电子技术课程中温度测量自动化的设计实例.docx

简介：
本文档介绍了在电子技术课程中设计的一种自动化温度测量系统。通过具体实例展示传感器选择、数据采集及处理等关键技术环节，为学生提供实践指导和参考案例。 本设计报告主要介绍一个温度测量自动化系统的开发过程。该系统采用四臂电桥电路、差动集成运放、滞回比较器及继电器来构建监测与控制电路，其中热敏电阻Rt作为测温元件使用。当检测到的温度超过设定值（如60±2˚C）时，加热会自动停止；反之则开始加热，并具备指示“加热”或“停止”的功能。 设计要求包括： 1. 根据技术指标选择方案并绘制原理电路图，分析其工作方式和元器件选型。 2. 使用Multisim或Protel99SE进行仿真调试以验证所设计的电路性能。 3. 制作PCB板图用于硬件实现。 4. 编写单片机控制AD转换及温度显示程序代码。 5. 在面包板上组装并调试整个系统，同时在单片机实验箱中测试温度显示功能。 6. 记录和分析实际操作结果以评估系统的测量精度与稳定性。 7. 撰写设计报告总结项目经验。 该自动化控制系统主要由三个部分组成： 1. 温度传感器电路：采用PT100作为测温元件，通过放大器将其电阻值转换为0~5V的电压信号，并显示温度读数。 2. 控制电路：控制加热装置以保持在预设温度范围内运行。 3. 单片机系统：利用单片机构成核心处理单元对采集到的温度数据进行实时监控，同时使用热敏电阻PT100、LM343放大器以及ADC0809模数转换芯片来实现高精度和宽范围内的信号采样。 在Protel原理图设计过程中需注意： - 首先明确各功能模块及其元件选型，并详细记录原因。 - 若涉及CPU，则须分配好其引脚位置并做好文档说明，包括分派原则等信息。 - 使用虚线将不同区域区分开来以提高可读性与灵活性。 - 确保网络标签正确无误地连接到对应的导线上。 常见的设计错误有： * 错用VCC或GND符号 * 电源电压标注不全（如未标明正负极） * 多个接地端口使用相同的网络标号导致实际电路中未能有效隔离 为避免上述问题，建议采用以下策略： - 不要重复创建已有的网络标签。 - 对于标准的供电和地线符号直接复制现有实例而非重新定义。