温度控制报警电路

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1、电子综合设计电子技术综合设计报告设计课题：温度控制报警电路的设计专业班级：电子信息工程121班学生姓名：雷雨杜阳马晓波设计时间：2015年1月14号信息科学与技术学院2015年1月电子综合设计目录一、设计任务与要求2二、方案设计与论证3三、单元电路设计与参数计算43.1时钟脉冲产生模块43.2电压比较模块63.3计数模块73.4逻辑电路模块8四、总原理图及元器件清单10五、性能测试与分析125.1正常温度125.2.适当温度135.3.温度过高145.4.总体的原理图145.5PCB原理图155.6PCB板图15六、结论与心得16

2、参考文献1717电子综合设计温度控制报警电路的设计一、设计任务与要求1)温度正常时，数码管按0、1、2、3、4、5顺序显示。2)温度不正常时，数码管按0、1、2、3、4、5、6、7的顺序循环显示，同时绿色发光二极管点亮。3)温度继续上升到一定值时，数码管不计数，同时红色发光二极管点亮。4)要求计数电路的脉冲由555定时器和RC组成的多谐振荡器构成，其中温度用电压模拟表示，8V以下表示温度正常，9-10V表示温度不正常，10V以上表示温度过高。17电子综合设计二、方案设计与论证要求中用电压表示温度，可以用双限电压比价器（窗口比较器）

3、来对输入电压进行比较，产生高低电平的变化来控制发光二极管点亮与数码管的显示，计数电路的脉冲用555定时器与RC组成的多谐振荡器构成。图2.1温度控制报警电路的工作原理图原理图包括振荡电路、计数电路、译码显示电路和温度控制电路。其中，温度控制电路是本电路的核心。振荡电路给计数电路提供计数时钟脉冲。当温度正常时，温度控制电路给计数电路提供一个信号，使其按设定的要求计数，并通过有明显在数码管上显示。当温度超过设定值时，温度控制电路给计数电路提供信号，使其按要求进行报警状态下的计数，并同时点亮绿色发光二极管报警。当温度继续上升，温度控制电

4、路给译码电路提供信号，使其停止工作，数码管不计数，并点亮红色发光二极管报警。温度的改变使温度控制电路提供3个不同的控制信号，最终提供计数、译码显示电路显示出来。方案一、利用两个量程不同的热敏电阻达到一个电压接力的作用，从而达到把电压分为三个挡的目的从未控制LED灯组和七段数码管进行工作。方案二、用电压来表示温度，并且通过比较器将整个的过程产生的电压分为三个档，通过电压比较器，从而达到常温高温和超高温的情况从而达到整个的操作，显示部分使用七段数码管来进行数字显示。我选的是第二个方案。17电子综合设计三、单元电路设计与参数计算3.1时

5、钟脉冲产生模块（1）电路组成多谐振荡器电路图3.1用555定时器构成的多谐振荡器电路如图3.1所示：图中电容C、电阻R1和R2作为振荡器的定时元件，决定着输出矩形波正、负脉冲的宽度。定时器的触发输入端（2脚）和阀值输入端（6脚）与电容相连；集电极开路输出端（7脚）接R1、R2相连处，用以控制电容C的充、放电；外界控制输入端（5脚）通过0.01uF电容接地。（2）工作原理：　　　　　图3.2多谐振荡器的工作波形17电子综合设计多谐振荡器的工作波形如图3.2所示：电路接通电源的瞬间，由于电容C来不及充电，Vc=0v，所以555定时器状

6、态为1，输出Vo为高电平。同时，集电极输出端（7脚）对地断开，电源Vcc对电容C充电，电路进入暂稳态I，此后，电路周而复始地产生周期性的输出脉冲。多谐振荡器两个暂稳态的维持时间取决于RC充、放电回路的参数。暂稳态Ⅰ的维持时间，即输出Vo的正向脉冲宽度T1≈0.7(R1+R2)C；暂稳态Ⅱ的维持时间，即输出Vo的负向脉冲宽度T2≈0.7R2C。555定时器组成多谐振荡器，多谐振荡器产生OUT的信号频率。电阻、电容参数值计算如下： C2为电路的滤波电容，提高电路的稳定性，一般选取0.01uF振荡周期T=0.7(R1+2R2)C，振荡频

7、率f=1/T。图3.3多谐振荡器电路利用的是555定时器产生脉冲对显像管进行信号输入，从而使整个的显像管进行数字的循环，震荡周期T的计算公式如下所示。T=0.7（R27+2R26）C17电子综合设计3.2电压比较模块图3.4比较器图比较器工作是这样的，同相端电平高于反相端电平时，输出高电平，反之，就输出低电平。1)当uIU2时：U2A的输出端为低电平，U3A的输出端为低电平。3)当U1

8、数模块采用74ls160十进制计数器:QA.QB.QC.QD为输出端，RCO是进位输出，ENP,ENT,LOADD都为高电平时计数将13.14引脚通过与非门接到clr清零从而实现计数。图3.574LS160计数电路图17电子综合设计3.4逻辑电路模