设计任务

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1、 基本要求 （1）功能要求 ① 采用模拟温度传感器设计温度检测电路，并完成模拟信号调理； ② 采用 Protues 软件进行模拟电路仿真； ③ 采用 51 单片机（内置 ADC）采集温度信号，再通过数码管显示温度数值。 （2）技术指标 ① 温度测试范围：0℃~110℃ ② 温度测试精度：±2℃ ③ 温度测试分辨率：0.2℃ ④ 温度显示方式：4 位数码管显示，第 1 位数码管显示符号（零下温度显示“—”号，零上及低于 100℃不显示）第 2 位数码管显示温度的十位数值，第 3 位数码管显示温度的个位数值及小数点，第 4 位 数码管显示温度测量值的小数点后第一位数值。 2、  提高要求 （1）功能要求 ① 实现温度自动控制功能，具有温度检测和温度控制两种工作状态，并可手动切换工作状态； ②对象温度控制：可通过单片机控制加热器进行温度自动调节，并可设置和显示温度恒定数值，控制 对象为大功率电阻； （2）技术指标 ① 温度控制数值可在 40℃~70℃之间设置 ② 温度控制精度：±1℃ ③ 研究合适的温度控制算法。

设计要求

1．根据设计任务设计几种实现方案，经比较从中优选确定一种实现方案。 2．说明所选电路的组成及工作原理，智能温度器加工,温度计供应商相关，并绘出原理框图。 3．设计各单元电路，智能温度器加工,温度计供应相关，计算元器件参数并选择元器件类别型号。

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4．画出实际电路图，并用 Protues 软件进行电路仿真。 5．列出元器件清单。 6．组装并调试方案电路，记录调试步骤及结果。 7．设计单片机程序，完成数据采集、处理和显示。 8．对电路功能及技术指标进行测试，记录测试数据。

2.3  限定条件

1．模拟电路电源：+5V 2．单片机开发软件：Keil UV3 v8.02 3．电路仿真软件：Proteus 5．主要器件： （1）温度传感器：LM35CZ （2）运放：LM324 或 LM358 任选其一 （3）单片机模块：  6．除单片机模块外，其它电路在一块万用板上焊接好并调试正常，通过杜邦头跳线与单片机模块连 接。传感器通过杜邦头跳线与电路板连接，集成电路使用插座实现引脚连接。

实验设备与仪器

1．单片机开发板，集成温度传感器，运放等元器件。 2．PC 机，信号源，万用表，示波器，智能温度器加工,温度计生产厂家相关，稳压电源，模拟电路实验箱。

四、设计思路

4.1  系统框图

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根据设计任务要求可确定系统的初步方案，如图 5.1 所示。

图 4.1  系统方案设计图

4.2  温度测量与温度传感器

温度测量方法可分为接触式和非接触式两类，接触式的测温方法是基于物体的热交换现象。选定某一 测温器，与被测物体相接触，进行充分的热交换，待两者温度一致时，测温器输出的大小即反映被测温度 的高低。接触式测温的优点是简单、可靠、测量精度高；缺点是测温时有较大的滞后，对运动物体测温较 困难，测温器易影响被测对象的温度场分布，无锡维力安智能科技有限公司,维力安智能科技,测温上限受到测温器件材料性质的限制，故所测温度不能太 高。 温度传感器是把温度转换为电量的测温器。常用的温度传感器有：金属热电阻和半导体热敏电阻、热

单片机 开发板

AD 转换

参考电压源

温度 传感器

模拟信号 调理

驱动 电路

加热 元件