#多路数据实时监控系统.docx

1、#多路数据实时监控系统多路数据实时监控系统多路数据实时监控系统常用于自动化工业生产或大型设备（如激光器）中，经常需要对生产过程或运行状态的各种工作参数（如压力、温度、流量、电压、电流等不）实时的巡回检测、监视并报警，以确保系统的稳定可靠性。一、设计任务设计一个多路数据实时监控、显示、报警系统。各路模拟参数的控制要求如下：1. 正常工作温度：测试正常工作温度，T=273，当T30时，报警(发光显示)；当T24时，报警。2. 正常直流电压：Vdc=（1.53.5）V，当Vdc1.5V时，报警（可发光显示）。3. 交流正弦电压：Vac=（12）V，f=1KHz，观测D/A转换后的电压波形。二、 调试

2、步骤1. 根据设计任务设计并制作多路数据实时监控系统电路，并逐级调试。如：多路模拟开关、采样/保持、A/D转换等。2. 在T=2030温度范围内测量AD590温度传感器的温度电压变化曲线，确定T=273所对应的电压值。3. 根据步骤2所测电压值，设计并调试温度变量的转换和比较电路，并用发光二极管显示不正常温度。4. 设计并调试模拟信号为直流电压时的比较电路，当输入电压VdcVR时，OR时输出低电平，平时OR位高电平。16、17、18、19端：DS4、DS3 、DS2 、DS1，多路调制选通脉冲信号输出的个位、十位、百位、千位。20、21、22、23端：Q0 、Q1 、Q2 、Q3，A/D转换结

3、果输出信号（BCD码），Q0为MSB位。24端：VDD ,正电源端。主要参数选择（1） 参考电压VR：应根据输入电压范围来选择，可用下式计算；式中，N2为BCD输出数据。（2） 时钟频率fCK和振荡器定时电阻RCK：fCK应该按下式得出：fCK=200/m (kHz)式中，m位整数，m=1,2,3。通常在选择时钟频率时，还要考虑到数据刷新速率的要求。数据刷新速率DUR由下式决定：DUR=16400/fCK （次/s）在选定fCK后，一般可先用查表方法粗选，再用实测方法来确定RCK，查表法粗选RCK的图表如图5-8-6所示图5-8-6 表格积分电容C1和积分电阻R1：积分电容C1通常可选用0.1

4、F。如果采样阶段时间超过100ms，可适当增加C1容量，如取0.22F。在选定C1之后，R1应以积分放大器在最大输入电压下，采样阶段末不发生饱和位原则来选定，具体公式如下： 式中，T1是采样阶段时间；V是为了保证线性工作取得安全条件。若C1=0.1F，VDD=5.0V, fCK=66kHz,则当Vxmax=2.0V时，R1=480k;当Vxmax=200mV时，R1=28 k。MC14433转换的结果采用BCD码动态扫描输出，它的千位、百位、十位、个位4个数位分别和DS4、DS3 、DS2 、DS1输出高电平是相对应。输出数据除了在选通信号DS4、DS3 、DS2 对应位上，Q0 、Q1 、Q

5、2 、Q3输出BCD码之外，还在选通信号DS1对应位上输出了“千”位数和别的信号（欠，过量程标志，正，负极性标志等）。例如：DS1为“1”时，Q0 、Q1 、Q2 、Q3各位代码的作用真值表。表中Q3表示1/2位，输出低电平对应“1”，输出高电平对应“0”；Q2表示极性，输出“1表示正极性，输出“0”表示负极性；Q0指示量程是否合适，若输出为“0”，表示量程合适，若输出为“1”，说明VX超出量程范围，当和Q3一起使用时，就可以指示出过量程或欠量程。过量程时Q3为“0”，Q0为“1”；欠量程时Q3 和Q0均为“1”。（6） 报警电路当电路检测到温度或电压超过规定温度、电压时，将产生一个信号给报警

6、电路。使报警电路工作，从而提示工作人员检查电路，排除故障。有很多种方法来制作报警电路，在这里采用的是SGZ07多用报警电路。 图5-8-11 SGZ07内部原理图SGZ07多用报警电路包括控制输入、调制振荡、扬声输出、闪光输出、电源稳压等七部分。它可以用作温度报警器、压力报警器、防盗报警器、失控报警器、险情报警器等，图5-8-11为该器件的内部原理图，图5-8-12为该器件用于报警电路的典型使用。，在SGZ07的脚或脚接上不同的传感器或控制信号，同时适当调试一下R1或R2，便可做不同的报警器。脚、脚是两个相位相反的控制端。 图5-8-12 报警电路四、 主要元器件CA3104（或LM741、324） 1片LF398 1片CC4051（或CC4052） 1片AD590 1片MC14433 1片MC1413 1片MC1403 1片 74LS138 1片74LS74 1片 ICL7136 1片 电阻、电容、发光二极管 若干 调试仪器自选。 吴晓涛 电科081 030831132