多路数据巡回检测

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1、多路数据巡回检测与显示电路的设计一、设计要求1、原理电路的设计。内容包括：温度电压的变换；放大与比较电路；直流电压欠压比较电路；控制电路；D/A、A/D转换电路等。2、画出总体原理图。3、归纳设计和调试过程中遇到的问题解决方法。4、写出设计性实验报告。二、主要元器件LM339（或LM324）、LF398、CC4051（或CC4052）各1片AD590、ADC0804、DAC0808、74LS138、74LS74各1片三、功能要求自动化工业生产或大型设备（如激光器）中，经常需要对生产过程或运行状态的

2、各种工作参数实时进行巡回检测、监视并报警，以确保系统的稳定可靠性。本实验要求设计并调试多路数据巡回检测、显示与报警电路。模拟信号分别为温度（t）、直流电压（Udc）和交流正弦电压（Uac）。各模拟参数的控制要求如下：）和交流正弦电压（）。各模拟参数的控制要求如下：1、正常工作温度：t=(27+3)。C，当t>30。C时，报警（发光显示）；当t<24。C时，报警（发光显示）。2、正常直流电压：Udc=1.5~3.5V，当Udc<1.5V时，报警（发光显示）3、交流正弦电压：Uac=1~2V，f=1k

3、HZ，观测D/A转换后的电压波形。4、采样数据的巡回显示。四、设计提示1、系统框图根据其功能要求，可画出原理框图，如图所示。2、单元电路设计（1）A/D转换A/D转换芯片种类繁多，按其变换原理分类，主要有逐次比较式、双积分式、量化反馈和并行式等。现仅以逐次比较式单片集成芯片ADC0801系列为例进行介绍。ADC0801~0805型为美国NationalSemicondator公司产品，是当前较流行的中速廉价型产品之一。由于它具有三态输出锁存器，可直接驱动数据总线，因而可直接与微处理器接口。此外，模

4、拟输入采用差分输入方式，能量大限度抑制共模噪声。其主要特性如下：分辨率：8位；转换时间：100非线性误差：片内有时钟产生器；电源电压：单+5V供电；模拟输入电压范围：0~+5V；模拟输入通道数：单通道；低功耗：典型电源电流1.5mA。ADC0801~0805典型外部接线如图所示图中外接电阻、电容的典型应用参数为：ADC0801~0805提供两个信号输入端VIN（+）和VIN（-）。当输入信号为（0~Umax)时VIN（-）接地，VIN（+）接Umax；当输入信号为（Umin~Umax)时VIN（-

5、）接Umin，VIN（+）接Umax转换器的零点无需调整，而输入电压的范围可以通过调整VREF/2端的电压加以改变，VREF/2端的电压值应是输入电压范围的1/2。例如：输入电压范围是0.5V到3.5V时,VREF/2端应加强1.5V。当输入电压是0至+5V时，VREF/2端无需加任何电压（浮空即可），而由内部供电电源分压得到。/CS是片选端，/WR是控制芯片启动的输入端，当/CS和/WR同时有效时，便启动转换。/INTR是转换结束信号输出端，输出跳转低电平表示本次转换已经完成，可作为中断或查询信

6、号。如果将/CS接地，/WR端与/INTR端相连，则ADC080X就处于自动循环转换状态。/RD为转换结果读出控制端，当/CS和/RD端同时有效时，输出数据锁存器DB0~DB7提供8位并行二进制数据输出，同时使/INTR复位。（2）信号提取与比较。信号提取要利用传感器才能实现。传感器的种类很多。最常用的有光传感器、温度传感器和压力传感器等。下面仅以AD590为例着重介绍温度传感器的典型应用电路。(a)集成电路温度传感器AD590电路。AD590是电流型（即产生一个与绝对温度成正比的电流输出）集成温

7、度传感器的代表产品。AD590的主要电气参数为：工作电压范围：+4~+30V测温范围：-50~+150℃25℃电流输出（298.20K)：298.2uA上图是从没有引脚的一端向有引脚一端看过去的图！第三个脚可以不用,是接外壳做屏蔽用的。测量温度是把整个器件放到需要测温度的地方。基本使用方法如下：AD590的输出电流值说明如下：其输出电流是以绝对温度零度（-273℃）为基准，每增加1℃，它会增加1μA输出电流，因此在室温25℃时，其输出电流Iout=（273+25）=298μA。由于AD590是个温

8、控的恒流源器件，因而使用时往往将信号转换为电压信号，如图所示，其中，(a)图所示的为最简单的测温电路，它仅对某一温度进行调整，至于这一点选什么温度值好，要看使用范围而定，若选在25℃，通过调节RP，使(R+RP)×I=298.2mV，则在此温度下的温度系统能满足1uA/K的精确度要求。图(b)所示的为温差测量电路，若T1=T2,I=0，则UT=0，若U+=

9、U-

10、=5V，则调节范围是±1uA（相当于±1℃)，由于Rf=10千欧，故电路输出UT=（T2-T1）×10mV/℃。这种电路