电子系统课程设计报告（设计摄氏温度测量仪）

电子系统课程设计报告的核心是构建一个能够测量并显示摄氏温度的装置，具有精度约为1度、电池供电以及超温语音报警和LED显示报警的功能。该设计基于集成温度传感器AD590，它以其线性良好、精度高和易于与计算机接口等特点在温度测量领域广泛应用。 1. **集成温度传感器AD590**： AD590是一个电流输出型的温度传感器，其输出电流与温度成正比，每升高1K温度，电流增加1μA。在设计电路时，需要将AD590的电流信号转换为电压信号以便于显示和处理。这通常通过电流-电压转换电路实现，其中包含运算放大器，例如LM324，以及电阻和电容等元件。 2. **温度测量电路**： - **电流-电压转换**：AD590输出的电流通过负载电阻（如10kΩ）转换为电压，10kΩ电阻上的压降反映了温度变化。每1K温度增加，压降增加10mV。 - **热力学温度到摄氏温度转换**：使用运算放大器A2，配置成比较器形式，结合基准电压（2.73V，对应摄氏零度）进行转换。基准电压由限流电阻和稳压管（如CZ385，1.235V）提供，放大至2.73V。 3. **音乐报警电路**： 当检测到的温度超过预设阈值时，音乐报警电路启动。该电路由运算放大器组成，通过比较两个温度信号的电压差，当达到或超过预设值时，启动音乐报警。 4. **监测报警电路**： 监测报警电路通过比较两个温度传感器（可能是AD590）的输出，当检测到的温度超过安全范围（u3≥u1）时，触发报警。电路中可能包括了比较器和触发器，如图（4）所示。 5. **显示器**： 使用LCD显示器（如LCD_3）配合ICL7106芯片显示温度读数。LCD的引脚需按照指定的连接方式与ICL7106连接，通过测试模式（接触37脚）验证接线是否正确。 6. **电源**： 设计要求使用电池供电，因此整个系统需要考虑低功耗设计，以确保长时间工作。此外，可能还需要加入电池管理系统，以保护电池并监控电量。 实验过程涉及了电路设计、调试和综合测试，包括音乐电路、温度测量和摄氏度输出、液晶显示及报警功能的独立测试，然后将这些模块组合成一个完整的温度测量仪。通过这样的课程设计，学生可以深入理解温度传感器的工作原理、信号转换电路的设计以及报警系统的实现，同时增强实际操作和问题解决能力。