石大 电子综合开放实验报告Word文档下载推荐.docx
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信息科学与技术学院
2013年1月
目录
一、设计任务与要求2
二、方案设计与论证3
2.1设计思想3
2.2原理图4
三、单元电路设计与参数计算4
3.1单位电路设计：
4
3.2相关数据计算：
6
四、总原理图及元器件清单8
4.1．总原理图8
4.2．元件清单8
五、性能测试与分析（软件设计与调试）9
六、结论与心得11
参考文献11
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，数码管不显示，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，其中温度用电压表示，8V以下表示温度正常，9-10V表示温度不正常，10V（不含10V）以上表示温度过高。
二、方案设计与论证
2.1设计思想
温度控制报警电路的工作原理框图如图所示，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，并通过有明显死定了在数码管上显示。
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，温度控制电路给译码电路提供信号，使其停止工作，数码管不显示，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。
2.2原理图
三、单元电路设计与参数计算
3.1.1振荡电路
为简化起见，本电路采用100Hz的时钟信号源提供计数时钟脉冲。
3.1.2译码调制：
本电路采用CMOSCD4511芯片作为数码管前的译码部分，其功能表为
当连接4518的4、5脚时，数码管按0→1→2→3→4→5的顺序循环显示，其调试仿真结果为
3.1.3温度控制电路
（1）在温度规定的范围内，相当于可调电阻比例比较小时，U4B同乡端电压较低，使V+<
V—，U4A输出低电平，U4B输出低电平，三极管Q1Q2的基极电流为零，三极管截止，集电极无电流，继电器的线圈无电流通过，但此时数码管应按0~1~2~3~4~5的顺序循环显示，所以这里应用常闭的继电器。
计数电路与门输出的反馈信号经继电器K1接，计数器的复位端，实现循环显示。
（2）当温度升高时，即可变电阻比例增大到一定程度（66.7%）时，此时的电压，比较器U2A翻转，输出高电平，三极管有基极电流，三极管饱和导通，常闭继电器K1有电流通过，常闭点断开，而常开继电器K2无电流通过，故绿色发光二极管变亮，U1B输出低电平，红色发光二极管不亮，数码管应按0→1→2→3→4→5→6→7的顺序循环显示
（3）当温度继续升高（80%）时，U2A输出低电平，常闭继电器K1无电流通过，绿色发光二极管不亮，U1B输出高电平，常开继电器K2有电流通过，红色发光二极管变亮，CD4511的4脚BI为高电平，数码管不显示。
4511BD_5V芯片的所需电压为5V，数码管SEVEN_SEG_COM_K_YELLOW的最小导通压降为1.83V，最低电流为5mA，则数码管所串联的电阻范围为：
对于温度控制部分，U2A比较器LM324AJ的2脚电压为
。
则由
回路可知，当可变电阻的阻值比=
时，绿色发光二极管LED1刚好变亮；
U1B比较器LM324AJ的6脚电压为
回路可知，当可变电阻的阻值比=
时，红色发光二极管LED1刚好变亮。
四、总原理图及元器件清单
4.1．总原理图
4.2．元件清单
该表必须有表号，表名，在表上方。
表格中内容字体为五号。
元件序号
型号
主要参数
数量
备注
R1
R
600
7
R2
10K
2
1
可变
R3
5K
R4
2K
V1
5V
VDD
LED1
LED
U2A
LM324AJ
K1
EMR011B03
K2
EDR201A05
U3A
4518D
U4
4511BD
五、性能测试与分析（软件设计与调试）
（1）当可变电阻阻值小于67%（图中为60%），LED1/LED2均不亮，数码管应按0~1~2~3~4~5的顺序循环显示
（2）
当可变电阻阻值大于67%且小于80%时（图中为70%），LED1变亮，LED2不亮，数码管应按0→1→2→3→4→5→6→7的顺序循环显示
（3）当可变电阻阻值大于80%时（图中为85%），LED2变亮，LED1不亮，数码管消隐。
六、结论与心得
我所设计的是一个温度控制报警装置。
通过老师和同学的指导，以及查阅相关内容，初步完成了对温度控制报警装置的设计。
首先，我用滑动电阻模拟温度的变化，然后我是通过驱动器将显示器在温度正常时，数码管按0→1→2→3→4→5的顺序循环显示。
当温度超过设定值时，滑动电阻的分压发生改变，此时显示器按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.当温度继续上升到一定值时，数码管不显示，同时红色发光二极管点亮。
在课程设计中，自己查阅了书本和网络，吸收了一些知识的基础的上初步完成了此装置。
尽管自己很努力的做温度控制器，但作品还是有瑕疵，我应该继续努力，完善自己的课程设计。
通过本次自己初步学会了电子软件操作的一些具体步骤。
并且比较熟练的掌握了相关软件的使用。
这对自己以后出事电子信息的相关工作有极大的帮助。
同时本次课程设计一定程度上锻炼了自己的刻苦学习程度。
为了课程设计，好几个晚上做仿真到三点才睡。
不过自己真的学到了不少东西，这在自己以后的学习和工作有很大的帮助。
以后我应该更加努力，好好学习相关的知识为实验动手能力打下良好的基础。
参考文献
[1]康华光.电子技术基础:
模拟部分.北京:
高等教育出版社,2000.（小五号，宋体）
[2]蔣黎红.模电数电基础实验及Multisim7仿真..浙江.浙江大学出版社..2007.
[3]闫石.《数字电子技术基础》高等教育出版社，第五版，2007.
[4]童诗白.《模拟电子技术基础》高等教育出版社，第四版，2007.
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