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《8路溫度巡回檢測、報警系統(tǒng)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在應用文檔-天天文庫。
1、實用標準文案8路巡回檢測、報警系統(tǒng)一、摘要隨著電子技術(shù)的發(fā)展，家用電器和辦公設備的智能化、系統(tǒng)化已成為發(fā)展趨勢，而這些高性能幾乎都要通過電子電路實現(xiàn)。同時，溫度作為與我們生活息息相關的一個環(huán)境參數(shù)，對其的測量和研究也變得極為重要。本實驗基于數(shù)字、模擬電子電路相關知識，實現(xiàn)了8路溫度巡回檢測、報警系統(tǒng)。此系統(tǒng)包括555時鐘電路、計數(shù)與譯碼顯示電路、撥碼開關和數(shù)據(jù)選擇電路、蜂鳴報警電路、電壓比較電路、Pt100測溫電路等模塊。各模塊焊接前均用Multisim軟件對電路進行了仿真。8路通道中，有6路采用撥碼開關實現(xiàn)對通道的工作狀態(tài)模擬，1路采用滑動變阻器與
2、窗口比較器實現(xiàn)通道的工作狀態(tài)模擬，還有1路為熱電阻Pt100的測溫電路，且后兩路通道均設置兩個閾值，可檢測系統(tǒng)工作狀態(tài)是否處于正常范圍之內(nèi)。該系統(tǒng)能夠?qū)Χ鄠€通道的工作狀態(tài)（如溫度）是否正常進行巡回檢測。當某一通道出現(xiàn)故障（如超溫）時，由巡回檢測系統(tǒng)發(fā)出報警并顯示故障的通道號，故障排除后，系統(tǒng)可繼續(xù)進行巡回檢測。文檔實用標準文案二、設計任務2.1設計選題選題八：8路巡回檢測、報警系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)2.2設計任務要求（1）基本要求：用十進制計數(shù)器、數(shù)據(jù)選擇器、顯示譯碼器和適當門電路設計一個8路循環(huán)檢測報警器，循環(huán)檢測周期不超過8秒。當某一路出現(xiàn)故障（如超溫
3、）時停止檢測，并且發(fā)出報警和顯示故障的通道號；（2）擴展要求1：電源電壓模擬：要求采用滑動變阻器設計與實現(xiàn)2路電源電壓輸出的模擬。電壓比較器可設定上、下限電壓報警值；（3）擴展要求2：實現(xiàn)1路熱電阻Pt100的測溫電路。三、方案設計與論證接通電源后，555芯片在3口輸出10Hz的時鐘信號，在此信號的控制下，74ls160開始在0~7內(nèi)循環(huán)計數(shù)，通過QA，QB，QC，QD輸出BCD碼到74ls47和74ls151的A，B，C端口。八路通道的電壓輸出值送入74LS151八路數(shù)據(jù)選擇器的D0~D7端，74LS151的Y和~W互為反碼形式輸出，Y接74LS1
4、60的控制端ENT，~W接蜂鳴器。正常情況下，~W輸出為低電平，無法驅(qū)動三極管，蜂鳴器不響。當有某一路或多路出現(xiàn)故障時，Y端輸出為低電平，計數(shù)器74LS160停止計數(shù)，QA，QB,QC輸出數(shù)據(jù)保持為出現(xiàn)故障時接受的二進制碼，通過譯碼器在共陽數(shù)碼管上顯示的是一個不變的值，即故障通道號，~W端輸出一個高電平，三極管導通，蜂鳴器響。系統(tǒng)方框圖見圖1：圖1系統(tǒng)方框圖此系統(tǒng)全部使用硬件搭建，未使用單片機，無需編程，芯片采用了文檔實用標準文案74系列，在滿足題目要求的前提下降低了系統(tǒng)的開發(fā)成本，且硬件電路結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。四、電路單元參數(shù)的選定和設計實現(xiàn)4.1
5、555時鐘電路將555接成多諧振蕩器，當RST為高電平時電路正常工作。DIS端為555芯片內(nèi)部三極管的集電極，當輸出為高時，DIS端電壓被拉低至0V，電容C1通過D2,R2放電，反之，輸出為低時，VCC通過R1，D1給C1充電。電路參數(shù)計算過程如下：充電時間：放電時間：振蕩周期：取可得：，，，電路圖如圖2所示：圖2555時鐘電路文檔實用標準文案輸出端仿真波形如圖3所示：圖3555仿真輸出波形4.2計數(shù)與譯碼顯示電路在時鐘信號作用下，當數(shù)據(jù)控制端處于高電平時，74ls160開始計數(shù)，通過QA，QB，QC，QD輸出BCD碼到74ls47的A，B，C，D端
6、,數(shù)碼管實時顯示當前檢測的通道號。計數(shù)至8時QD（D為最高位）端出現(xiàn)高電平，通過反相器74ls04輸出一個低電平接回74ls160的~CLR端，計數(shù)清零，重新在0~7之間循環(huán)計數(shù)。采用74ls47驅(qū)動顯示譯碼電路，顯示部分使用的是共陽數(shù)碼管，74ls47的OA~OG輸出端分別接數(shù)碼管的A~G,，完成對74ls160計數(shù)的同步顯示。通過上拉電阻對數(shù)碼管進行分壓限流。經(jīng)查詢，得知LED數(shù)碼顯示模塊的工作電壓為1.66V，工作電流為10mA。上拉電阻阻值計算為：（取300Ω）數(shù)碼管顯示電路如圖4所示：文檔實用標準文案圖4數(shù)碼管顯示電路4.3撥碼開關和數(shù)據(jù)選
7、擇電路八路通道參數(shù)由撥碼開關模擬，送入74LS151八個數(shù)據(jù)輸入口，其中A,B,C為數(shù)據(jù)選擇端口。正常情況下，Y為高電平，~W輸出為低電平，故障時，Y為低電平，~W輸出為高電平。為防止電流過大，撥碼開關接有上拉電阻。74LS151的輸出邏輯式為：（即Y和~W互為反碼形式輸出）撥碼開關和數(shù)據(jù)選擇電路如圖5所示：文檔實用標準文案圖5撥碼開關和數(shù)據(jù)選擇電路4.4蜂鳴器報警電路正常情況下，~W輸出為低電平，無法驅(qū)動三極管，蜂鳴器不響，當有某一路或多路出現(xiàn)故障時，74ls151芯片的~W腳輸出一個高電平（經(jīng)實驗檢測為3.7v），三極管導通，蜂鳴器響，數(shù)碼管顯示
8、故障通道號。蜂鳴器報警電路如圖6所示：圖6蜂鳴器報警電路文檔實用標準文案4.5電壓比較電路電壓比較電路由兩部
