温度采样电路，根据温度亮指示灯

要求设计一款温度采样电路，该电路能够根据被测温度的不同，通过红黄绿三种颜色的指示灯来进行显示。具体的要求如下：当被测温度T≤20°C时，黄色灯亮。当被测温度T≥120°C时，红色灯亮。当被测温度T在20~120°C之间时，绿色灯亮。
为了完成这个电路设计任务，可选用以下硬件进行设计：LM35温度传感器、LM393电压比较器以及其他电阻和电容器件。

想请问怎么设计（画个电路图吧，谢谢），以及电路设计原理和工作原理，还有电压转换电路设计原理，列出所需的电阻、电容等参数的计算公式和计算结果。
以及我一直不懂电容在这些电路中是有什么用，能给我讲讲吗。
谢谢（必要可加酬金）

电路设计原理和工作原理：

LM35温度传感器是一种输出电压与温度成线性关系的传感器，输出电压为10mV/℃。因此，我们可以通过测量LM35的输出电压来得到被测温度。

LM393电压比较器是一种比较器，它可以将两个电压进行比较，并输出高电平或低电平。我们可以将LM35的输出电压与两个参考电压进行比较，从而得到被测温度所对应的指示灯。

当被测温度T≤20°C时，LM35的输出电压为Vout=10mV/℃×T≤200mV。此时，LM35的输出电压小于参考电压Vref1=1.5V，因此LM393的输出为低电平，黄色指示灯亮。

当被测温度T≥120°C时，LM35的输出电压为Vout=10mV/℃×T≥1.2V。此时，LM35的输出电压大于参考电压Vref2=2.5V，因此LM393的输出为高电平，红色指示灯亮。

当被测温度T在20120°C之间时，LM35的输出电压为Vout=10mV/℃×T在0.21.2V之间。此时，LM35的输出电压介于参考电压Vref1和Vref2之间，因此LM393的输出为低电平，绿色指示灯亮。

电压转换电路设计原理：

为了将LM35的输出电压转换为与LM393比较器参考电压相同的电压，我们需要设计一个电压转换电路。该电路由一个运放组成，其输入电阻为R1，反馈电阻为R2。

运放的输出电压为Vout=Vref×(1+R2/R1)，其中Vref为运放的参考电压，我们可以将其设置为1.5V或2.5V，以便与LM393比较器的参考电压相同。

为了使得LM35的输出电压能够被转换为0~Vref之间的电压，我们需要将R1和R2的比值设置为10，即R2=10R1。

所需的电阻、电容等参数的计算公式和计算结果：

LM35的输出电压为10mV/℃×T，因此LM35的输出电压范围为01.5V（当被测温度T=150℃时）。为了使得LM35的输出电压能够被转换为01.5V之间的电压，我们可以将R1设置为10kΩ，R2设置为100kΩ。

LM393比较器的参考电压可以通过电位器进行调节，我们可以将Vref1设置为1.5V，Vref2设置为2.5V。

电容在该电路中主要用于滤波，可以减小电路中的噪声干扰。在LM35的输出端和运放的反馈端分别加入了0.1μF的电容，以减小电路中的噪声干扰。

以上内容引用自ChatGPT。

就一个双限比较器，很容易的，电容看你放在什么位置了，电源上的一般是滤波或退耦，信号上的一般用作平滑信号和滤掉突变尖脉冲，像这种比较器电路，可以防止门限附近指示灯频繁闪烁的现象

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以下是一个基于LM35和LM393的温度采样电路的设计方案。具体电路图如下：

该电路采用LM35温度传感器测量被测温度，并将测量值转换为电压信号。LM393电压比较器用于比较这个电压信号与设定的两个阈值电压（用于分别表示20°C和120°C的温度值），以确定被测温度所处的范围。然后将比较器输出连接到三个发光二极管（LED），用于显示被测温度的范围。

具体的电路工作原理如下：

1. LM35温度传感器将被测温度转换为电压信号。
2. 经过经过电压跟随电路和校准电阻，调整LM35的输出电压，使其与温度呈现一定的线性关系，并另接LM393电压比较器进行比较。
3. 当被测温度低于20°C时，LM35输出的电压低于阈值电压V1，LM393输出低电平，使黄色LED亮。
4. 当被测温度高于120°C时，LM35输出的电压高于阈值电压V2，LM393输出高电平，使红色LED亮。
5. 当被测温度在20°C~120°C之间时，LM35输出的电压在阈值电压V1和V2之间，LM393输出低电平，使绿色LED亮。

电压转换电路的设计原理如下：

1. 使用电压跟随电路将LM35输出电压放大到0~5V的范围内。
2. 通过校准电阻，调整LM35的输出电压，使其与温度呈现一定的线性关系。

所需的电阻、电容等参数的计算公式如下：

1. LM35输出电压计算公式：Vout = (10mV/℃) × T(℃)。其中，10mV/℃是LM35的灵敏度，T(℃)是被测温度。
2. 电压跟随电路中R1，R2的计算公式：R2 = R1 × (Vout/Vref-1)。其中，Vref是LM393比较器的参考电压，一般为2.5V。可以取R1 = 10kΩ。
3. 校准电阻计算公式：Rcal = R2×(T_cal/100)。其中，T_cal是校准温度，一般取为25°C。根据计算结果，可以选择适当的标准电阻值。

可以借鉴下

具体实现功能
系统由STC89C51单片机+液晶1602显示+DS18B20温度传感器+按键模块+报警模块构成。

具体功能：

（1）采用DS18B20温度传感器测温并用LCD1602显示；

（2）按键为设置按键、加键和减键。可设置上下限温度报警值；

（3）当温度超过设定的上或下限时，相应的指示灯亮，蜂鸣器报警；

（4）温度测量范围0到99.9摄氏度，精度为0.1摄氏度。d555eed9258a8c5b880fa4101580e2f0.png

设计背景
随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与了解环境温度。特别地，高温情况下极易造成火灾，例如，在机房中，电脑等设备发热快，若在短时间内机房温度升高，超出了设备正常温度，就会导致系统瘫痪或产生火灾。在这种情况下，温度如果得到及时的检测与报警，就可以在一定程度上减少火灾的发生。

另一个方面，单片机技术已经普及到各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。因此本文将利用单片机芯片，设计一种基于单片机的温度检测报警系统。通过仿真实验证明，本文设计的温度检测与报警系统工作时，液晶显示屏实时显示温度值并利用按键设定温度上下限范围，当所测温度超过设定的温度范围时，蜂鸣器发出报警信号。本设计实现的温控系统结构简单，可操作性强，具有一定的实用价值。

硬件设计
按照总体设计方案，本文的硬件由以下模块构成：

（1）单片机最小系统。用于驱动和控制其他模块，以实现整体功能，其以STC89C52单片机为核心芯片，并辅以复位电路和晶振电路。

（2）信号采集电路。负责采集需要监测的数据温度数据。

（4）按键和显示电路。显示电路用于显示相关数据，按键电路用于控制芯片实现相关功能，直接与单片机相连。

（5）报警及指示电路。用于实现温度报警及指示。

软件设计
根据本文设计需求，在硬件电路设计的基础上，需要通过软件编程实现的具体功能：

（1）驱动各个模块工作，实现LCD模块的显示、温度数据的采集及LED灯的点亮；

（2）按键设置功能。实现温度报警值的设置；

（3）温度报警功能实现。实现温度低报警与温度高报警。

电容的主要作用是储存电荷和能量，同时也可以进行电路的干扰控制、波形整形、滤波等

• 你可以看下这个问题的回答https://ask.csdn.net/questions/192537