数字温度计的设计实验
(完整word版)PT100数字温度计
单片机课程设计PT100数字温度计学院：物理电气信息学院班级：电气工程与自动化(1班）学号：12012241992姓名：于高乐PT100数字温度计一. 设计目的与任务采用PT100温度传感器,设计一款可以实时显示温度的数字温度计二. 设计中所需软件及设备PC 机电脑、Keil C 软件、Protues 软件。
本次设计所需软件为Keil C51以及Proteus ISIS 仿真软件，应用Proteus ISIS 对实验电路进行仿真，得到实验结果。
三.设计原理说明1.实验方案设计图由于是16路的24V 电源输入，所以不能直接将24V 电源输入到单片机,故需要有隔离或转换电路，将16路24V 电源转换为转换为16路的信号输入到单片机I/O 口，由单片机采集16路电平信号.方案设计结构图如下图2.硬件设计与结构图（1）单片机模块及最小系统(2）液晶显示模块（3）温度模拟模块四。
总体电路原理图及其仿真图五．设计程序主函数首先实现单片机的初始化。
然后将I/O口数据传送至虚拟终端。
最后执行虚拟终端显示打印函数,在加一段演示程序,便于观察。
源程序＃include <reg52。
H>＃include 〈intrins.H〉＃include 〈math。
H〉#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit RS = P2^6; //数据/命令选择端（H/L) sbit LCDEN = P2^7；//使能端void delayUs（) //短延时{_nop_（）；}void delayMs（uint a）//长延时{uint i, j；for(i = a；i 〉0；i-—)for(j = 100；j > 0；j-—）;｝//第一行开始地址为0x80, 第二行开始地址为0xc0;(完整word版)PT100数字温度计//写命令：RS=0, RW=0;void writeComm(uchar comm）｛RS = 0;P1 = comm;LCDEN = 1；delayUs（）;LCDEN = 0；delayMs（1)；｝//写数据:RS=1，RW=00void writeData(uchar dat)｛RS = 1;P1 = dat；LCDEN = 1；delayUs(）;LCDEN = 0;delayMs(1);}//初始化函数//显示模式, 固定指令为00111000=0x38, 16*2显示，5*7点阵,8位数据接口//显示开/关及光标设置00001100=0x0c//指令1：00001DCB ：D:开显示/关显示（H/L)；C:显示光标/不显示(H/L），B：光标闪烁/不闪烁(H/L)//指令2：000001NS ://N=1, 当读/写一个字符后地址指针加1，且光标也加1; N=0则相反//S=1，当写一个字符，整屏显示左移（N=1)或右移（N=0）, 但光标不移动；S=0，整屏不移动void init（）｛writeComm(0x38）；//显示模式writeComm（0x0c）; //开显示，关光标writeComm(0x06); //写字符后地址加1, 光标加1writeComm（0x01）；//清屏｝void writeString（uchar * str，uchar length）｛uchar i；for(i = 0; i 〈length; i++）｛writeData（str[i]）;}}/**＊***＊**＊＊*＊＊＊＊＊*＊*＊＊＊*＊*＊＊*PT100*＊*＊＊＊＊＊＊＊***＊****＊**＊****＊＊＊**/sbit ds = P3^4；void dsInit（）{//对于11.0592MHz时钟, unsigned int型的i, 作一个i++操作的时间大于为8us unsigned int i；ds = 0；i = 100; //拉低约800us，符合协议要求的480us以上while（i〉0）i-—;ds = 1; //产生一个上升沿，进入等待应答状态i = 4；while(i>0）i——；}void dsWait（）{unsigned int i；while（ds）;while（~ds）；//检测到应答脉冲i = 4；while（i 〉0) i-—;｝bit readBit（){unsigned int i；bit b;ds = 0;i++; //延时约8us, 符合协议要求至少保持1usds = 1；i++; i++；//延时约16us，符合协议要求的至少延时15us以上b = ds；i = 8；while（i〉0) i——；//延时约64us，符合读时隙不低于60us要求return b;}//读取一字节数据, 通过调用readBit（)来实现unsigned char readByte（）{unsigned int i；unsigned char j, dat；dat = 0；for(i=0; i〈8; i++）｛j = readBit（）；//最先读出的是最低位数据dat = (j 〈〈7）| (dat >〉1）；}return dat；}void writeByte（unsigned char dat）｛unsigned int i;unsigned char j；bit b；for（j = 0; j < 8; j++）｛b = dat & 0x01;dat 〉>= 1;//写”1”, 将DQ拉低15us后, 在15us～60us内将DQ拉高，即完成写1if(b）{ds = 0；i++；i++；//拉低约16us，符号要求15～60us内ds = 1;i = 8；while（i〉0) i-—；//延时约64us，符合写时隙不低于60us要求}else //写”0”, 将DQ拉低60us~120us{ds = 0；i = 8；while(i>0) i——; //拉低约64us，符号要求ds = 1；i++; i++; //整个写0时隙过程已经超过60us, 这里就不用像写1那样，再延时64us了}}｝void sendChangeCmd（){dsInit（); //初始化DS18B20, 无论什么命令，首先都要发起初始化dsWait()；//等待DS18B20应答delayMs(1）; //延时1ms，因为DS18B20会拉低DQ 60~240us作为应答信号writeByte（0xcc); //写入跳过序列号命令字Skip RomwriteByte（0x44)；//写入温度转换命令字Convert T}void sendReadCmd（）{dsInit(）；dsWait(）;delayMs(1）；writeByte（0xcc); //写入跳过序列号命令字Skip RomwriteByte（0xbe）；//写入读取数据令字Read Scratchpad｝//获取当前温度值int getTmpValue（)｛unsigned int tmpvalue；int value; //存放温度数值float t；unsigned char low，high；sendReadCmd(）；//连续读取两个字节数据low = readByte（）；high = readByte(）；//将高低两个字节合成一个整形变量//计算机中对于负数是利用补码来表示的//若是负值, 读取出来的数值是用补码表示的，可直接赋值给int型的valuetmpvalue = high;tmpvalue 〈<= 8;tmpvalue |= low；value = tmpvalue；t = value ＊0.0625;//将它放大10倍, 使显示时可显示小数点后一位，并对小数点后第二位进行4舍5入//如t=11。
数字温度计的设计说明
数字温度计的设计说明实验六数字温度计的设计⼀、设计⽬的通过电⼦技术的综合设计，熟悉⼀般电⼦电路综合设计过程、设计要求、应完成的⼯作容和具体的设计⽅法。
通过设计有助于复习、巩固以往的学习容，达到灵活应⽤的⽬的。
设计完成后在实验室进⾏⾃⾏安装、调试，从⽽加强学⽣的动⼿能⼒。
在该过程中培养从事设计⼯作的整体概念。
⼆、设计要求1、利⽤所学的知识，通过上⽹或到图书馆查阅资料，完成数字温度计的设计；要求写出实验原理，画出原理功能框图，描述其功能。
2、需采⽤单⽚机STC15W404AS、NTC热敏电阻、共阳数码管等元器件进⾏设计，试确定设计⽅案详细⼯作原理，计算出参数。
3、技术指标：1)温度围: 0 --- +100℃; 误差≤± 2 ℃；2)选择设计⽅案；3)根据设计⽅案分析设计原理及写出详细的硬件电路设计过程；⽅案概要本设计是利⽤NTC热敏电阻MF52E-10K（B=3950）1%精度，作为温度传感器，其输出的信号通过STC15W404AS部AD进⾏模数转换，然后STC15W404AS对该温度数据进⾏处理，并由⼀个4位⼀体共阳数码管显⽰显⽰温度值。
实验报告要求原理、计算等)1、根据设计要求确定数字温度计⽅案，并完成电路设计，分别说明设计⽅案、电路⼯作原理：2、完成电路连接并进⾏数字温度计测试：参考设计电路图1 参考电路图表1元器件清单图2 参考电路图表2元器件清单图3 数码管引脚图参考程序：******************************************/#define MAIN_Fosc 22118400L //定义主时钟#include "STC15Fxxxx.H"/****************************** ⽤户定义宏***********************************/ #define Timer0_Reload (65536UL -(MAIN_Fosc /1000)) //Timer 0 中断频率, 1000次/秒/*****************************************************************************/#define DIS_DOT 0x20#define DIS_BLACK 16#define DIS_ 17#define AD_Cha 2 //0-4通道/************* 本地常量声明**************/u8 code t_display[]={ //标准字库共阳// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,0x46}; //0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. -1/*u8 code t_display[]={ //标准字库// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71, //black - H J K L N o P U t G Q r M y0x00,0x40,0x76,0x1E,0x70,0x38,0x37,0x5C,0x73,0x3E,0x78,0x3d,0x67,0x50,0x37,0x6e,0xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xEF,0x46}; //0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. -1*/u8 code T_COM[]={0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F}; //位码/************* IO⼝定义**************/sbit P_HC595_SER = P4^0; //pin 14 SER data inputsbit P_HC595_RCLK = P5^4; //pin 12 RCLk store (latch) clocksbit P_HC595_SRCLK = P4^3; //pin 11 SRCLK Shift data clock/************* 本地变量声明**************/u8 LED8[8]; //显⽰缓冲u8 display_index; //显⽰位索引bit B_1ms; //1ms标志u8 offled;u16 msecond;/************* 本地函数声明**************/void Delayms(u16 dlayT);void DisplayScan(void);/**********************************************/void main(void){u8 i,k;u16 j;P0M1 = 0; P0M0 = 0; //设置为准双向⼝P1M1 = 0; P1M0 = 0; //设置为准双向⼝P2M1 = 0; P2M0 = 0; //设置为准双向⼝P3M1 = 0; P3M0 = 0; //设置为准双向⼝P4M1 = 0; P4M0 = 0; //设置为准双向⼝P5M1 = 0; P5M0 = 0; //设置为准双向⼝P6M1 = 0; P6M0 = 0; //设置为准双向⼝P7M1 = 0; P7M0 = 0; //设置为准双向⼝display_index = 4;offled = 0;P1ASF = 0x0F; //P1.0 P1.1 P1.2 P1.3做ADC ADC_CONTR = 0xE0; //90T, ADC power on CLK_DIV = CLK_DIV&0xDF; //CLK_DIV.5 ADRJ=0 AUXR = 0x80; //Timer0 set as 1T, 16 bits timer auto-reload, TH0 = (u8)(Timer0_Reload / 256); TL0 = (u8)(Timer0_Reload % 256);ET0 = 1; //Timer0 interrupt enablefor(k=11;k>0;k--){for(i=0; i<4; i++) LED8[i] = k-1; //上电消隐Delayms(1000);}while(1){if(B_1ms) //1ms到{B_1ms = 0;if(++msecond >= 300) //300ms到{msecond = 0;j = Get_ADC10bitResult(AD_Cha); //参数0~7,查询⽅式做⼀次ADC, 返回值就是结果, == 1024 为错误//j = 768;if(j < 1024){LED8[0] = j / 1000; //显⽰ADC值LED8[1] = (j % 1000) / 100;if(LED8[0] == 0) LED8[0] = 16;}else //错误{for(i=0; i<4; i++) LED8[i] = 14;}j = Get_ADC10bitResult(3); //参数0~7,查询⽅式做⼀次ADC, 返回值就是结果,== 1024 为错误j += Get_ADC10bitResult(3);j += Get_ADC10bitResult(3);j += Get_ADC10bitResult(3);if(j < 1024*4){LED8[0] = j / 1000; //显⽰ADC值LED8[1] = (j % 1000) / 100;LED8[2] = (j % 100) / 10;LED8[3] = j % 10;if(LED8[0] == 0) LED8[0] = DIS_BLACK;j = get_temperature(j); //计算温度值LED8[4] = j / 1000; //显⽰温度值LED8[5] = (j % 1000) / 100;LED8[6] = (j % 100) / 10 + DIS_DOT;LED8[7] = j % 10;if(LED8[4] == 0) LED8[4] = DIS_BLACK;if(F0) LED8[4] = DIS_; //显⽰-}else //错误{for(i=0; i<8; i++) LED8[i] = DIS_;}}}}}/**********************************************///======================================================================== // 函数: u16 Get_ADC10bitResult(u8 channel)// 描述: 查询法读⼀次ADC结果.// 参数: channel: 选择要转换的ADC.// 返回: 10位ADC结果.// 版本: V1.0, 2012-10-22//======================================================================== u16 Get_ADC10bitResult(u8 channel) //channel = 0~7ADC_RESL = 0;ADC_CONTR = (ADC_CONTR & 0xe0) | 0x08 | channel; //start the ADCNOP(4);while((ADC_CONTR & 0x10) == 0) ; //wait for ADC finish ADC_CONTR &= ~0x10; //清除ADC结束标志return (((u16)ADC_RES << 2) | (ADC_RESL & 3));}// MF52E 10K at 25, B = 3950, ADC = 12 bitsu16 code temp_table[]={140, //;-40 0149, //;-39 1159, //;-38 2168, //;-37 3178, //;-36 4188, //;-35 5199, //;-34 6210, //;-33 7222, //;-32 8233, //;-31 9246, //;-30 10259, //;-29 11272, //;-28 12286, //;-27 13367, //;-22 18 385, //;-21 19 403, //;-20 20 423, //;-19 21 443, //;-18 22 464, //;-17 23 486, //;-16 24 509, //;-15 25 533, //;-14 26 558, //;-13 27 583, //;-12 28 610, //;-11 29 638, //;-10 30 667, //;-9 31 696, //;-8 32 727, //;-7 33 758, //;-6 34 791, //;-5 35 824, //;-4 36 858, //;-3 37 893, //;-2 38 929, //;-1 39 965, //;0 40 1003, //;1 41 1041, //;2 421243, //;7 47 1285, //;8 48 1328, //;9 49 1371, //;10 50 1414, //;11 51 1459, //;12 52 1503, //;13 53 1548, //;14 54 1593, //;15 55 1638, //;16 56 1684, //;17 57 1730, //;18 58 1775, //;19 59 1821, //;20 60 1867, //;21 61 1912, //;22 62 1958, //;23 63 2003, //;24 64 2048, //;25 65 2093, //;26 66 2137, //;27 67 2182, //;28 68 2225, //;29 69 2269, //;30 70 2312, //;31 712519, //;36 76 2559, //;37 77 2598, //;38 78 2637, //;39 79 2675, //;40 80 2712, //;41 81 2748, //;42 82 2784, //;43 83 2819, //;44 84 2853, //;45 85 2887, //;46 86 2920, //;47 87 2952, //;48 88 2984, //;49 89 3014, //;50 90 3044, //;51 91 3073, //;52 92 3102, //;53 93 3130, //;54 94 3157, //;55 95 3183, //;56 96 3209, //;57 97 3234, //;58 98 3259, //;59 99 3283, //;60 1003393, //;65 105 3413, //;66 106 3432, //;67 107 3452, //;68 108 3470, //;69 109 3488, //;70 110 3506, //;71 111 3523, //;72 112 3539, //;73 113 3555, //;74 114 3571, //;75 115 3586, //;76 116 3601, //;77 117 3615, //;78 118 3628, //;79 119 3642, //;80 120 3655, //;81 121 3667, //;82 122 3679, //;83 123 3691, //;84 124 3702, //;85 125 3714, //;86 126 3724, //;87 127 3735, //;88 128 3745, //;89 1293791, //;94 134 3799, //;95 135 3807, //;96 136 3815, //;97 137 3822, //;98 138 3830, //;99 139 3837, //;100 140 3844, //;101141 3850, //;102 142 3857, //;103 143 3863, //;104 144 3869, //;105 145 3875, //;106 146 3881, //;107 147 3887, //;108 148 3892, //;109 149 3897, //;110 150 3902, //;111 151 3907, //;112 152 3912, //;113 153 3917, //;114 154 3921, //;115 155 3926, //;116 156 3930, //;117 157 3934, //;118 158};/******************** 计算温度***********************************************/ // 计算结果: 0对应-40.0度, 400对应0度, 625对应25.0度,最⼤1600对应120.0度.// 为了通⽤, ADC输⼊为12bit的ADC值.// 电路和软件算法设计: Coody/**********************************************/#define D_SCALE 10 //结果放⼤倍数, 放⼤10倍就是保留⼀位⼩数u16 get_temperature(u16 adc){u16 code *p;u16 i;u8 j,k,min,max;adc = 4096 - adc; //Rt接地p = temp_table;if(adc < p[0]) return (0xfffe);if(adc > p[160]) return (0xffff);min = 0; //-40度max = 160; //120度for(j=0; j<5; j++) //对分查表{k = min / 2 + max / 2;if(adc <= p[k]) m ax = k;if(adc == p[min]) i = min * D_SCALE;else if(adc == p[max]) i = max * D_SCALE;else // min < temp < max{while(min <= max){min++;if(adc == p[min]) {i = min * D_SCALE; break;}else if(adc < p[min]){min--;i = p[min]; //minj = (adc - i) * D_SCALE / (p[min+1] - i);i = min;i *= D_SCALE;i += j;break;}}}return i;}void Delayms(u16 dlayT){u16 i,j;。
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
实验十九 DS18B20 温度检测实验一、实验目的1.熟习1－WIRE接口的工作原理、电路设计以及编程方法。
2.了解数字式温度传感器DS18B20的结构及使用方法。
二、实验原理1、DS18B20介绍：DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器。
它将地址线、数据线和控制线合为一根双向串行传输信号线，并允许在这根信号线上挂接多个DS18B20。
因此单片机只需通过一根I/O线就可以与多个DS18B20通信。
在每个DS18B20芯片内部有一个64位的ROM,其中存有各个器件自身的序列号，作为器件独有的ID号码。
由于DS18B20简化了测温器件与计算机的接口电路，使用更加方便。
2、DS18B20的特性如下：测温范围：－55～＋125℃；转换精度：9～12位二进制数（包括1位符号位），通过编程确定转换精度的位数；测温分辨率：9位精度为0.5℃，12位精度为0.0625℃转换时间：9位精度为93.75ms，10位精度为187.5ms，12位精度为750ms具有非易失性上、下限报警功能图DS18B20封装配置寄存器中R1、R0设置测温的分辨率：温度值用16位二进制补码形式表示如下：为最低位，其温度值为0.0625℃。
20相当于1℃。
当选择9位分辨率时，bit3 bit2 bit0没有意义；10位分辨率时，bit2 bit0没有意义；11位分辨率时，bit0没有意义。
使用DS18B20时，主机应先向DS18B20送出复位信号，主机将数据线拉低并保持480～960μs；再释放数据线，由上拉电阻拉高15～60μs；然后由DS18B20发出低电平60～240μs,就完成了复位操作。
复位时序图如下：主机发复位脉冲电阻上拉DS18B20发响应脉冲在主机对DS18B20写数据时，应先将数据线拉低1μs以上，再写入数据（写1为高，写0为低）。
待主机写入的数据变化15～60μs以后，DS18B20将数据写入。
要求主机写入的数据保持时间应为60～120μs.两次写入的间隙应大于1μs.写数据时序图如下：读数据前，主机主机应先将数据线拉低，再释放。
实验一 AD590数字温度计的设计与定标1
第五章 设计性实验
实验一 AD590数字温度计的设计与定标
【实验目的】
1、了解常用的集成温度传感器的基本原理和温度特性的测量方法。
2、掌握数字温度计的设计和调试技巧。
【实验仪器】
热学综合实验平台、加热井、AD590传感器、AD590数字温度计设计实验模板。
【实验原理】
1．电流型集成温度传感器
AD590是一种电流型集成电路温度传感器。
其输出电流大小与温度成正比。
它的线性度极好，AD590温度传感器的温度适用范围为-55～150℃，灵敏度为1μA/K 。
它具有高准确
图1-1
度、动态电阻大、响应速度快、线性好、使用方便等特点。
AD590是一个二端器件，电路符号如图1-1所示。
AD590等效于一个高阻抗的恒流源，其输出阻抗>10MΩ，能大大减小因电源电压变动而产生的测温误差。
AD590的工作电压为+4～+30V ，测温范围是-55～150℃。
对应于热力学温度T ，每变化1K ，输出电流变化1μA 。
其输出电流I 0(μA)与热力学温度T （K ）严格成正比。
其电流灵敏度表达式为： ln8eR 3k T I （1-1） 式（1-1）中k 、e 分别为波尔兹曼常数和电子电量，R 是内部集成化电阻。
将k/e=0.0862mV/K,R=538Ω代入（1）中得到：
I =1.000uA/K T （1-2）。
数字温度计设计实验报告
数字温度计设计实验报告一、实验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。
本课题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). 测量范围-20,150度。
(2). 测量精度0.5度。
(3). 4位LED数码管显示。
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到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。
故采用基于LM35与ICL7107的数字温度计设计方案。
二、原理框图传感器数码管驱A/D转化温度显示温度采集动三、电路原理及其电路组成数字温度计的设计原理图见附录1。
它通过LM35对温度进行采集，通过温度与电压近乎线性关系，以此来确定输出电压和相应的电流，不同的温度对应不同的电压值，故我们可以通过电压电流值经过放大进入到A/D转换器和译码器，再由数码管表示出来。
1、传感电路LM35具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，该器件输出电压与摄氏温度线性成比例。
因而，从使用角度来说，LM35与用开尔文标准的线性温度传感器相比更有优越之处，LM35无需外部校准或微调，可以提供?1/4?的常用的室温精度。
LM35具有以下特点:(1)工作电压:直流4,30V;(2)工作电流:小于133μA(3)输出电压:+6V,-1.0V(4)输出阻抗:1mA 负载时0.1Ω;(5)精度:0.5?精度(在+25?时);(6)漏泄电流:小于60μA;(7)比例因数:线性+10.0mV/?;(8)非线性值:?1/4?;(9)校准方式:直接用摄氏温度校准;(10)封装:密封TO-46 晶体管封装或塑料TO-92 晶体管封装;(11)使用温度范围:-55,+150?额定范围电压输出采用下图接法:2、A/D转化器ICL7107是高性能、低功耗的三位半A\D转换器，同时包含有七段译码器、显示驱动器、参考源和时钟系统。
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。
数字温度计的设计实验
数字温度计的设计实验【摘要】AD590是一种被广泛应用于温度测量和温度监控的集成温度传感器。
本实验要求利用AD590设计制作数字温度计。
【关键词】AD590；数字温度计；传感器一引言随着传感器技术的飞速发展,各种各样的温度传感器被广泛的应用于教学、科研和工业生产中。
其中集成温度传感器AD590,因其线性好、精确度高和易于实现计算机在线测试与数据处理等优点,在常温条件下已占有越来越重要的位置。
它可直接输出与热力学温度成比例的电流信号,在输出端串联一个电阻则转换为电压信号。
除此之外,AD590还具有测温不需要参考点、抗干扰能力强、互换性好等优点【１】。
作者测量了AD590输出电流与温度的关系，同时研究了不同工作电压对输出电流的影响，并用AD590制作了温度范围从室温到70℃的温度计。
二实验原理1、AD590传感器的工作原理及特性测量。
AD590集成温度传感器由多个参数相同的三极管和电阻组成。
当它两端加上一定工作电压时，输出电流与温度满足如下关系：I=Bθ+A 【2】 (1) 但是若AD590传感器处于非工作电压状态下时，输出电流与温度呈现非线性的关系。
因此，在测量过程中应保证AD590处于工作电压的范围下。
本实验中，用如图1所示的电路测量AD590传感器温度与输出电流的关系以及不同电压对输出电流的影响32、用AD590制作室温计。
本实验用非平衡电桥法制作数字温度计，电路图如图2。
假定电压表为理想电压表，则图中的电路满足如下的关系：3212U U IR R R R =-+, （2）式中U 为电压表示数，I 为经过AD590传感器的电流。
把（1）式代入（2）式可得：33212U U BR AR R R R θ=+-+, （3）为使电压表上读得的mV 数即代表AD590 检测到的摄氏温度，整个电路的转换系数应为1mV/℃。
因此（3）式中的斜率3BR =1mV/℃，即31/Cmv R B ︒=, （4）同时（3）式中的截距项02213=+-R R R UAR (5）三 实验过程AD590温度传感器1）按图1连接测量电路图，图中电阻取100Ω.2) 在室温时，测量AD590输出电流随电压的变化，确定工作电压范围。
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数字温度计的设计实验
【摘要】
AD590是一种被广泛应用于温度测量和温度监控的集成温度传感器。
本实验要求利用AD590设计制作数字温度计。
【关键词】AD590；数字温度计；传感器
一引言
随着传感器技术的飞速发展,
各种各样的温度传感器被广泛的应用于教学、科研和工业生产中。
其中集成温度传感器
AD590,因其线性好、精确度高和易于实现计算机在线测试与数据处理等优点,在常温条件下已占有越来越重要的位置。
它可直接输出与热力学温度成比例的电流信号,在输出端串联一个电阻则转换为电压信号。
除此之外,AD590还具有测温不需要参考点、抗干扰能力强、互换性好等优点【１】。
作者测量了AD590输出电流与温度的关系，同时研究了不同工作电压对输出电流的影响，并用AD590制作了温度范围从室温到70℃的温度计。
二实验原理
1、AD590传感器的工作原理及特性测量。
AD590集成温度传感器由多个参数相同的三极管和电阻组成。
当它两端加上一定工作电压时，输出电流与温度满足如下关系：
I=Bθ+A 【2】 (1) 但是若AD590传感器处于非工作电压状态下时，输出电流与温度呈现非线性的关系。
因此，在测量过程中应保证AD590处于工作电压的范围下。
本实验中，用如图1所示的电路测量AD590传感器温度与输出电流的关系以及不同电压对输出电流的影响
3
2、用AD590制作室温计。
本实验用非平衡电桥法制作数字温度计，电路图如图2。
假定电压表为理想电压表，则图中的电路满足如下的关系：
3212
U U IR R R R =-
+, （2）
式中U 为电压表示数，I 为经过AD590传感器的电流。
把（1）式代入（2）式可得：
33212
U U BR AR R R R θ=+-
+, （3）
为使电压表上读得的mV 数即代表AD590 检测到的摄氏温度，整个电路的转换系数应为1mV/℃。
因此（3）式中的斜率3BR =1mV/℃，即31/C
mv R B ︒=, （4）
同时（3）式中的截距项022
13=+-
R R R U
AR (5）
三 实验过程
AD590温度传感器
1）按图1连接测量电路图，图中电阻取100Ω.
2) 在室温时，测量AD590输出电流随电压的变化，确定工作电压范围。
3) 选择工作电压，测量AD590输出电流随温度的变化关系。
4) 按图2制作温度计，根据测得的电流与温度的关系合理选取参数值，进行第一次温度扫描。
5) 根据第一次扫描结果调整电路中各元件的参数，进行第二次温度扫描。
6）根据第一次扫描结果调整电路中各元件的参数，进行第三次温度扫描
四 实验结果分析与讨论
1)AD590 输出电流随电压的变化 T=12.0℃ R=10000Ω
用excel 作图如下
由图表可知：最小工作电压为2.50V，此时温度为12.0℃
2）AD590输出电流随温度的变化关系
Θ/℃33.8 38.2 42.4 46.4 50.5 55.6 59.1 /0.307 0.312 0.316 0.320 0.324 0.330 0.333 U
V
R
I/μA 307 312 316 320 324 330 333 用excel作图及拟合结果如下
则最终结果为I=1.028θ+272.4
3）制作温度计
由于之前得到的I=1.028θ+272.4
所以取Ω=Ω=
0.973028
.11
3k R 取V U 100=，然后调整在室温的时候对准
开始制作温度计
①为提高可靠性，本次实验从16℃开始取值，每一度取一个数据，用excel 作图及拟合结果如下：
得到拟合结果：484.0967.00+=θθ制, R^2=0.999. 这说明数据的线性性质较好，但是作为温度计的设定却不太好，因为斜率k=0.967，与1相差较远，则在较大的温度范围内误差会变得较大
故在第二次实验中我们需要增大32R R 、的值。
② 适当增大32R R 、的值，取V R R 99532==,U=10V ，同样在室温时对准。
从15℃开始取值，每一度取一个数据，用excel 作图及拟合结果如下：
得到拟合结果：915.0976.00+=θθ制 R^2=0.999 同样数据的线性性质较好，但是斜率仍然偏小，但是比第一次已经有所改善。
故第三次实验时继续增大32R R 、的值。
③ 取V R R 100532==，U=10V ，同样在室温时对准。
从15℃开始取值，每一度取一个数据，用excel 作图及拟合结果如下
得到拟合结果055.0998.0+=θθ制，R^2=1。
即数据具有极强的线性关系，斜率也与1大致相等。
在室温附近的一定范围内，精度要求不太高的情况下，可以认为标定温度就等于实际温度。
在实验中实际获得数据时，我也发现，除极个别数据外，标定温度与实际温度一直是相等的。
至此，经过三次重复实验的逐步逼近，我利用 AD590制作出了一个在室温附近误差比较小的数字温度计。
具体参数是，利用非平衡电桥，取电源电压U=10V ，V R R 100532==，
Ω=362504R ，则可以得到θθ=制
讨论：
㈠ 本实验的目的是利用AD590制作一个数字温度计，实验中容易导致误差的因素有：
电压表和温度计示数精度的不够高以及不够稳定，电阻箱电阻的误差，升温过程的不均匀，我们在实验中要尽可能去减小这些误差。
㈡制作温度计时，最重要的是‘逐步逼近’，也就是说，每一步实验完成后，应该对结果进行适当的分析，为下一步的改进提供参考。
㈢在每一次升温的过程中，应注意容器中水量要适量，太多会导致加热较慢，并且难以完全搅拌均匀，水太少则试管中油不能完全被水浴包裹，会造成温度不均匀，引起测温误差。
五总结
AD590是一种被广泛应用于温度测量和温度监控的集成温度传感器。
在本次实验中，我们测得本实验测得AD590在12℃的最小工作电压为：2.50V，同时测得AD590输出电流随温度的变化关系为I=1.028θ+272.4，并利用AD590制作了测温范围从15℃~75℃的数字温度计。
参考文献
[ 1 ] 孙福玉，曹万苍，AD590及其应用.赤峰学院学报，第27卷第6期，2011.6:29—30.
[ 2 ] 周成钢，施林，陆申龙，AD590集成电路温度传感器特性测量与应用. 大学物理实验，第11卷第2期，1998.6：8-10.。