摘要：温度计在实际生产和人们的生活中都有广泛应用。该设计是设计一个数字温度计，该设计包括温度传感器模块，信号放大模块，AD转换模块以及显示模块。首先是对总体方案的选择和设计;然后通过控制LM35进行温度采集;将温度的变化转为电压的变化，其次设计电压电路，将变化的电压量通过放大系统转化为所需要的电压;再通过TC7107将模拟的电压转化为数字量后直接驱动数码管LED对实时温度进行动态显示。使用Proteus仿真软件中构建了数字温度计仿真电路图，仿真结果表明：在温度变化时，可以通过电压的变化形式传递，最终通过3位十进制数显示出来。

关键词：数码管显示;温度计;方案选择

引言：

随着社会的不断发展，温度日渐成为我们每天所需要关注的问题，温度除了可以提醒人们何时添衣加物，冷暖情况外，温度在工业生产方面仍然发挥着巨大的作用，是人民生活，工业生产所离不开的一项重要指标。

一、设计背景

最早的温度计是在1593年，由意大利科学家伽利略发明的，他的第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管，另一端带有核桃大的玻璃泡。使用时加热玻璃泡，然后把玻璃管插入水中，然后随着玻璃管中空气的热胀冷缩，玻璃管内的水面会上下移动，根据移动的多少可以判断温度变化以及温度的高低。自从人类定义了温度这一概念以来，它发挥了及其重要的作用，现如今各大工业，生活，生产都已经离不开温度的测量，在如今高速发展的现代社会，不乏有精确的数字温度计的存在，它的产生为我们创造了更多的生产力作用。

二、总体方案设计

通过查阅大量相关技术资料，并结合自己的实际知识，我主要提出了两种技术方案来实现系统功能。下面我将首先对这三种方案的组成框图和实现原理分别进行说明，并分析比较它们的特点，然后阐述我最终选择方案的原因。

由设计和任务要求可知道，本设计实验主要分为四个部分，即传感器、放大系统、模数转换器以及显示部分。经过分析，传感器可以选择对温度比较敏感的器件，最好是在某参数与温度成线性关系，比如硅热敏晶体管、热敏电阻等;放大系统可以由集成运放组成：A/D转换器需要选择有LED驱动显示功能的，而可供选择的参考元件有TC7107，TC7117，MC14433等;显示部分用4位LED数码管显示。

如下为本次设计原理框图：

三、方案比较

本节对所选取的两个方案进行比较，进而选择较优的方案。

（一）方案一

用一个热敏电阻，通过热敏电阻把温度转化为电压，再得到每一度热敏电阻的电压变化值，用LM324运放做成乘法器，使电压乘以一个比例系数，使一度的变化得到一个整数变化的电压值，然后送入MC14433A/D转换器进行数模转换和数字显示。框图如下所示：

（二）方案二

用硅热敏晶体管做传感器把温度转化为电压，在把每一度的电压变化值通过LM324集成运放进行放大，使其放大的信号应能满足CC7107数模转换的要求，进行数字显示。由于MC14433模数转换器的显示部分需要驱动器CD4511，基准电压又需要一个MC1403，也就是需要外接的电路和元件相对复杂和麻烦。框图如下所示：

（三）方案论证

方案一中由于MC14433模數转换器的显示部分需要驱动器CD4511，基准电压又需要一个MC1403，也就是需要外接的电路和元件相对复杂和麻烦。

方案二中的 A/D转换器TC7107是CMOS大规模集成电路芯片，其片内已经集成了模拟电路部分和数字电路部分所以只要外接少量元件就成了模拟电路和数字电路部分，所以只要外接少量元件就可实现A/D转换。

四、方案选择

由2.2方案论证可以看出：方案一外界电路元器件相对复杂麻烦，不仅MC14433模数转换器的显示部分需要驱动器CD4511，而且基准电压又需要MC1403，相比较于方案二直接采用TC71707复杂很多，所以选取方案二。

参考文献

[1] 韩焱.数字电子技术基础[M].电子工业出版社（第2版）.2014年

[2]《数字电子技术基础》，阎石著，北京：高等教育出版社，1997年;