课程设计目的。
温度是一个与人们生活和生产密切相关的重要物理量。温度的测量和控制技术应用十分广泛。在工农业生产和科学研究中，经常需要对某一系统的温度进行测量，并能自动的控制、调节该系统的温度。
本设计采用热敏电阻对温度进行测量和预置，当测量热敏电阻和预置热敏电阻之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流。测试电路是通过电压比较放大电路来实现温度都的检测，控制电路是通过两个电压比较电路来实现对两个继电器的控制。
工作原理主要是利用热敏电阻把系统的温度通过a\d转换电路将电信号转换成数字信号，并通过与之连接的译码电路中显示出来，在数字显示不同的温度状态时，伴随着不同颜色的发光二极管的点亮。同时电压信号通过电压比较器与输入电压比较决定输出是高电平或是低电平，进而控制下一个电路单元的工作状态。调温控制电路中，通过电压比较器的输入输出关系，决定温度的调节。
当测量温度低于预置温度时，电路经过一系列变化接通加热器电源对其进行加热。当测量到的实际温度升到或超过预置温度时，加热器电源，停止加热，自行降温至预制温度。
设计要求。（1） 被测温度和控制温度均可数字显示；
（2） 控制温度连续可调，精度1oc。
目录。一、系统总体方案设计1
1.1 对温度进行测量和显示1
1.2 恒温控制1
1.3方案图总体设计1
二、各部分功能模块设计2
2.1.1 测温热敏电阻2
2.1.2 预置、测量温度比较放大器3
2.1.3 继电器控制加热系统3
2.1.4 预置、测量电路系统双向开关3
2.1.5 a/d转换器8
2.1.6直流电源10
2.2. cd4066型双向电子开关11
三、温控数显材料表12
四、课程设计体会14
附录：附一： 方案一设计电路原理图15
附二： 方案二设计电路原理图16
一、 系统总体设计方案。
1.1对温度进行测量、控制并显示。
首先，必须将温度的度数（非电量）转换成电量，然后采用电子电路实现课题要求。可采用热敏电阻，将温度转换为相应的电信号，并通过运算放大器放大后经a/d转换器变成数字信号，送入数码显示管进行译码显示。
1.2 恒温控制。
将需要控制的温度所对应的电压值作为基准电压v1，用实际测量电压值v2与之比较，比较结果（即比较器的输出状态）自动的进行控制调节系统温度。
1.3 方框图总体设计。
说明：（1）热敏电阻是对热敏感的半导体电阻。其阻值随温度变化的曲线呈非线性。
（2）由热敏电阻产生的预置、测量电压通过比较器比较后，其输出信号经放大器放大控制继电器系统工作与否。
（3）有热敏电阻产生的预置、测量电路通过双向电子开关后，预置或测量信号经a/d转换器后转换为数字信号，再经译码后在数码显示管中显示预置或测量温度。
二、各部分功能模块设计。
方案一：2.1.1 测温热敏电阻。
热敏电阻是对热敏感的半导体电阻。其阻值随温度变化的曲线呈非线性。
热敏电阻的主要特点是：
灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10～100倍以上，能检测出10-6℃的温度变化；②工作温度范围宽，常温器件适用于-55℃～315℃，高温器件适用温度高于315℃（目前最高可达到2000℃），低温器件适用于-273℃～55℃；
体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度；
使用方便，电阻值可在0.1～100kω间任意选择；
稳定性好、过载能力强。
故可以用热敏电阻用于本实验（要求范围0~100℃），应用图例如下：
2.1.2预置、测量温度比较、放大系统。
在预置、测量热敏电阻得到得到温度的电信号之后，将预置、测量电信号通过放大器进行比较，将电信号大者输出，其中要求预置电信号有正相输入端输入，测量电信号由反相输入端输入（声明：电信号的大小可以很好的反映温度的高低），方案图如下：
2.1.3 继电器控制加热系统。
比较输出的电信号结果有两种，预制温度大于测量的实际温度，或者，测量的实际温度大于预制温度，若高电平输出（即预置温度大于测量温度），此时继电器工作，在220v电压下进行加热，否则继电器不工作，即二极管导通，将继电器短路。设计方案如下：
2.1.4 预置、测量电路系统双向开关。
此系统需要完成的任务是：每按下一次控制电键，该系统控制输出端会输出一个模拟电信号。如：
若此时双向开关的输出为预制温度电信号，则当按一下控制电键时，双向电子开关系统的输出变为测量温度电信号，再按下控制电键，输出状态再次跳转为预制温度电信号。此系统的完成我通过d触发器和74ls151集成选择起来完成。下面先介绍这两个集成器件的功能及实现方式：
一、 集成d触发器。
1.、d触发器的功能分析。
在时钟作用时，d触发器状态的变化仅取决于输入信号d，而与现态无关。其次态方程为。
q(n+1) =d
d触发器的逻辑功能可用表所示的功能表描述。
上述d触发器在时钟作用期间要求输入信号d不能发生变化，即依然存在“空翻”现象。工作波形如下：
2、集成d触发器（74系列）
引出端符号。
1cp、2cp时钟输入端。
1d、2d数据输入端。
1q、2q 输出端。
clr1、clr2直接复位端（低电平有效）
pr1、pr2直接置位端（低电平有效）
逻辑图。功能表。
二、 集成74ls151数据选择器。
数据选择是指通过选择，把多个通道的数据传送到唯一的公共数据通道上去。其示意图如下：(n位通道选择信号)
74ls151是一种典型的集成电路数据选择器，它有3个地址输入端cba，可选择d0~d7共8个数据源，具有两个互补输出端，同相输出端y和反向输出端w。
其管脚图如下所示：
引出脚符号：
a、b、c选择输入端。
d0~d7数据输入端。
strobe选通输入端（低电平有效）
w反码数据输出端。
y数据输出端。
下面列出74ls151的功能表。
h=高电平。
l=低电平。
x=任意。d0~d7=d端对应的电平
三、电子双向开关的构成。
利用集成d触发器和集成74ls151数据选择器构成，基本原理如下：
图1如图1所示，首先将集成d触发器gnd接地，然后接入d，将脉冲开关信号输入端接入cp输入端，r、s均使能端有效，再将q输出端接入集成74ls151的a输入端，对于74ls151，我们要求其另两个选择输入端b、c均接地，数据输入端d2~d7也均接地，gnd接地，而将d0作为测量温度电信号的输入端，d1作为预制温度电信号的输入端，y作为此双向开关的输出状态。
在上述的连接情况下，假设初始状态下q输出为0，则=1，对于74ls151，其选择输入为000，y输出信号为d0输入信号，即测量的实际系统的温度；
当控制电键按下时d=，d触发器触发，使得q=d=1， =0，此时74ls151选择输入端为001，选通d1，y输出为d1，即预制温度电信号。
如此重复，即可在按下电键时选通预置、测量二者之一输出的目的。
2.1.5 a/d转换器。
a/d转换器是将模拟信号转换位数字信号，以方便进行数字显示，比较直观的进行温度检测。在此实验中我们选用lcl7107型号的a/d转换器。
icl7107是高性能、低功耗的三位半a/d转换器电路，它包含有七段译码器、显示驱动器、参考源和时钟系统。icl7107可以直接驱动发光二极管（led）。
icl7107将高精度、通用性和真正的低成本很好的结合在一起，它有低于10v的自动校零功能，零漂小于1v/c，低于10pa的输入电流，极性转换误差小于一个字。真正的差动输入和差动参考源在各种系统中都很有用。在用于测量负载单元、压力规管和其他桥式传感器时会有更突出的优点。
只要用十个左右的无源元件和一个lcd屏就可以与icl7107构成一个高性能的仪表面板，实现了低成本和单电源工作。
icl7107的功能组成可以分为一下几个部分：
1模拟部分。
icl7107的模拟部分如图2所示的每个测量周期分为三个阶段，他们分别为1）自动校零阶段（a~z）；2）信号积分阶段（int）和3）反向积分阶段（de）。
2、自动校零阶段；3信号积分阶段；4反向积分阶段；5差动输入；6差动参考源；7模拟公共端；；8测试管脚；9数字部分。
图2icl7107和icl7106的管教图如下图3所示：
图3icl7107 的典型应用与测试电路如下：（各引脚外接电阻、电容及其数值如图）
图4 icl7107测试线路和典型应用线路（200mv满量程）
2.1.6 直流电源。
直流电源，是维持电路中形成稳恒电流的装置。
对于本实验，系统的各个元器件（如：74ls151，集成d触发器，a/d转换器等）都需要直流电源为其提供电能，在次试验中我们要求的是幅值为6v的电源，即电源要求的取值电压为-6v和6v两个。
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