温度数显表讲解.doc
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1、信息与电气工程学院课程设计说明书课程设计说明书(2014 / 2015 学年第 二 学期)课程名称 : 电子技术课程设计 题 目 : 温度数显表 专业班级 : 学生姓名 : 学 号: 指导教师 : 设计周数 : 二 设计成绩 : 2015 年 07 月 01 日- 0 -序序“电子技术基础”是电力工程类各专业的一门技术基础课,它是研究各类半导体器件的性能、电路及其应用的学科。包括模拟电子技术基础和数字电子技术基础。温度数显表使用广泛,温度是工业控制中主要的被控参数之一,无论在工业,农业,科学研究,国防和人们日常生活的各个方面,温度测量和控制都是极为重要的课题。随着社会的进步和工业技术的发展,人
2、们越来越重视温度因素,许多产品对温度要求都非常严格。对于不同场所,不同工艺,所需温度高低范围不同,精度不同,则采用的测温元件,测温方法及对温度的控制方法也将不同,因而,对温度的测控方法多种多样。本设计是在我们学完“电子技术基础”课程后所进行的,内容为运用所学知识设计一个温度控制显示装置,包括设计原理图,绘制 PCB 图,印制电路板,焊接元件,调试等工作,是以小组为单位的一项合作项目,此设计是本课程的一项重要实践,是我们步入社会的一次深刻的链接,考查了我们独立设计,计算,绘图和分析的能力。在课程设计工作中,应综合运用电子技术基础理论、知识与技能进行设计,应学会依据技术课题任务,进行资料的调研、收
3、集、加工与整理和正确使用工具书,培养我们掌握相关的设计程序、方法与技术规范;培养我们掌握实验、测试等科学研究的基本方法;锻炼我们分析与解决问题的能力。通过课程设计,我们应能树立正确的设计思想,培养严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风。- 1 -目目 录录一数显表简介41.1 概念41.2 温度数显表的原理41.3 温度数显表的作用4 1.4 温度数显表的用途42课程设计的目的5三课程设计的内容53.1 课设选题5 3.2 设计任务53.3 原理框图53.4 模块电路6 3.5 原理图和 PCB 图134. 焊接与调试144.1 焊接14 4.2 调试过程145课程设计总结15六参考文献16-
4、 2 -摘摘 要要本电子技术课程设计报告基于电子技术基础课程,是通过运用了一些简单的电路设计来达到预期效果的报告。系统阐述了课程设计中所用的器件(如电磁继电器,A/D 转换器等),路图(如差分式放大电路),各部分的原理功能以及接法并最终通过调试、改进实现温度控制的目的。此设计是通过运用了一些简单的电路设计来达到预期效果的。- 3 -1温度数显表简介:温度数显表简介:1.1 概念概念数显表是数字式显示仪表的简称。显示器常用的有 LED 、LCD 为显示元件。 数显表因其视觉直观、设置便捷及智能化控制程度高等特性,加之随着当前传感技术的高速发展,数字式显示仪表的功能不断强大及精度不断地提高,数字式
5、显示仪表正在大量代替传统的机械仪表,已经广泛应用于各行各业及日常生活。1.2 温度数显表的原理温度数显表的原理温度数显表是一种具有模数转换器并以十进制数码形式显示被测变量值的仪表,它与各种传感器、配送器配套,可以显示出各种不同的参数。数字式仪表具有精度高、功能全、速度快、抗干扰能力强等优点,体积小、耗电低、读数直观,从而实现生产过程自动化。1.3 温度数显表的作用温度数显表的作用数显表能对压力、流量、温度、位移、PH 值、电导率、浓度、时间、图形、文字及符号等方面体现的数据进行精确显示,广泛应用于国防、科技、教育、工业、农业、交通及文化媒体传媒等各行业及日常生活。而温度数显表显示温度直观,对于
6、测量控制温度提供了方便,给生产工作,工业等发展带来了极大便利。1.4 数显表的用途数显表的用途家用的数显表主要是手表、时钟。数显表运用最多的还是在工业方面,比如电流数显表、电压数显表、光栅数显表、压力数显表、变频器转速数显表、传感器数显表、频率数显表等等很多很多,它的作用主要起监测通知的作用。工业上广泛运用于 PLC 数据的显示。随着文本编辑器,触摸屏的问世,以及其优越的价格都在冲击着数显表领域,但数显表卓越的地位仍然不能被取代。因为在复杂的工厂环境下,数显表通过 LED 发光管来发光,让人一目了然,从很远的地方就可以清晰的辨认出所查看的数据,是工人师傅们的最爱。而文本编辑器和触摸屏之类的字体
7、小,而且亮度不够。- 4 -两线式 PLC 数显表的问世也为数显表工业用途开拓了前景,摆脱了普通 PLC 数显表因为占用太多端口的困扰,不仅简洁了硬件连接方面,在 PLC 端的软件部分也更加模块化集成化,是工程师们对 PLC 数据显示的首选。二课程设计的目的二课程设计的目的1.通过本课程设计,使学生加强对电子技术课程内容的理解和掌握,学会使用半导体元件和集成电路,掌握电子电路的基本分析方法和设计方法,进一步提高分析解决实际问题的综合能力。2.培养学生正确的设计思想,理论联系实际的工作作风,严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。3.通过课程设计,是学生在理论计算、机构设计、工程绘图、
8、查阅设计资料、标准与规范的运用和计算机应用方面的能力得到训练和提升。4.巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能。3课程设计的内容课程设计的内容3.1 课设选题课设选题温度数显表3.2 设计任务设计任务设计一个温度测量与控制器,能够显示温度示数,假定预置一个温度,当测量温度小于此温度,进行加热,当测量温度大于此温度,停止工作。3.3 原理框图原理框图- 5 -3.4 模块电路模块电路(1)共阳极数码管)共阳极数码管LED 数码管(LED Segment Displays)由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件,引线已在内部连接完成,只需引出它们的各个笔划,公共电极。数码管实际上是
9、由七个发光管组成 8 字形构成的,加上小数点就是 8 个。这些段分别由字母 a, b, c, d, e,f ,g, d p 来表示。- 6 -当数码管特定的段加上电压后,这些特定的段就会发亮,以形成我们眼睛看到的字样了。如:显示一个“2”字,那么应当是 a 亮 b 亮 g 亮 e 亮 d 亮 f 不亮 c 不亮 d p 不亮。LED数码管有一般亮和超亮等不同之分,也有 0.5 寸、1 寸等不同的尺寸。小尺寸数码管的显示笔画常用一个发光二极管组成,而大尺寸的数码管由二个或多个发光二极管组成,一般情况下,单个发光二极管的管压降为 1.8V 左右,电流不超过 30mA。发光二极管的阳极连接到一起连接
10、到电源正极的称为共阳数码管,发光二极管的阴极连接到一起连接到电源负极的称为共阴数码管。常用 LED 数码管显示的数字和字符是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。(2 2)A/DA/D 转换器转换器- 7 -AD 转换就是模数转换,也可以是整流。顾名思义,就是把模拟信号转换成数字信号。AD 转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。、模拟量可以是电压、电流等电信号,也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。但在 A/D 转换前,输入到 A/D 转换器的输入信号必须经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。A/D 转换后,输出的数字信号可以有 8 位、10 位
11、、12 位、14 位和 16 位等。- 8 -(3)测量、预置电压输入过程)测量、预置电压输入过程稳压电路主要功能是将+220 伏的电压转换成为正负 5 伏的电压,用于控制仪各个部分的供电。在实际的实验室操作过程中,我们直接用正负 5 伏的电压进行供电,但考虑到实验产品的实用性,稳压电路的实际就成为了必须要考虑的一项内容。本次设计首先采用变压器把 220V 交流电变成所需要的电压。利用二极管的单向导电性,可以设计出把交流电变成直流电的电路;再根据电容的滤波作用,输出纹波较小的直流电,在通过 7805.7905 输出正负电流,在通过从而得到平滑的直流电压;最后通过稳压块的稳压作用,就可以得到输出
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