文档介绍：???????????????随着电子技术的发展,家用电器和办公设备的智能化、系统化已成为发展趋势, 而这些高性能几乎都要通过电子电路实现。同时,温度作为与我们生活息息相关的一个环境参数,对其的测量和研究也变得极为重要。本实验基于数字、模拟电子电路相关知识,实现了 8路温度巡回检测、报警系统。此系统包括 555 时钟电路、计数与译码显示电路、拨码开关和数据选择电路、蜂鸣报警电路、电压比较电路、 Pt100 测温电路等模块。各模块焊接前均用 Multisim 软件对电路进行了仿真。8 路通道中, 有6路采用拨码开关实现对通道的工作状态模拟, 1路采用滑动变阻器与窗口比较器实现通道的工作状态模拟,还有 1路为热电阻 Pt100 的测温电路,且后两路通道均设置两个阈值,可检测系统工作状态是否处于正常范围之内。该系统能够对多个通道的工作状态(如温度)是否正常进行巡回检测。当某一通道出现故障(如超温)时,由巡回检测系统发出报警并显示故障的通道号,故障排除后,系统可继续进行巡回检测。?????????????选题八: 8路巡回检测、报警系统的设计与实现?????????(1)基本要求:用十进制计数器、数据选择器、显示译码器和适当门电路设计一个8路循环检测报警器,循环检测周期不超过 8秒。当某一路出现故障(如超温)时停止检测,并且发出报警和显示故障的通道号; (2)扩展要求 1:电源电压模拟:要求采用滑动变阻器设计与实现 2路电源电压输出的模拟。电压比较器可设定上、下限电压报警值; (3)扩展要求 2:实现 1路热电阻 Pt100 的测温电路。?????????接通电源后,555 芯片在 3口输出 10Hz的时钟信号,在此信号的控制下,74ls16 0 开始在 0~7内循环计数,通过 QA,QB,QC,QD输出 BCD 码到 74ls47 和74ls151 的A, B,C端口。八路通道的电压输出值送入 74LS151 八路数据选择器的 D0~D7 端,74LS15 1 的 Y和~W互为反码形式输出,Y接74LS160 的控制端 ENT , ~W 接蜂鸣器。正常情况下, ~W 输出为低电平,无法驱动三极管,蜂鸣器不响。当有某一路或多路出现故障时, Y 端输出为低电平,计数器 74LS160 停止计数, QA,QB,QC 输出数据保持为出现故障时接受的二进制码,通过译码器在共阳数码管上显示的是一个不变的值,即故障通道号, ~W 端输出一个高电平,三极管导通,蜂鸣器响。系统方框图见图 1: 图1 系统方框图此系统全部使用硬件搭建,未使用单片机,无需编程,芯片采用了 74 系列,在满足题目要求的前提下降低了系统的开发成本, 且硬件电路结构简单,易于实现。??????????????????????????将555 接成多谐振荡器,当RST 为高电平时电路正常工作。DIS 端为 555 芯片内部三极管的集电极,当输出为高时,DIS 端电压被拉低至 0V,电容 C1通过 D2,R2 放电, 反之,输出为低时, VCC 通过 R1,D1给C1充电。电路参数计算过程如下: 充电时间: 1 1 1 2* * T Ln C R ?放电时间: 2 1 2 2* * T Ln C R ?振荡周期: 1 2 1 1 2 2* *( ) T T T Ln C R R ? ?? ?取10 f Hz ?可得: 1 C uF ?, 2 C uF ?, 1 750 R k ?, 2 750 R k ?电路图如图 2所示:图2???时钟电路输出端仿真波形如图 3所示: 图3 555 仿真输出波形????????????在时钟信号作用下,当数据控制端处于高电平时, 74ls160 开始计数,通过 QA , QB , QC , QD 输出 BCD 码到 74ls47 的A,B,C,D端,数码管实时显示当前检测的通道号。计数至 8时 QD (D为最高位)端出现高电平,通过反相器 74ls04 输出一个低电平接回 74ls160 的~CLR 端,计数清零, 重新在 0~7 之间循环计数。采用 74ls47 驱动显示译码电路,显示部分使用的是共阳数码管, 74ls47 的 OA~O G 输出端分别接数码管的 A~G, ,完成对 7 4ls160 计数的同步显示。通过上拉电阻对数码管进行分压限流。经查询,得知 LED 数码显示模块的工作电压为 ,工作电流为 10mA 。上拉电阻阻值计算为: 5 334 0. f on V V RI ??? ???(取 300 Ω) 数码管显示电路如图 4所示: 图 4数码管显示电路??