《多路温度巡回检测电路设计报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《多路温度巡回检测电路设计报告（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课程设计 ( 论文)题 目 名 称多点巡回检测电路课 程 名 称电子技术课程设计学 生 姓 名陈逸学号1141201095 系 、专业电气工程系指 导 教 师刘祥民老师2013 年 12 月 22 日- 2 - 邵阳学院课程设计（论文）评阅表学生姓名陈逸学号1141201095 系电气系专业班级11 电二题目名称多点巡回检测电路课程名称电子技术课程设计一、学生自我总结两个星期的课程设计终于完了，此次的课程设计让我感触很多，不仅仅是知识上的学习和掌握，同时也让我明白了很多做人的道理。在开始阶段，老师让我们了解一些基本知识，当自己照着学习指导上的内容完成了一个课题时那种心情很棒，实验往往是一个苦中
2、有乐的过程，我希望在以后的实验学习中自己能独立思考，同时也要认真去完成，这样既能学到知识，也能让自己的实践操作得到锻炼。我要感谢我们这个团队的人员，他们帮我学到了很多，同时也付出了很多，也感谢老师的细心指导，让我们顺利的完成了课程设计。学生签名：年月日二、指导教师评定评分项目平时成绩论文答辩综合成绩权重30 40 30 单项成绩指导教师评语：指导教师（签名） ：年月日注： 1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。- 3 - 邵阳学院课程设计（论文）任务书年级专业11 级电气工程
3、及其自动化学生姓名陈逸学号1141201095 题目名称多点巡回检测电路设计时间2013.12.9 2013.12.20 课程名称电子技术课程设计课程编号121202306 设计地点电 工 电 子 实 验室 408、409 一、课程设计（论文）目的电子技术课程设计是电气工程及自动化专业的一个重要的实践性教学环节，是对已学模拟电子技术、 数字电子技术知识的综合性训练，这种训练是通过学生独立进行某一课题的设计、安装和调试来完成， 着重培养学生工程实践的动手能力、创新能力和进行综合设计的能力，并要求能设计出完整的电路或产品，从而为以后从事电子电路设计、研制电子产品奠定坚实的基础。二、已知技术参数和条
4、件用中小规模集成芯片和电子元器件设计并制作一交通灯控制电路，具体要求如下：1、要求东西方向车道和南北方向车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都设为45s，时间可设置修改。2、在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5s，才能变换运行车道。3、黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。4、东西，南北方向的车道除了有红、绿、黄灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用倒计时的方式）。5、同步设置人行横道红、绿灯指示。三、任务和要求1.按学校规定的格式编写设计论文。2.论文主要内容有：课题名称。 设计任务和要求。方案选择与论证。方案的原理框图，系统电路图，以及运行说明；单元电路设计与计算说明；元器件选择和
5、电路参数计算的说明等。必须用proteus 或其它仿真软件对设计电路仿真调试。对调试中出现的问题进行分析，并说明解决的措施；测试、记录、整理与结果分析。收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。注： 1此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；- 4 - 2此表 1 式 3 份，学生、指导教师、教研室各1 份。四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）胡宴如主编 .模拟电子技术基础.高等教育出版社.2011 年张克农主编 .数字电子技术. 高教出版社出版.第一版 .2010 年彭介华主编 .电子技术课程设计指导.高教出版社出版.第一版 .2002 年电子电工实
6、验指导书电子电工实验室可以提供的主要仪器设备：示波器型号规格 VP-5220、电子学习机型号规格 WL-V 、万用表MF10；以及分立元件、或中规模集成芯片。五、进度安排2013 年 12 月 9 日-10 日：收集和课程设计有关的资料，熟悉课题任务和要求；2013 年 12 月 11 日：总体方案设计，方案比较，选定方案；2013 年 12 月 12 日-15 日：单元电路设计，参数计算，元器件选择，整体电路图；2013 年 12 月 16 日-17 日：系统仿真调试改进；2013 年 12 月 18 日-19 日：整理撰写设计论文；2013 年 12 月 20 日：答辩六、教研室审批意见设
7、计目的明确，要求合理，难度适中，符合课程设计教学要求。教研室主任（签字） ：2013 年 11 月 20 日七、主管教学主任意见符合课程设计要求主管主任（签字） ：2013 年 11 月 20 日八、备注指导教师（签字）：学生（签字）：- 5 - 摘要本文叙述的是一个八路温度信号进行巡回检测电路设计。本电路包括多路振荡器电路，LED 测量点显示电路，巡回检测电路，传感器电路五部分组成。在传感器电路中使用的温度传感器把被检测信号变为电压信号，用模拟比较器把被检测信号进行处理，直接用数字电压表测出与温度值对应的电压值，并显示出该点是“第几路检测点”。本设计电路简单，可在生活生产中广泛使用。关键字：
8、传感器；温度检测；巡回检测- 6 - 目录摘要1 概述7 2 方案论证7 3 电路设计9 3.1 时钟发生电路 ,9 3.2 八进制循环发生电路 ,9 3.3 LED 数字显示 ,10 3.4 温度采集阵列 ,11 3.5 八通道模拟开关电路 ,13 4 性能的测试14 5 结论、性价比17 6 课设体会及合理化建议17 参考文献18附录19 附录20- 7 - 1、概述本课题要求用电子电路实现八路通道温度电压有规律的选择、测量。课题涉及了涉及了 555 定时器、数字计数器的循环计数、 LED 数字驱动电路以及电子芯片模拟开关的使用。本课题的测温范围为0到 100，通过对元器件的调整同样可以进
9、行更大范围、更多通道的温度测量选择。本方案测量精度高、切换速度快、管理方便并可在很多领域得到更好的应用。课题要求电路要测量至少8 点的温度，首先将温度转换为直流电压，由数字电压表( DvM )直接读取，该读数正比于测量点的温度。另同时要通过计数、译码、显示电路显示出是“第几路测点”。测温范围为 0到 100；测量的相对误差 1。本课题的设计结果可应用于需要对多温度进行监控的领域，方便统一控制，在经过集成后可以制作成定时开关电路，接入压力、声音等传感器可以实现更多信息的巡回检测监控。2、方案论证方案一 如图2-1：图2-1 多路温度巡回检测电路的原理框图（方案一）方案一原理说明：在开启电路后由开
10、关脉冲激活第一个555 单稳态触发器，在有效时测温模块一测温模块二测温模块 N 555 单稳态触发控制电路555 单稳态触发控制 电路555 单稳态触发控制电路计数累加显示器电压显示温度显示- 8 - 间内测温模块通过控制电路与电压表接通，温度通过电压表显示，计数器置零，LED 显示当前通道编号即数字“ 0”。在 555 有效信号停止时由其触发下一个555 单稳态触发器，使模块二与电压表连接，计数器加一后显示当前通道编号并由电压表显示模块二的电压，以此类推，直到最后一个通道的触发器关闭时触发通道0，计数器重新置零，开始新一轮的巡回检测。方案二 如图2-2：图2-2 多路温度巡回检测电路的原理框
11、图（方案二）方案二原理说明：电路开启后有555定时器每隔一段时间产生一个一定时间的脉冲，控制八进制循环发生电路产生对应的开通信号到模拟开关电路，LED显示当前有效地通道编号。八个模拟开关在同一时间只有一个开通，使电压表测出对应的温度传感器的电压，进而显示所选通道对应传感器的温度。方案对比：方案一的模块化较明显，通过每一个555单稳态触发器控制该通道显示的时间，同时在通道关断时激活下一路的触发控制电路。该方案可以很方便的控制每一个通道的温度显示间隔，并且在添加测温通道时可以以模块的方式进行添加，相对比较方便，但成本相对高，维护也更加繁琐。方案二简单实用，通过调节555定时器可以方便的控制通道间切
12、换的时间间隔，并通过电压表对温度进行显示。电路较简单成本相对较低。但对于要额外增加测温通道的电路实际改动可能比较复杂。综合比较，在使用固定通道数的温度巡回检测系统中采用方案二比较经济实惠，同时更方便维护时钟发生器(555 定时器 ) 八进制循环发生电路LED 数字显示器温度传感器阵 列八通道模拟开关电路温度指示 (电压表 ) - 9 - 3、电路设计3.1 时钟发生电路（ 555 多谐振荡器）本电路拟定电压表测量电压足够快，5 秒时间可以使采集人员记录到稳定的电压度数（温度） 。对于电路，要求555多谐振荡器每隔 5s产生一个下降沿信号，即频率为0.2Hz。根据 555 触发器的相关推导公式：
13、T =22TT=21RR2lnC212112/RRRRTTq令周期 T = 5s，占空比 q= 60%, 设1R= 100K 解得相关参数：1R= 100K；2R= 200K ；c= 14.43 F电路图如图 3-1 图 3-1 时钟发生电路3.2 八进制循环发生电路八进制循环发生器是对74LS160 十进制计数芯片的一种修改方案， 对其输出信号进行判断。循环采用同步置数，由07 进行循环，当输出Q=0111（7）时，则对 LOAD 端- 10 - 置低电平，使计数器置0000（0） 。同时 Q1、Q2、Q3 输出则为输出计数对应的二进制码。因为电路需要 8 路控制信号以控制模拟开关的工作，显
14、然需要将二进制码转换为单一的控制信号。采用 3 线-8 线译码器 74LS138 进行译码。对其输出信号取反后以高电平为有效控制开关电路的开通与关断。电路图如图 3-2 图 3-2 八进制循环发生电路3.3 LED 数字显示本部分采用 7448 显示译码器驱动电路， LED 显示部分采用共阴极显示模块，通过上拉电阻对电压分压并对显示部分供电。经查询模块特性，得知LED 显示模块的工作电压为1.66V，工作电流为 10mA。上拉电阻计算11.0/66.15/onfCCIVVR=3347448 的 ABC 输入端分别接 160LED 的计数输出，D 悬空，完成对 160 计数的同步显示。电路图如图
15、 3-3 - 11 - 图 3-3 LED 数字显示驱动电路3.4 温度采集阵列温度采集器采用 TMP36 温度传感器，其采集区间为-40+125，符合要求通过查询硬件手册得知该传感器的具体参数如下：表 3-1 TMP36 温度传感器具体参数初始电压输出电压 / 温度25时输出电压线性工作区间 TMP36 0.5V 10mV/750mV -40+125对于要求的 0100温度采集器 TMP36 的输出电平为 500mV1500mV, 可以使用电压表对电压值进行观察记录，为了方便用户进行直接观测，并且对温度采集器相关电路进行缓冲，提高较远距离的带载能力，在温度采集器的输出端接入由运算放大器构成的电压加减器，利用集成运算放大器输入阻抗高和输出阻抗低的特点，使测量端与输出端隔离，保证输出的稳定性。对于运算放大器的选择我选用了LM324 系列运算放大器，其是一种价格便宜的带有真差动输入的四运算放大器。与单电源应用
