Проектирование электронного медицинского термометра
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
Московский авиационный институт
(Государственный технический университет)
Пояснительная записка
к курсовой работе по дисциплине:
Электроника и микропроцессорная техника
Студента группы 06-325
Панина Марк Александровича
Москва, 2012
Оглавление
Введение
.Технические требования к проектируемому устройству
.Анализ технических требований на проектируемое устройство; выбор и обоснование структурной электрической схемы устройства и используемой элементной базы; описание структурной схемы
.Принципиальная электрическая схема устройства.
.Описание принципиальной схемы и её расчёт
.Перечень элементов схемы
Список литературы и использованных материалов
Введение
Проектируемый прибор- электронный медицинский термометр, в простонародье градусник. Необходим для точного измерения температуры человеческого организма и дальнейшей постановки правильного диагноза. Среди методов выявления бытовой инфекции (простуда, грипп, ОРВИ и т.п.) измерение температуры тела является первоочередным методом.
Технические требования.
Измерительный диапазон от 35 до 45 градусов Цельсия.
Точность 0,1 градуса.
Диапазон температуры хранения от 15ти до 40 градусов Цельсия.
Анализ технических требований на проектируемое устройство.
Описание структурной схемы.
Структурная схема платы датчиков входного блока представлена на чертеже. Схема содержит:
Вторичный источник питания;
Датчик температуры;
Усилитель;
Аналого-цифровой проебразователь;
Дешифратор;
Семисегментный индикатор - 3 шт;
Обоснование структурной схемы
Для питания активных элементов цепи нам необходим вторичный источник питания, так как без напряжения питания они не работают.
Так как мы проектируем прибор, измеряющий температуру нам необходим датчик температуры. В данной работе мы используем терморезистор, который изменяет своё сопротивление в зависимости от своей температуры. Если подать на него напряжение, то ток, проходящий через резистор будет изменяться обратно пропорционально его сопротивлению, которое в свою очередь будет зависеть от температуры. Следовательно ток в цепи будет функцией температуры резистора - датчик температуры.
Далее сигнал идущий от датчика необходимо будет усилить и преобразовать в цифровое значение.
Следующий затем в структурной цепи шифратор преобразует соответствующее цифровое значение для каждой температуры в цифровое значение, вызывающее на индикаторе изменение цвета соответствующих сегментов.
Обоснование конкретных элементов электрической схемы.
В качестве датчика температуры будем использовать терморезистор (резистор, изменяющий свое сопротивление в зависимости от температуры). Лучше всего нам подойдёт Резистор СТ3-19-2,2к.
Полупроводниковые терморезисторы
Источник информации: Зайцев Ю. В. Полупроводниковые резисторы.-М. Энергия, 1969. - 48 с.; ил.
КМТ-1СТ3-19
Тип резистораКМТ-1СТ3-19Максимальная мощность рассеяния, Вт0,60,045Диапазон номинальных сопротивлений по ряду Е24 при 200 С, кОм1-2202,2 10 15Интервал рабочих температур, 0 С-60 +125-90 +125Температурный Коэффициент Сопротивления, %Rном / 0 С4,2-8,43,4 - 4,5Коэффициент рассеяния, мВт / 0С60,5Постоянная времени не более, с853Масса не более г1,00,25
Пример обозначения: Резистор СТ3-19-2,2к
Преимущества Терморезистора СТ№-19 заключаются в том, что:
.Он покрыт стеклом и благодаря этому защищен от коррозии.
.У него меньший размер, а значит ему потребуется меньше времени чтобы нагреться до нужной температуры.
.Его контакты направлены в одну сторону.
Далее нам нам необходим в мостовой схеме переменный резистор, с помощью которого можно было бы откалибровать мост.
Возьмём резистор СП5-2.
Резисторы подстроечные многооборотные проволочные с круговым перемещением подвижной системы, для печатного монтажа, редназначены для работы в цепях постоянного и переменного тока.
Тип резистораСП5-2Номинальная мощность рассеяния, Вт0,5Диапазон номинальных сопротивлений по ряду Е6 с допусками 5%, 10% Ом3,3-47Ч103Предельное рабочее напряжение постоянного и переменного тока В250Масса не более г1,8
Он подходит по диапазону номинальных сопротивлений.
Сигнал, идущий с датчика необходимо усилить, чтобы в дальнейшем с ним работать.
В качестве усилителя аналогового сигнала возьмём дифференциальный (т.к. в условиях конкретной схемы необходимо усиливать разность напряжений, см. разбор принципиальной схемы) операционный (т.к. нам необходимо усиливать постоянное напряжение) усилитель.
Нам подойдёт усилитель К140УД17.
Прецизионный операционный усилитель с малым напряжением смещения и высоким коэффициентом усиления. Частотная коррекция внутренняя. Может работать в диапазоне напряжений питания 3...18 В. Тип корпуса - металлостеклянный, круглый, 8 выводов.
Для того чтобы работать с сигналом только усилить его мало, его необходимо еще перевести в цифровую форму. Для этого используем Аналогово-Цифровой Преобразователь (АЦП).
Подбираем по Uпит, габаритам и кол-ву разрядов.
Микросхема К572ПВ3 Микромощный 8-разрядный АЦП последовательных приближен