题目：温度采集电路设计电子技术课程设计任务书学院专业班级学生：题目：温度采集电路的设计课程设计从 2015年 9月 7 日起到 2015 年 12 月 20日1、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：1.根据设计要求，完成对单路温度进行测量，并用数码管显示当前温度值系统硬件设计，并用电子CAD软件绘制出原理图，编辑、绘制出PCB印制版。

要求：（1）原理图中元件电气图形符号符合国家标准；（2）整体布局合理，注标规范、明确、美观，不产生歧义。

（3）列出完整的元件清单(标号、型号及大小、封装形式、数量)（4）图纸幅面为A4。

（5）布局、布线规范合理，满足电磁兼容性要求。

（在元件面的丝印层上，给出标号、型号或大小。

所有注释信息（包括标号、型号及说明性文字）要规范、明确，不产生歧义。

2.编写并调试驱动程序。

功能要求：（1）温度范围0-100℃。

（2）温度分辨率±1℃。

（3）选择合适的温度传感器。

3.撰写设计报告。

2、对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕：课程设计说明书（报告）中图表、公式要求如下：（a）图：图的名称采用中文，中文字体为五号宋体，图名在图片下面。

引用图应在图题右上角标出文献来源。

图号以章为单位顺序编号。

格式为：图1-1，空一字符后，接图名。

（b）表格：表的名称及表内文字采用中文，中文字体为五号宋体，表名在表格上面。

表号以章为单位顺序编号，表内必须按规定的符号标注单位。

格式为：表1-1，空一字符后，接表格名称。

（c）公式：公式书写应在文中另起一行，居中排列。

公式序号按章顺序编号。

字体为五号宋体，序号靠页面右侧。

格式为：（1-1）……。

3、课程设计工作进度计划：指导教师：日期：教研室主任：日期：目录1 设计任务与要求 (5)2 设计方案论证 (5)3 测试准备工作 (6)电阻与电容测试 (6)LM35DZ测试 (6)27C32测试 (6)共阴极数码管测试 (6)4 单元电路设计 (7)数据采集电路 (7)信号放大电路 (7)模数转换部分 (8)ADC0809概述 (8)多谐振荡器电路 (9)电路 (10)模数转换电路 (10)存储电路 (11)译码显示电路 (13)总电路图 (16)5 总结与体会 (12)课设特点 (17)总结与体会 (18)参考文献 (19)1设计任务与要求本课程设计是配合课堂教学的一个重要的实践教学环节，它能起到巩固课堂和书本上的知识，加强综合能力，提高系统设计水平，启发创新思想的效果。

通过本课程设计希望达到以下目地：培养资料搜集和汇总的能力。

培养总体设计和方案论证的意识。

提高硬件，软件设计与开发的综合能力。

提高软件和硬件联合调试的能力。

熟练掌握相关测量仪器的使用方法。

掌握相关开发软件，仿真软件的使用方法。

要求1.根据设计要求，完成对单路温度进行测量，并用数码管显示当前温度值系统硬件设计，并用电子CAD软件绘制出原理图，编辑、绘制出PCB印制版。

要求：（1）原理图中元件电气图形符号符合国家标准；（2）整体布局合理，注标规范、明确、美观，不产生歧义。

（3）列出完整的元件清单（4）图纸幅面为A4。

（5）布局、布线规范合理，满足电磁兼容性要求。

2.编写并调试驱动程序。

功能要求：（1）温度范围0-100℃。

（2）温度分辨率±1℃。

（3）选择合适的温度传感器。

2设计方案论证显示电路方案方案一：采用数码管动态显示使用一个七段LED数码管，采用动态显示的方法来显示各项指标，此方法价格成本低，而且自己也比较熟悉，实验室也常备有此元件。

方案二：采用LCD液晶显示采用1602 LCD液晶显示，此方案显示内容相对丰富，且布线较为简单。

综合上述原因，采用方案一，使用数码管作为显示电路。

测温电路方案方案一：采用模拟温度传感器测温由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。

方案二：采用数字温度传感器经过查询相关的资料，发现在单片机电路设计中，大多数都是使用传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。

综合考虑，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。

3测试准备工作电阻与容测试用数字式万用表测量各个电阻和电容，如果与要求的不符，则须更换元件。

LM35DZ测试将电源接到LM35DZ的1脚和3脚，用万用表测试2脚和3脚间的电压，如果测试的是诗文，则万用表应该显示的为250mV左右，接下来将手放在传感器上，观察万用表读数是否上升，上升至370mV左右，则传感器应是完好，否则需更换传感器。

27C32测试用存储器烧录器将准备好的程序输入，将存储器27C32放到相应位置，按步骤写入，待写入完成后，重启软件，点击读观察所读数据是否之前所写数据，若出现乱码或不是之前所写数据，则表明烧写失败，需重新烧写；若是，则写入成功，27C32可以使用。

共阴极数码管测试找公共共阴和公共共阳，首先，我们找个电源（3到5伏）和不同规格的电阻，VCC 串接个电阻后和GND接在任意2个脚上，组合有很多，但总有一个LED会发光的找到一个就够了，然后用GND不动，VCC（串电阻）逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那它就共阴的了。

相反用VCC不动，GND逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那它就共阳的。

也可以直接用数位万用表，红表笔是电源的正极，黑表笔是电源的负极。

4单元电路设计数据采集电路LM35DZ在该电路中的作用是将外界温度采集进电路中的作用。

采用的是外界温度每变化1摄氏度LM35DZ变化10mV的原理。

工作电压4～30V，在上述电压范围以内，芯片从电源吸收的电流几乎是不变的（约50μA），所以芯片自身几乎没有散热的问题。

图4-2 LM35DZ仿真电路信号放大电路本分电路由于只是需要一个信号放大的电路，并且放大倍数不高，所以采用的是同向比例放大电路，并且该部分的要求精度不高，所以采用的是普通的运算放大器NE5532。

图4-4 NE5532仿真电路图4-4所示的电路图中，构成的是同向比例放大电路，放大倍数为5倍。

工作电压为正负12伏。

数模转换部分ADC0809本部分，我采用的是ADC0809为核心，以NE555搭建多谐振荡电路为时钟信号的电路。

采用多谐振荡电路的原因：（1）该电路对时钟信号要求不太精确，用多谐振荡电路即可满足电路需要。

（2）多谐振荡电路的成本相对来说比较便宜，并且设计简单。

（3）该电路对时钟信号的频率要求不高，而常见的晶振都是几兆赫兹级别的，频率太高。

基于以上原因，我采用了多谐振荡电路。

采用ADC0809的原因：ADC0809是很常用的一款8位的模数转换芯片。

而ADC0808是0809的简化版，主要的不同点是0808的转换输出out0~7与常用的输出端高低位是相反的，即0809的最低位是out0，0808的最低位是在实际中不常用，实际中常用的是0809，而0808最常用的是在protues仿真里面，因为0809是没有模型库，无法仿真的。

由于ADC0809在实际生活中应用比较广泛，故我采用的是ADC0809芯片。

ADC0809在该电路中起到的是将模拟量转换成数字量的作用，并将产生的数字量输入到下一个模块电路中。

ADC0809主要特性1）8路输入通道，8位A/D转换器，即分辨率为8位。

2）具有转换起停控制端。

3）转换时间为100μs(时钟为640KHz时)，130μs（时钟为500KHz时）。

4）单个+5V电源供电。

5）模拟输入电压范围0～+5V，不需零点和满刻度校准。

6）工作温度范围为-40～+85摄氏度。

7）低功耗，约15mW。

图4-5 ADC0809引脚多谐振荡器电路R4DC7Q 3G N D1V C C8TR 2TH6CV5U7555+5vC1100pfR551kR651kC20.01uf产生约144HZ 的脉冲输入到ADC0809的CLOCK 端图4-6 多谐振荡电路仿真电路图根据多谐振荡电路的频率计算公式：f=[（R1+2*R2）*C]，R1=51K,R2=51K,C=，故f=144HZ 。

该信号是对ADC0809转换时间的限制。

故为了等待时间短一些，我将电阻值设置的较大。

ADC0809电路图4-7 ADC0808仿真电路图图4-7中由于protues元件库中没有ADC0809，故采用ADC0808。

两者的功能没有太大差别。

通过模数转换功能，将模拟量的电压信号转换成为数字信号输入到27C32中并存储。

同时在START端加上一个开关，可防止信号的不稳定导致的显示乱跳的现象。

模数转换电路存储电路由于protues仿真软件中没有AT28C16芯片，故我们采用了27C32仿真。

但仍然可以用ADC0809实现采用27C32的原因：（1）由于电路图仿真采用的2732，所以我们为了更容易调试出结果采用了2732。

（2）2732的价格相对于AT28C16便宜。

（3）当时觉得EPROM和EEPROM的却别不大，故采用了2732。

后来老师说EPROM已经是被淘汰的芯片了，市场上现流通的大部分都是二手芯片，故价格便宜。

但是与EEPROM 的区别不是很大。

27C32在该电路中起到的作用是将前面ADC0809输入的数字量进行存储，并编写一个查表程序，将数字量按照表格查询数据，并将查到的数据输入到译码显示电路中。

图4-9 27c32引脚及内部结构2732的引脚与结构:2732以 HMOS-E(高速NMOS硅栅)工艺制成，24脚双列直插式，其引脚和内部结构如图6－9所示。

从图中可知，2732为4KB容量，地址线12条A0～A11；，数据线8条D0～D7，远为片选端，低电平有效，OE／VPP是输出允许信号，低电平有效，该引脚在编程时也作为编程电压VPP的输入端。

VCC为十5V电源，GND为地。

2732的工作方式2732共有6种工作方式，如表6－2所示。

(1)读方式此时面和面的为有效，芯片中的数据从输出缓冲区送往输出引脚。

(2)输出禁止方式此时远有效，而而无效。

这种工作方式往往是多个2732并联在数据总线上，为使存储系统功耗最小，并防止各存储芯片争夺总线，则可把所有2732的面均接地，通过对两端输入高电平或低电平来确定是哪个芯片的数据输出到数据总线上去，而其它芯片处于输出禁止方式。

(3)待机方式当CE为无效时，2732处于待机方式。

待机时的电流从工作时的125mA降至35mA。

这种方式下，输出呈高阻状态，且不受OE的限制。

(4)编程方式对2732编程之前，应保持芯片上所有的位均为1。