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1、目录目录第一章 设计要求、目的、任务.51.1 设计目的51.2 设计任务、要求5第二章 总电路图及其说明62.1 总电路图及功能.62.2 protel 画图方法.7第三章 各部分电路图及功能93.1 AD590 测温电路及功能93.2 正相理想放大电路及说明.103.3 ADC0804 电路图及引脚功能.123.4 80C52 单片机及 P1、P2 口运用.133.5 74LS273 电路图及功能.163.6 数码管显示电路.17第四章 设计总结.19第五章 心得体会.19第六章 程序代码.20第七章 参考书目.231前前 言言此课程设计是做一个温度自动采集及显示器设计，通常，很多参考书上
2、都有类似的电路设计图，在我们需要用时常常面临一个选择困难的问题，而且在选择完成之后，具体的制作过程中总是有很多问题，而参考书上又没有具体的解决办法。另外，大多电路图所给的实物结果都是理想情况下的，和实际运用中总会有所不同，为了给具体设计制作做出一个参考，特作此课程设计，以期在运用是会有所帮助。温度自动采集及显示器的运用非常广泛，不可能逐一列举。本次课程设计把重点放在电路的设计上。大家都知道，在电路运用日趋广泛的情况下，独立运用一个集成电路中的某一部分的元件运用逐渐减少，因此本设计的主要在于AD590 的设计电路、与 CPU 的连接、数字显示电路的运用和选择上，再设计和运用的过程中有着一定的局限
3、性。本课程设计中为了能够使所用的元件参数有根有据，有相应的计算公式代入进行理想计算。也有一部分是从参考书目得来。本课程实际的目的是给具体的设计提供一个参考，共同进行讨论。所用方法并不是唯一的，而且所用元器件不同，方法也有所不同，我们一起讨论一起实践，以期赢得共同进步。本次课程设计在设计和制作时以模拟电子技术基础 、 单片机中级教程原理与应用 、 MCS-51 系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术 、AD590D 的相关知识等课程知识为基础。为方便讨论参考，设计当中不乏简单通俗易懂，是一个很简单的电路。参加设计的有本小组所有成员，实行分工合作，每人负责一块，最后汇总的设计方法。2第一章第一章
4、 设计要求、目的、任务设计要求、目的、任务1.1 课程设计目的1学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握温度控制与显示的电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计能力。2学会温度控制的设计方法。3培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。1.21.2 课程设计任务及要求课程设计任务及要求用单片机作主控制器结合温度传感器、A/D 转换器组成一个摄氏温度采集、数码显示系统，能够很直观的根据数码显示的数据知道实际温度的值。 3* *第二章第二章 总电路图及其说明总电路图及其说明*2.1*2.1 总电路图及功能总电路图及功能总设计电路图上图为温度自动自动采集且显示当时温度的电路系统，其中包括传感
5、器AD590 电路、信号放大 ADC0808 模数转换电路，单片机 89C51 信号处理电路及数码管显示电路。图中，经温度传感器得到信号，将之转变成电压为 0-100mv的电压信号，经放大电路放大 100 倍，使实际温度为50C 时，放大输出为5v;当实际温度为 100 度时，放大电路输出电压为100v AC.模拟电压经过 A/D转换器的转换，模拟信号变为二进制的数字信号。数字信号经 CPU 处理经74L273，最终由数码管显示。4*2.2*2.2 用用 PROTELPROTEL 画图的方法画图的方法添加库文件(原理图) 点元件库管理器的“AddRemove.按钮，弹出Change Libra
6、ry File List”对话框，这时您就可以添加库文件了。需要注意的是：Protel 99 的库文件同样是存在于数据库文件中，Protel 99 添加库文件实际上就是添加数据库文件，而每个数据库文件中都包括若干个库文件。如果要添加 Protel 99 原理图库文件， “Change Library File List”对话框中的文件类型必须是(*.ddb)，在搜寻区块里找到路径为 Design ExplorerLibraryschMiscellaneous devices.ddb 的数据库文件，将其选中，点“Add”按钮，就可以看到选中的文件已经到了文件选择栏里，再点“OK”按钮，这个数据库
7、文件就添加到元件库管理器中，选择某个数据库文件，其相应的元器件就列在库管理器下面的分离器件库中，这时您就可以选择需要的元器件进行放置和绘图了，具体绘制原理图的操作和 Protel 98 绘制原理图的操作基本相同。Protel 99 也可以直接添加低版本的 Protel 库文件，只需将“Change Library File List”对话框中的文件类型设定为(*.lib)，然后在搜寻区块里找到要添加的库文件，然后添加进来即可。3新建印版图文件 点 Document 文件夹，回到 Document 文件夹之下，执行菜单命令 FileNew，又弹出了新建文件类型对话框，在新建文件类型对话框中的 D
8、ocument 页面里点 PCB Document 图标，然后点 OK 按钮，这时就新建了一个名为“PCB1”的印版图文件图标，将“PCB1”改名为“sheet1 PCB” ，双击“sheet1.PCB”图标，就打开了 sheet11PCB 印版图文件。从图 2 可以看到，新建的原理图文件和印版图文件是以图标形式出现的，用鼠标双击不同的图标，就可以打开不同的文件，打开文件的文件名就在作图区的上方，这就使整个作图区成为一个多页面的区块，页面名称就是打开的文件名称。点不同的页面文件名称，就可以转换显示不同的文件。如果要关闭打开的文件，只需用鼠标箭头指向页面文件名，执行鼠标右键Close 就可以关闭
9、该文件。4.添加库文件(印版图)Protel 99 印版图添加库文件的方法和原理图添加库文件的方法相同，Protel 99 印版图分离元件库所在的数据库路径为：Design ExplorerLibraryPcbGeneric FootprintsAdvpcbddb。5新建原理图文件、印版图库文件的方法和新建原理图、印版图的方法基本相同。本文介绍的是在新建的一个数据库文件中建立自己所有的原理图、印版图和库文件的方法，那么，在“我的电路设计.ddb”数据库文件下只需执行菜单命令 FileNew，就可以新建不同的文件类型，最好是在“我的电路设计.ddb”数据库文件下先新建几个文件夹，将这些文件夹改名
10、为多个电路名称、一个原理图库名称和一个印版图库名称，然后在电路名称文件夹中新建一个原理图文件和一个印版图文件，在原理图库名称文件夹和印版图库名称文件夹中根据自己的需要，新建一个或者多个原理图库文件和印版图库文件，如果一个电路由多个单元组成，那就可以在电路名称文件夹中再新建多个文件夹，把这些文件夹当成单元电路名称文件夹，又在这些单元电路名称文件夹中新建一个原理图文件和一个印版图文件。这里要注意的是：新建各种类型的文件，路径一定要清晰，不能搞乱，否则，绘制的图太多的话，自己都难以查找，并且要坚持最下面的一个文件夹里只新建一个原理图文件和一个印版图文件的原则，这样操作原理图和印版图的同步设计，相对要
11、简单一些。如果要添加自己的原理图库文件和印版图库文件，只需在绘制原理图和印版图中，按照 Protel 99 添加库文件的方法，把“我的电路设计.ddb”数据库文件添加到元件库管理器中就可以了，在绘制原理图中添加的是原理图库，在绘制印版图中添加的是印版图库，决不会发生错位，数据库文件中即使有原理图和印版图等文件，并不影响库文件的添加。6第三章第三章 各部分电路图及功能各部分电路图及功能3.1 AD590 测温电路及功能AD590 测量摄氏温度的电路图系统使用集成电路温度传感器 AD590 作为测温器，AD590 是一种精度和线性度较好的双端集成温度传感器，其输出电流与绝对温度有关，对于电源电压从
12、 5-10V 变化只引起 1A 最大电流的变化或 1 摄氏度等效误差。电位器 R2用于调整零点，R4用于调整运放 LF355的增益。调整方法如下：在0时调整 R2，使输出VO=0，然后在100时调整 R4使VO=100mV。如此反复调整多次，直至0时，VO=0mV，100时VO=100mV 为止。最后在室温下进行校验。例如，若室温为25，那么VO应为25mV。冰水混合物是0环境，沸水为100环境。要使图中的输出增大，可通过增大反馈电阻（图中反馈电阻由 R3与电位器 R4串联而成）来实现。另外，测量华氏温度（符号为）时，因华氏温度等于热力学温度减去255.4再乘以9/5。AD581的功能：AD5
13、81 是一款三引脚、温度补偿式单芯片带隙基准电压源，可以利用12 V 至30 V 的未调节输入电平提供精密的 10.00 V 输出。该器件采用激光晶圆调整(LWT)技术来调整+25C 时的初始误差和温度系数，从而获得以前只有昂贵的混合产品或烘箱调节模块 才能提供的高精度性能。AD581L 为单芯片基准电7压源，初始误差5 mV，保证温度系数为5 ppm/C。*3.2*3.2 正相理想放大电路及说明正相理想放大电路及说明正相理想运算放大器放大电路:正相理想运算放大器理想放大器的电路图如上所示，设正相输入为 V ，与负极相连的电压为 Vp。输入信号电压加到运放的同相输入端“+”和地之间，输出电压通
14、过 R 和 Rn5的分压作用，得 R V /（R +R ） ，作用于反相输入端“-” 。44054理想运放电路有虚短和虚断两条重要的概念，他们对于分析运放电路有很好的帮助作用，其中，虚短是本质的，虚断是派生的。在同相放大电路中，加到两输入端的电压大小接近相等，相位相同是它在闭环工作状态下的重要特征。关于同相放大电路中的几项技术指标的运算:(1)电压增益 AV(2)根据虚短和虚断的概念有：V = V ，i =i =0,由以上电路图可知pnpnV = V = V =ipn0 454VRRR 从而可得电压增益为A = =1+99/1=100 (2.3.1)V 45454i01RR RRR VV8式中
15、 A 为接入负反馈后的电压增益，称为闭环电压增益。A 为正值，表VV示 V 与 V 同相，并且总是大于 1，至少等于 1.由式（2.3.1）看出，由于电路0i中引入负反馈，A 的值只决定于运放外部的元件值，即取决于 R 和 R ，而与V54运放本身的 A，r 和 r 无关。voi0（2）输入电阻 Ri根据放大电路输入电阻的定义有R =i ii iv式中 v =v ，因 r 趋近于正无穷，必有 i 趋近于零，故从放大电路输入端ipii口看进去的电阻为R = （2.3.2）i ii iv（3）输出电阻 R0将信号源 v 置零，则运放内的受控电压源也为零。同时因为理想运放的输i出电阻 r =0，尽管输出端还有其它并联支路。但从输出端口看进去的输出电阻0R = r,故有00)r(2i1RR R (2.3.3) 0093.33.3 ADC0804ADC0804 电路图及引脚功能电路图及引脚功能ADC0804 电路图ADC0804引脚图ADC0804 将单片机传输过来的信号转化成为数字信号，它是一个 A/D
