2019多路温度巡回检测电路设计报告

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1、多路温度巡回检测电路设计报告　　多路温度巡回检测电路设计　　摘要：叙述的是一个八路温度信号进行巡回检测电路设计。本电路包括多路振荡器电路，LED测量点显示电路，巡回检测电路，传感器电路五部分组成。在传感器电路中使用的温度传感器把被检测信号变为电压信号，用模拟比较器把被检测信号进行处理，直接用数字电压表测出与温度值对应的电压值，并显示出该点是“第几路检测点”。本设计电路简单，可在生活生产中广泛使用。　　关键字：传感器；温度检测；巡回检测一、概述　　本课题要求用电子电路实现八路通道温度电压有规律的选择、测量。课题涉及了涉及了555定时器、数字

2、计数器的循环计数、LED数字驱动电路以及电子芯片模拟开关的使用。　　本课题的测温范围为0℃到100℃，通过对元器件的调整同样可以进行更大范围、更多通道的温度测量选择。本方案测量精度高、切换速度快、管理方便并可在很多领域得到更好的应用。　　课题要求电路要测量至少8点的温度，首先将温度转换为直流电压，数字电压表(DvM)直接读取，该读数正比于测量点的温度。另同时要通过计数、译码、显示电路显示出是“第几路测点”。　　测温范围为0℃到100℃；测量的相对误差≤1℃。　　本课题的设计结果可应用于需要对多温度进行监控的领域，方便统一控制，在经过集成后

3、可以制作成定时开关电路，接入压力、声音等传感器可以实现更多信息的巡回检测监控。　　二、方案论证方案一如图1：　　测温模块一555单稳态触发控制电路计数累加显示器测温模块二555单稳态触发控制电路　　电压显示测温模块N555单稳态触发控制电路温度显示图1多路温度巡回检测电路的原理框图　　方案一原理说明：在开启电路后开关脉冲激活第一个555单稳态触发器，在有效时间内测温模块通过控制电路与电压表接通，温度通过电压表显示，计数器置零，LED显示当前通道编号即数字“0”。在555有效信号停止时其触发下一个555单稳态触发器，使模块二与电压表连接，计

4、数器加一后显示当前通道编号并电压表显示模块二的电压。　　-1-　　以此类推，直到最后一个通道的触发器关闭时触发通道0，计数器重新置零，开始新一轮的巡回检测。　　方案二如图2：　　时钟发生器(555定时器)八进制循环发生电路LED数字显示器温度传感器阵列八通道模拟开关电路温度指示(电压表)　　图2多路温度巡回检测电路的原理框图　　方案二原理说明：电路开启后有555定时器每隔一段时间产生一个一定时间的脉冲，控制八进制循环发生电路产生对应的开通信号到模拟开关电路，LED显示当前有效地通道编号。八个模拟开关在同一时间只有一个开通，使电压表测出对应

5、的温度传感器的电压，进而显示所选通道对应传感器的温度。方案对比：　　方案一的模块化较明显，通过每一个555单稳态触发器控制该通道显示的时间，同时在通道关断时激活下一路的触发控制电路。该方案可以很方便的控制每一个通道的温度显示间隔，并且在添加测温通道时可以以模块的方式进行添加，相对比较方便，但成本相对高，维护也更加繁琐。　　方案二简单实用，通过调节555定时器可以方便的控制通道间切换的时间间隔，并通过电压表对温度进行显示。电路较简单成本相对较低。但对于要额外增加测温通道的电路实际改动可能比较复杂。　　综合比较，在使用固定通道数的温度巡回检测

6、系统中采用方案二比较经济实惠，同时更方便维护三、电路设计　　1.时钟发生电路　　本电路拟定电压表测量电压足够快，5秒时间可以使采集人员记录到稳定的电压度数。对于电路，要求555多谐振荡器每隔5s产生一个下降沿信号，即频率为。根据555触发器的相关推导公式：T=T2T2=R1R2Cln2　　qT1/TR1R2/R12R2令周期T=5s，占空比q=60%,设R1=100KΩ解得相关参　　数：R1=100KΩ；R2=200KΩ；c=μF电路图如图3　　-2-　　图3时钟发生电路　　2.八进制循环发生电路　　八进制循环发生器是对74LS160十进

7、制计数芯片的一种修改方案，对其输出信号进行判断。循环采用同步置数，0～7进行循环，当输出Q=0111时，则对~LOAD端置低电平，使计数器置0000。同时Q1、Q2、Q3输出则为输出计数对应的二进制码。因为电路需要8路控制信号以控制模拟开关的工作，显然需要将二进制码转换为单一的控制信号。采用3线-8线译码器74LS138进行译码。对其输出信号取反后以高电平为有效控制开关电路的开通与关断。电路图如图4　　图4八进制循环发生电路　　3.LED数字显示　　-3-　　本部分采用7448显示译码器驱动电路，LED显示部分采用共阴极显示模块，通过上拉

8、电阻对电压分压并对显示部分供电。　　经查询模块特性，得知LED显示模块的工作电压为，工作电流为10mA。上拉电阻计算RVCCVf/Ion5/=334Ω　　7448的ABC输入端分别接160的计