姓名:课程设计名称:电子技术课程设计设计题目:简易数字温度计的设计完成期限:自2016年6月13日至2016年6月26日共2周一、设计依据本课题要求利用电子技术相关知识设计出一个能够实现±0.1℃精度的数字温度计。

电路由温度采集电路、数字频率计电路和LED显示电路构成。

通过本课题练习,学生的综合知识应用能力、设计能力将有较大提高,对今后从事电子产品的研制、生产、经营维修等打下基础。

二、主要内容及要求主要内容:1、给出详细的总体设计方案;2、完成各部分具体功能电路设计,主要包括基于热敏电阻的温度信号采集电路、555振荡电路、频率计电路、LED显示电路设计;3、给出正确的电路图,仿真、调试验证各部分设计的正确性;4、整理设计成果,完成课程设计说明书的撰写。

要求所设计数字温度计的输出温度的范围-20~+45℃、误差范围±0.1℃,具体温度显示采用数码管实现。

三、途径和方法利用模拟电子技术和数字电子技术的相关知识设计一个数控温度计,可以先查阅相关资料(网上查找或参考相关书籍手册),明确课题的方向和目的,然后学习完成课题所需的理论知识,了解温度信号采集电路、555振荡电路、频率计电路、LED显示电路设计的工作原理;在理解的基础上确定设计电路方案,完成电路设计,画出原理图及PCB印制版图,通过仿真分析验证设计的正确性,最后提交课程设计说明书一份。

四、时间安排课题讲解:2小时阅读资料:10小时撰写设计说明书:12小时修订设计说明书:6小时五、主要参考资料[1]孙丽霞.数字电子技术[M].北京:高等教育出版社,2006:174-196.[2]杨素行.模拟电子技术基础简明教程[M].北京:高等教育出版社,2007:40-92.[3]高吉祥.全国大学生电子设计竞赛培训系列教程-基本技能训练与单元电路设计[M].北京:电子工业出版社,2007:24-57.[4]黄智伟.全国大学生电子设计竞赛训练教程[M].北京:电子工业出版社,2005.1:43-66.[5]彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京:高等教育出版社,2002.12:37-228.[6]陈永甫.新编555集成电路应用800例[M].北京:电子工业出版,2000:80-130.[7]萧宝瑾.protel99SE操作指导与电路设计实例(第一版)[M].太原:太原理工大学,2004:198-230.[8]张义申,陆坤.电子设计技术[M].西安:电子科技大学出版,1996:48-62.指导教师(签字):教研室主任(签字):批准日期:年月日简易数字温度计的设计摘要温度在现实生活中起着相当重要的作用,在电子科技越来越发达的当今时代,工业生产中对温度的测量又有了更精确的要求。

简易数字温度计设计报告

简易数字温度计设计报告

24V交流单相在线式不间断电源摘要:本文设计了一款输出24V交流单相在线式不间断电源。

设计中采用正弦波单相逆变电源控制芯片U3990F6-50作为主控芯片;采用Boost升压电路对输入电压升压,使逆变之前的电压维持在40V以上,使电压和负载调整率大大提高了;采用恒压恒流的形式对蓄电池进行充电;电路具有过流保护,电池欠压报警及保护等功能。

而逆变部分采用驱动芯片IR2110进行全桥逆变,采用U3990F6完成SPWM的调制,后级输出采用电流互感器进行采样反馈,形成双重反馈环节,增加了电源的稳定性。

关键词:单相正弦波逆变DC-DCDC-ACSPWM1.系统方案设计1.1引言在很多领域里需要安全的低压供电电源,可以通过变压器将市电转换成用户所需要的安全电压,但有时会出现市电中断的情况。

为了能不间断提供电能,这种电源是非常必要的。

1.2 总体设计方案1.2.1方案论证与比较(1) DC-DC变换器的方案论证与选择方案一:推挽式DC-DC变换器。

推挽电路由是两不同极性、相同参数的功率BJT 管或MOSFET管组成,以推挽方式存在于电路中。

电路工作时,两只对称的功率开关管每次只有一个导通,所以导通损耗小效率高。

方案二:Boost升压式DC-DC变换器。

开关的开通和关断受外部PWM信号控制,通过改变PWM控制信号的占空比可以相应实现输出电压的变化。

该电路采取直接直流升压,电路结构较为简单,损耗较小,效率较高。

方案比较:方案一和方案二都适用于升压电路,但Boost升压电路结构简单,易于实现,且效率很高。

所以采用方案二。

(2) DC-AC变换器的方案论证与选择方案一:半桥式DC-AC变换器。

半桥电路只在500W或更低输出功率场合下使用,但同时它具有抗不平衡能力而得到广泛应用。

半桥式拓扑结构原理图如图1.2.3所示。

方案二:全桥DC-AC变换器。

全桥电路中互为对角的两个开关同时导通,而同一侧半桥上下两开关交替导通,将直流电压成幅值为V的交流电压,加在变压器一次侧。

简易数字温度计的方案设计书

简易数字温度计的方案设计书

目录引言 (3)1功能要求 (4)2系统方案论证与比较 (4)2.1数字温度计设计方案论证 (4)2.1.1方案一 (4)2.1.2方案二 (6)2.2方案二的总体设计框图 (7)3系统主要元器件的选择及介绍 (8)3.1 单片机的选用及功能介绍 (8)3.1.1单片机简介 (8)3.1.2单片机的产生与发展 (9)3.1.3单片机的应用 (10)3.1.4MCS-51单片机引脚及功能介绍 (11)3.2 温度传感器的选择 (13)3.2.1DS18B20 简单介绍 (14)3.2.2DS18B20 的性能特点和使用中的注意事项 (14)3.2.3DS18B20的引脚及内部结构 (16)3.2.4 DS18B20 的工作原理 (25)3.2.5DS18B20的单线协议和命令 (26)3.2.6温度数据的计算处理方法 (29)4系统硬件电路的设计 (32)4.1主板电路 (32)4.2显示电路 (32)4.3DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (33)5系统软件算法分析 (34)5.1主程序 (34)5.2读出温度子程序 (35)5.3温度转换命令子程序 (36)5.4计算温度子程序 (37)5.5显示数据刷新子程序 (38)6调试及性能分析 (39)结论 (40)致谢 (41)参考文献 (42)附录 (43)附录一原理图 (44)附录二控制源程序清单 (48)基于单片机的数字温度计的设计指导教师:宗文军2006级机电专业学号 20060279 姓名胡雄飞摘要随着时代的进步和发展,人类不断的需求,科技不断的进步。

温度计所给人类带来的方便也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子,但人们对它的要求越来越高。

由于老式温度计的精确度低,测量范围小,无法满足现代化生活:工业、教案、科研、旅游等等各个领域的需求。

随着集成电路技术的发展,单片微型计算机的功能也不断增强,由于单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计,它属于多功能温度计。

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。

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课程设计任务书2015—2016学年第二学期专业:学号姓名:课程设计名称:电子技术课程设计设计题目:简易数字温度计的设计完成期限:自2016 年6月13 日至2016 年 6 月26 日共 2 周一、设计依据本课题要求利用电子技术相关知识设计出一个能够实现±0.1℃精度的数字温度计。

电路由温度采集电路、数字频率计电路和LED显示电路构成。

通过本课题练习,学生的综合知识应用能力、设计能力将有较大提高,对今后从事电子产品的研制、生产、经营维修等打下基础。

二、主要内容及要求主要内容:1、给出详细的总体设计方案;2、完成各部分具体功能电路设计,主要包括基于热敏电阻的温度信号采集电路、555振荡电路、频率计电路、LED显示电路设计;3、给出正确的电路图,仿真、调试验证各部分设计的正确性;4、整理设计成果,完成课程设计说明书的撰写。

要求所设计数字温度计的输出温度的范围-20~+45℃、误差范围±0.1℃,具体温度显示采用数码管实现。

三、途径和方法利用模拟电子技术和数字电子技术的相关知识设计一个数控温度计,可以先查阅相关资料(网上查找或参考相关书籍手册),明确课题的方向和目的,然后学习完成课题所需的理论知识,了解温度信号采集电路、555振荡电路、频率计电路、LED显示电路设计的工作原理;在理解的基础上确定设计电路方案,完成电路设计,画出原理图及PCB印制版图,通过仿真分析验证设计的正确性,最后提交课程设计说明书一份。

四、时间安排课题讲解:2小时阅读资料:10小时撰写设计说明书:12小时修订设计说明书:6小时五、主要参考资料[1]孙丽霞.数字电子技术[M].北京:高等教育出版社,2006:174-196.[2]杨素行.模拟电子技术基础简明教程[M].北京:高等教育出版社,2007:40-92.[3]高吉祥.全国大学生电子设计竞赛培训系列教程-基本技能训练与单元电路设计[M].北京:电子工业出版社,2007:24-57.[4]黄智伟.全国大学生电子设计竞赛训练教程[M].北京:电子工业出版社, 2005.1:43-66.[5]彭介华.电子技术课程设计指导[M] .北京:高等教育出版社,2002.12:37-228.[6]陈永甫.新编555集成电路应用800例[M].北京:电子工业出版,2000:80-130.[7]萧宝瑾. protel 99 SE操作指导与电路设计实例(第一版)[M]. 太原:太原理工大学,2004:198-230.[8]张义申,陆坤. 电子设计技术[M]. 西安:电子科技大学出版,1996:48-62.指导教师(签字):教研室主任(签字):批准日期:年月日简易数字温度计的设计摘要温度在现实生活中起着相当重要的作用,在电子科技越来越发达的当今时代,工业生产中对温度的测量又有了更精确的要求。

在本次简易数字温度计的课程设计中,将采用基于热敏电阻的温度信号采集,用NE555多谐振荡电路将温度转化成频率输入频率计中,用CD40110驱动数码管直接实现数字信号的显示,实现数字温度的设计。

省去了另加编码器和译码器的设计,所以线路更加简单,直观。

为了实现课程要求,温度范围要控制在-20℃~+45℃,温度误差要控制在+0.1℃;因此,电路的设计合理度就尤为重要,这次设计中电路的设计模块有四个核心电路构成。

四个核心电路为:温度转换为频率电路、频率显示电路、555振荡电路、译码显示电路。

关键词:热敏电阻,NE555多谐振荡器,CD40110, 频率计,译码显示简易数字温度计的设计第II页目录1绪论 (1)1.1课题描述 (1)1.2 基本工作原理及总体框图 (1)2 硬件芯片及元器件说明 (2)2.1 555芯片 (2)2.1.1 555的工作原理 (2)2.1.2 555的各个引脚功能 (2)2.1.3 555的功能介绍 (3)2.2 CD4017芯片 (3)2.3 CD40110芯片 (4)2.4 元器件介绍 (5)3 电路硬件模块设计 (5)3.1温度转换成频率电路设计 (5)3.1.1 NE555工作原理介绍 (6)3.1.2 NE555引脚及符号说明 (7)3.2频率显示电路设计 (7)3.2.1放大整形电路设计 (7)3.2.2 555振荡电路 (8)3.2.3译码显示电路 (8)4 仿真调试 (9)4.1 温度转变为频率电路测试 (9)4.2放大整形电路的测试 (10)4.3 振荡电路测试 (11)简易数字温度计的设计第III页5 总体电路 (12)总结 (13)致谢 (14)参考文献 (15)简易数字温度计的设计第1 页1绪论1.1课题描述本课题的目的为设计一个简易数字温度计,本课题要求设计出一个能够实现±0.1℃精度的数字温度计,并要求输出温度范围为-20~+45℃。

利用相关的电子技术知识实现本次课程设计的整个过程,包括查阅资料,参考书籍文献;首先形成对本次课题的设计思路,包括需要选用的电路和元器件,所选用的电路要严格按照课程设计任务书的要求;下一步要对各个电路模块进行原理图设计以及电路仿真,此过程中会用到Protel制图软件和Multisim仿真软件来实现部分结果。

1.2 基本工作原理及总体框图本次设计采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。

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。

总体框图如图1所示。

图1整体工作框图2硬件芯片及元器件说明2.1 555芯片2.1.1 555的工作原理它有五个部分组成:电阻分压器:由三个5KΩ的电阻串联构成,为电压比较器C1和C2提供基准电压;电压比较器:由C1和C2组成,提供的基准电压分别为2/3Vcc和1/3Vcc.TH为C1的反相输入端,也称为555的高触发端,TR非为C1的反相输入端,也为555的低触发端;基本RS触发器:具有置零,置一,保持和无效四个工作状态,正常工作时,电压比较器C1和C2的输出端分别为RS触发器的置零和置一输入端。

放电管VT:总是与输出端u0的状态相反,当Q=u0=1时,放电管截至;当Q=u0=0时,放电管导通,电容开始放电;缓冲器:主要是提供电路的带负载能力。

555定时器的原理图如图2所示。

图2 555定时器原理图2.1.2 555的各个引脚功能1脚:外接电源负端VSS或接地,一般情况下接地。

8脚:外接电源VCC,双极型时基电路VCC的范围是4.5~16V,CMOS型时基电路VCC的范围3~18V。

一般用5V。

3脚:输出端V o,2脚:低触发6脚:TH高触发端4脚:是直接清零端。

当此端接低电平,则时基电路不工作,此时不论TR和TH处于何电平,时基电路输出为“0”,该端不用时应接高电平,5脚:VC为控制电压端。

若此端外接电压,则可改变内部两个比较器的基准电压,当该端不用时,应将该端串入一只0.01μF电容接地,以防引入干扰。

7脚:放电端。

该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容的放电。

2.1.3 555的功能介绍不难看出555的输入和输出具有反相特性,并且输出端Q与放电管D有着相反的状态;规律为输入端都高:u0=0,VT导通;都低:u0=1,VT截至;中间状态:u0保持,VT保持。

555的真值表如表1所示。

表1 555的真值表2.2 CD4017芯片CD40175位Johnson计算器,具有10个译码输出端,CP,CR,INH输入端。

时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能,对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。

INH为低电平时,计算器在时钟上升沿计数;反之,计数功能无效。

CR为高电平时,计数器清零。

Johnson计数器,提供了快速操作,2输入译码选通和无毛刺译码输出。

防锁选通,保证了正确的计数顺序。

译码输出一般为低电平,只有在对应时钟周期内保持高电平。

在每10个时钟输入周期CO信号完成一次进位,并用作多级计数链的下级脉动时钟。

CD4017的引脚图如图3所示。

图3 CD4017的引脚图2.3 CD40110芯片CD40110能完成十进制的加法、减法、进位、借位等计数功能,并能直接驱动小型七段LED数码管,其逻辑功能见表1,其引脚排列如图1(a)所示。

R(5脚)为清零端,R=1时,计数器异步清零。

CP为时钟端,CPu(9脚)为加法计数时钟,CPD(7脚)为减法计数时钟。

Qco(10脚)加计数进位输出,QBO(11脚)减计数借位输出。

TB(4脚)为触发器使能端,TE=0时,计数器工作,TE=1时,计数器处于禁止状态,即不计数。

LE(6脚)为锁存控制端,LE=1,显示数据保持不变,但它的内部计数器仍正常工作。

a,b,c,d,e,f,g(1,15,14,13,12,3,2脚)为信号输出端,与七段显示器连接,CD40110的引脚图如图4所示。

CD40110的功能表如表2所示。

图4CD40110的引脚图表2 CD40110的功能表2.4元器件介绍所用元器件的序号,编号,类型和名称以及数量经过核对,如表3所示。

表3元器件清单序号编号名称型号数量21 Ds,Ds2 显示器DCD-HEX-REDGR EN2 Q1,Q2 译码驱动器CD40110 23 U1,U2,U3 与非门74LS00 14 U4,U6 多谐振荡器NE555 25 U5 计数器CD4017 16 R1~R7 电阻77 RQ 热敏电阻 18 C1~C7 电容79 D1,D2 二极管1N4148 210 D3 发光二极管 111 RP 可变电阻10K 13电路硬件模块设计3.1 温度转换成频率电路设计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。

该硬件电路模块的核心构成部件为NE555多谐振荡器,多谐振荡器主要应用于简易温控报警器,双音门铃和模拟声响发生器等实际电路中。

多谐振荡器是一种无稳态电路,它在接通电源后,不需要外加触发信号。

3.1.1 NE555工作原理介绍在由NE555组成的多谐振荡器中,电容C的充电时间T1和放电时间T2各为(1)(2)故电路的振荡周期为振荡频率为(3)(4)通过改变R和C的参数来改变振荡频率,温度的改变可以改变热敏电阻R2的阻值,而R2的改变又可以直接导致振动频率f的变化,即可通过频率的变化反应温度的变动。

在室温下(设室温为30度)可测得负温度系数的热敏电阻的阻值为10K,取电容C为1uF,则有以上公式可得2R1=(1/fC ln 2)-R2,得则取R1为20K。

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