tt1时刻，Uc上升到2Vcc,比较器A1的输出由1变为0,这时Rd0,
3
Sd1,RS触发器复0,定时器输出U00。
titt2期间，Q1，放电三极管T导通，电容c通过R2放电。
Uc按指数规律下降，当Uc|Vcc时比较器A1输出由0变为1,R—S触
3
发器的RdSd1,Q的状态不变，Uo的状态仍为低电平。
tt2时刻，Uc下降到-Vcc，比较器A2输出由1变为0,R---S触
3
发器的Rd1，Sd0，触发器处于1，定时器输出Uo1。
此时电源再次向电容C放电，重复上述过程。
通过上述分析可知，电容充电时，定时器输出Uo1，电容放电时，Uo0，电容不断地进行充、放电，输出端便获得矩形波。
多谐振荡器无外部信号输入，却能输出矩形波，
3.4CD4511工作原理
（1）锁存功能译码器的锁存电路由传输门和反相器组成，传输门的导通或截止由控制端LE的电平状态。
当LE为“0”电平导通，TG2截止；当LE为“T电平时，TG1截止，TG2导通，此时有锁存作用。
（2）译码CD4511译码用两级或非门担任，为了简化线路，先用二输入端与非门对输入数据BC进行组合，得出、、、四项，然后将输入的数据AD一起用或非门译码。
（3）消隐BI为消隐功能端，该端施加某一电平后，迫使B端输出为低电平，字形消隐。
消隐控制电路如图3-4所示。
消隐输出J的电平为J二二（C+BD+BI。
如不考虑消隐BI项，便得J二（B+CD
据上式，当输入BCD代码从1010---1111时，J端都为“1”电平，从而使显示器中的字形消隐。
四、元器件说明
4.1LM324芯片
LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，外形如图所示。
它的部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外,四组运放相互独立。
每一组运算放大器可用如图所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。
两个信号输入端中,Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反;Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
LM324的引脚排列见下图
管脚连接图
由电压比较器的原理可知：
当同相输入端（正端）电压高于反相输入端（负端）电压时，比较器输出高电平；反之，则输出低电平。
LM324中，当同相输入端3脚输入电压高于反相输入端2脚时，1脚输出高电平；当同相输入端5脚输入电压高于反相输入端时，7脚输出高电平。
4.2热敏电阻
热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系
数热敏电阻器（PTC和负温度系数热敏电阻器器（NTC。
热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。
正温度系数热敏电阻器（PTC在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。
在本课程设计中，我们选用的是随温度升高阻值变大的热敏电阻，即正温度系数热敏电阻简称PTC。
热敏电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。
因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。
目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
金属热电阻的电阻值和温度可以用以下的近似关系式表示即
Rt=Rt0[1+a（t-to）]
式中，Rt为温度t时的阻值；Rto为温度to（通常to=oC）时对应电阻值；a为温度系数。
半导体热敏电阻的阻值和温度关系为Rt=AeB/t
式中Rot为温度为t时的阻值；A、B取决于半导体材料的结构的常数。
4.3555振荡器
它由分压器、比较器、基本R--S触发器和放电三极管等部分组成。
分压器由三个5K的等值电阻串联而成。
分压器为比较器Ai、A2提供参考电压，比较器A的参考电压为2Vcc，加在同相输入端，比较
3
器A2的参考电压为1Vcc，加在反相输入端。
比较器由两个结构相同的集成运放A、A2组成。
高电平触发信号加在Ai的反相输入端，与同相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R--S触发器Rd端的输入信号；低电平触发信号加在A2的同相输入端，与反相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R-S触发器Sd端的输入信号。
基本R--S触发器的输出状态受比较器Ai、A2的输出端控制
4.4CD4511芯片
CD4511是一个用于驱动共阴极LED（数码管）显示器BCD码—七段码译码器，特点：
具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMO电路能提供较大的拉电流。
可直接驱动LED显示器。
CD4511是一片CMOS3CD-锁存/7段译码/驱动器，引脚排列如图3.1所示。
其中abcd为BCD码输入，a为最低位。
LT为灯测试端，加高电平时，显示器正常显示，加低电平时，显示器一直显示数码“8”，各笔段都被点亮，以检查显示器是否有故障。
BI为消隐
功能端，低电平时使所有笔段均消隐，正常显示时，B1端应加高电
平。
另外CD4511有拒绝伪码的特点，当输入数据越过十进制数9（1001）时，显示字形也自行消隐。
LE是锁存控制端，高电平时锁存，低电平时传输数据。
a〜g是7段输出，可驱动共阴LED数码管。
另外，CD4511显示数“6”时，a段消隐；显示数“9”时，d段消隐，所以显示6、9这两个数时，字形不太美观图3是CD4511和CD4518配合而成一位计数显示电路，若要多位计数，只需将计数器级联，每级输出接一只CD4511和LED数码管即可。
所谓共阴LED数码管是指7段LED的阴极是连在一起的，在应用中应接地。
限流电阻要根据电源电压来选取，电源电压5V时可使用300Q的限流电阻。
CD4511引脚图
其功能介绍如下：
BI：
4脚是消隐输入控制端，当BI=0时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。
LT：
3脚是测试输入端，当BI=1，LT=0时，译码输出全为1，不管输入DCBA状态如何，七段均发亮，显示“8”。
它主要用来检测数码管是否损坏。
LE:
锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。
LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。
A1、A2、A3、A4为8421BCD码输入端。
a、b、c、d、e、f、g：
为译码输出端，输出为高电平1有效。
CD451啲部有上拉电阻，在输入端与数码管笔段端接上限流电阻就可工作。
4.5发光二极管它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为
LED发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。
发光二极管是由皿-W族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。
因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。
此外，在一定条件下，它还具有发光特性。
在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。
进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。
假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。
除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。
光量子效率越高。
由于复合是在少子扩散区发光的，所以光仅在靠近PN结面数um以产生。
理论和实践证明，光的峰值波长入与发光区域的半导体材料禁带宽度Eg有关，即入~1240/Eg（mm式中Eg.的单位为电子伏特（ev）。
若能产生可见光（波长在380nm紫光〜780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26〜1.63eV之间。
比红光波长长的光为红外光。
现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管，但其中蓝光二极管成本、价格很高，使用不普遍。
五、结语
在本次的课程设计过自己选题，找材料，分析、设计等，也掌一些软件的操作方法，这为以后的学习做了铺垫。
整个设计实现了从单一的理论学习到解决实际问题的转变。
通过本次的课程设计，我最大的收获就是提高了自身的动手能力，培养了我的寻求解决问题的能力和团队精神也增强了我其它方面的能力。
在设计中，我充分应用我们所学的知识，例如：
集成电路、三极管、二极管、定时器555等元件的应用。
这次实践使我受益匪浅，在摸索该如何设计电路使之实现所需功能的过程中，特别有趣，培养了我的设计思维，增强了我的实际操作能力。
课程设计的自主设计、学习和研究过程中，通过写课程设计的总结报告，初步训练我的书面表达能力。
组织逻辑能力，这些技能应用性强，对我的将来就业和进一步发展帮助较大。
同时也加强了对课本知识理解，使我们做到理论和与实际的联系，收获很大。
并且我也深深地体会到自己所学知识的不足，激发了我的自学能力和应对挑战的能力。
为今后学习打下了良好的基础，也培养了我们严谨务实的作风。
六、参考文献
【1】王港元电工电子实践指导，科学技术，2005年2月
【2】新德，淑华•看图学电子元器件选用、检测与查用100问[M]..机械工业，2009.10
【3】吉雷.Protel99..电子科技大学，2000.10
【4】何社成，实用报警电路图集，中国电力，2009年08月
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