数字电子技术基础-空调机温度控制器..doc

Harbin Institute of Technology 课程设计说明书（论文） 课程名称： 数字电子技术基础 设计题目： 空调机温度控制器 院 系： 实验学院 班 级： 0536102 设 计 者： 崔岩 学 号： 6050520227 指导教师： 于泳 设计时间： 2007-11-30 哈尔滨工业大学 哈尔滨工业大学课程设计任务书 姓 名：崔岩 院 （系）：实验学院电子工程系 专 业：电子信息工程 班 号：0536102 任务起至日期： 2007年1 1月01日至 2007年 12 月 05日 课程设计题目： 空调机温度控制器 已知技术参数和设计要求： 技术参数： 此次主要用到的器件有：AD590、cc4066、cd4017、LM324各一，5.1V和3V稳压管各一，以及各种阻值的电阻等。其主要参数如下： 1、AD590是单片集成的温度电流源传感器，其测温范围－55℃~+150℃，测温精度±0.5℃，整个量程范围内的非线性误差小于±0.3℃。在电压Ｕ为＋4～＋30Ｖ的宽电压范围内，电流Ｉ与温度成线性关系，温度每增加１℃，电流Ｉ随之增加１uA。 2、cc4066是四双向开关，主要用作模拟或数字信号的多路传输。推荐工作条件：电源电压范围：3V～15V 输入电压范围：0V～VDD 工作温度范围：M类 －55℃～125℃ E 类 .－40℃～85℃ 3、cd4017是5位Johnson 计数器，具有10个译码输出端，CP、CR、INH 输入端。推荐工作条件：电源电压范围：3V-15V 输入电压范围：0V-VDD工作温度范围 M 类：55℃-125℃ E 类：40℃-85℃ 4、LM324是四运算放大器，它的内部包含了四组完全独立的运算放大器。 设计要求： 具有温度采集功能，实时采集室内环境温度，要求误差在±1℃之内。 温度设定通过按键完成，比如，按一下键为设定成21℃，按两下键为设定成21℃，依此类推，并且能将设定的温度显示出来。 根据设定温度和采集到的温度判断压缩机的运行状态，可以用开关量来表示。 电路图： 测温电路： 控温电路： 工作量： 确立设计方案 明确设计目标，根据已学知识判断所需电路及器件。主要由两部分构成：温度设定和温度采集。 阅读有关文献 参考《数字电子技术》课本，以及相关元件的技术参数和使用说明，总结所需知识及相关元器件的信息。 详细设计电路，并计算相应的参数 对于本电路中涉及温度测量部分，需设定相关电阻等参数，进而达到题目要求的参数。 研究并改进已知电路 进一步完善所设计的电路，并提出改进方案。 连接设计电路以及调试 按照所设计电路图，在面包板上连接电路。连接后，按照要求及设计目标，逐步调适电路。 具体设计过程： 该控制器的总体框架如图1所示，该电路的核心应为一比较器，且该比较器的阈值电压应受到设定温度输入的控制，可以采用多路模拟开关和电阻分压网络来改变阈值电压。采集到的温度与阈值电压比较后，根据相应的比较结果，控制执行单元，进而达到温度控制的目的。为了便于观察所设定的温度，我们设计了设定温度显示部分。 图1 总体框架 一、温度采集设计 温度采集是空调中对室温进行测定的部分，通过测定当时温度，才能与使用者输入的待调温度进行比较，进而通过执行单元进行调整。 所采用的温度敏感元件是AD590，AD590是单片集成的温度电流源传感器，其测温范围－55℃~+150℃，测温精度±0.5℃，整个量程范围内的非线性误差小于±0.3℃。在电压Ｕ为＋4～＋30Ｖ的宽电压范围内，电流Ｉ与温度成线性关系，温度每增加１℃，电流Ｉ随之增加１uA。管脚图如图2所示。 图2 AD590管脚图 为用AD590实现温度的测量，设计电路时要考虑以下问题： （1）将AD590输出电流信号转化为电压信号，为此应与AD590：串接一电阻，