【正文】 用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開(kāi)觸點(diǎn)）吸合 .當(dāng)線(xiàn)圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放 .通過(guò)這樣吸合、釋放的過(guò)程，從而達(dá)到了控制在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的 .對(duì)于繼電器的“常開(kāi)、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來(lái)區(qū)分：“常開(kāi)觸點(diǎn)”是繼電器在 線(xiàn)圈 沒(méi)有通電情況下 處于斷開(kāi)狀態(tài)的靜觸點(diǎn)； “常閉觸點(diǎn) ”是 處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn) [4]. 繼電器的作用 (1) 擴(kuò)大控制 范圍：例如，多觸點(diǎn)繼電器控制信號(hào)達(dá)到某一定值時(shí)，可以按觸點(diǎn)組的不同形式，同時(shí)換接、開(kāi)斷、接通 幾路甚至十幾路 電 路 . (2) 放大：例如，靈敏型繼電器、中間繼電器等，用一個(gè)很微小的控制量，可以控制很大功率的電 路 . (3) 綜合信號(hào)：例如，當(dāng)多個(gè)控制信號(hào)按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時(shí)，經(jīng)過(guò)比較綜合，達(dá)到預(yù)定的控制效 果 . (4) 自動(dòng)、遙控、監(jiān)測(cè)：例如，自動(dòng)裝置上的繼電器與其他電器一起，可以組成程序控制線(xiàn)路，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn) 行 . 繼電器的技術(shù)參數(shù) (1) 額定工作電壓 ： 是指 繼電器 線(xiàn)圈需要的 正 常工作電壓 .可 以是直流電壓，也可以是交流電壓，這取決于繼電器 的型號(hào) . (2) 直流電阻 ： 是指繼電器中線(xiàn)圈的直流電 阻，可以使 用 萬(wàn)能表測(cè)量 得到具體 數(shù)值 . 微電腦控制藥膳煲 的控制部分設(shè)計(jì) 5 (3) 吸合電流 ： 是指在正常使用 中 繼電器能夠產(chǎn)生吸合動(dòng)作的最小電 流 .為了 讓繼電器穩(wěn)定工作， 給定的電流必須略大于吸合電流 .為了 不因大電流燒毀線(xiàn)圈，給線(xiàn)圈加的工作電壓一般不會(huì)超過(guò) 倍額定工作電 壓 . (4) 釋放電流 ： 是指繼電器釋放動(dòng)作的最大 電流 .當(dāng)繼 電器吸合狀態(tài)的電流減小到一定程度時(shí) （ 電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸合電流 ） ，繼電器就會(huì)恢復(fù)到未通電的釋 放狀態(tài) . (5) 觸點(diǎn)切換電壓和電流 ： 是指繼電器允許加載的電壓和 電流 .它決 定了繼電器能控制電壓和電流的大小，使用時(shí)不能超過(guò)此值，否則很容易損壞繼電器的 觸點(diǎn) . 繼電器的參數(shù)選擇 (1) 繼電器額定工作電壓 的選擇 .繼電器最 主要的一項(xiàng)技術(shù)參數(shù) 就是額定工 作電壓 .使用繼電器時(shí)， 首先應(yīng)該 考慮電路（即繼電器線(xiàn)圈電路）的工作電壓，繼電器的額定工作電壓 與 所在電路的工作電壓 應(yīng)該是相等 的 .一般所 在電路的工作電壓是繼電器額定工作電壓的 倍 .電 路的工件電壓不 允許 超過(guò)繼電器額定工作電壓， 不然 繼電器線(xiàn)圈 會(huì) 燒 毀 .另外， 一些 集成電路如 NE555 電路可以直接驅(qū)動(dòng)繼電器工作， 一 些集成電路如 COMS 電路輸出電流小， 為了能 驅(qū)動(dòng)繼電器需要加一級(jí)晶體管放大電路 才能工作 ，這 時(shí)要 考慮晶體管輸出電流應(yīng)大于繼電器的額定工作 電流 . (2) 繼電器觸點(diǎn)負(fù)載 的選擇 .觸點(diǎn)負(fù)載是指觸點(diǎn)的承受能力 .繼電器的觸點(diǎn)在轉(zhuǎn)換時(shí)可承受一定的電壓和電流 .所以在使用繼電器時(shí)，需要注意到觸點(diǎn)上通過(guò)的電流和觸點(diǎn)兩端的電壓不能超過(guò)繼電器規(guī)定的觸點(diǎn)負(fù)載能力 . (3) 繼電器線(xiàn)圈電 源的選擇 .這是指 繼電器線(xiàn)圈 工作 使用的是直流電（ DC）還是交流電（ AC） .通 常，初學(xué)者 采用直流電源供電的電子線(xiàn)路來(lái) 進(jìn)行電子制作活動(dòng)，所以 這時(shí)需要使用在 直流電壓 下 線(xiàn)圈 工作 的繼電 器 . 繼電器的測(cè)試 點(diǎn) (1) 測(cè)觸 點(diǎn)電阻 .用萬(wàn)能表的 電阻檔，測(cè)量常閉觸點(diǎn)與動(dòng)點(diǎn)電阻， 在不工作情況下 其阻值應(yīng)為 0， 而常開(kāi)觸點(diǎn)與動(dòng)點(diǎn)的阻值為無(wú) 窮大 .常閉觸點(diǎn)和 常開(kāi)觸點(diǎn) 的判斷可以通過(guò)這種阻值不同的方法 來(lái)區(qū)別 . (2) 測(cè)線(xiàn)圈 電阻 .可用 萬(wàn)能表 R10Ω 檔測(cè)量繼電器線(xiàn)圈的阻值，從而判斷該線(xiàn)圈是否存在著開(kāi)路 現(xiàn)象 . (3) 測(cè)量吸合電壓和 電流 .使 用 電流表 和可調(diào)穩(wěn)壓電源，給繼電器輸入一組電壓 ，同時(shí)把電流表串聯(lián)到供電回路中進(jìn)行監(jiān)測(cè) .逐漸調(diào)高電源電壓，繼電器吸合聲出現(xiàn)時(shí)，記下吸合電壓和吸合電流的數(shù)據(jù) .可以通過(guò)多次測(cè)量取平均值的方法使數(shù)據(jù)更精確 . (4) 測(cè)量釋放 電壓和電流 .連線(xiàn)和測(cè)試方法與上一點(diǎn)相同，當(dāng)繼電器吸合后，再逐漸降低電源電壓，繼電器釋放聲出現(xiàn)時(shí)，記下此時(shí)釋放電壓和釋放電流的數(shù)據(jù)，同樣，也可以通過(guò)多次測(cè)量求平均值的方法取得平均 的釋放電壓 與 釋 放電流 .在一 般情況下，繼電器的釋放電壓 大約是 吸合電壓的 10~50%，如果釋放電壓太?。ㄐ∮?1/10 的吸合電壓），則不能正常使用 了，這樣會(huì)對(duì)電路的穩(wěn)定性造成威脅， 不能可靠正 常工作 . 74HC138 38 譯碼器介紹 74HC138 38 線(xiàn)譯碼 器 ,譯碼器 也稱(chēng)解碼 器，譯碼 過(guò)程實(shí)際上是一種翻譯 過(guò)程 ,即編 碼江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 的逆 過(guò)程 .譯碼器 的輸入是 n 位二值代 碼，輸出 是 m 個(gè)表征代碼原意的狀態(tài)信號(hào)（或另一種代碼），一般情況下有 m 小于等于 2 的 n 次方，即譯碼器輸入線(xiàn)比輸出線(xiàn) 要少 .譯碼 器按其功能可分為三大類(lèi)： (1) 變量譯碼器：將輸入的二進(jìn)制代碼還原為原始輸入 信號(hào) .例 如有兩位二進(jìn)制代碼（ 0， 1），可經(jīng)譯碼器還原為四個(gè)信號(hào)狀態(tài)（ 0， 0）（ 0， 1）（ 1， 0) (1， 1). (2) 代碼變換譯碼器 ：是從一種編碼轉(zhuǎn)換為另一 種編碼 . (3) 顯示譯碼器： 一般是將一種編碼譯成十進(jìn)制碼或特定的編碼，并通過(guò)顯示器件將譯碼器的狀態(tài)顯示出 來(lái) . 74HC138 38 線(xiàn)譯碼器是高速硅柵 CMOS 解碼 器，適合 內(nèi)存地址解碼或數(shù)據(jù)路由應(yīng)用 .74HC138 按照三位二進(jìn)制輸入碼和賦能輸入 條件 ,從 8個(gè)輸出端中譯出一個(gè)低電 平輸出 .在解調(diào)器應(yīng)用 中 ,賦能 輸入端可用作數(shù)據(jù)輸 入端 .在本設(shè) 計(jì) 中， 使用譯碼器來(lái)控制數(shù)碼管的顯示 .其中 前 3 位為設(shè)定時(shí)間，后 3 位為倒計(jì)時(shí)剩余時(shí)間，單位為分鐘 [5]. 74HC245 8 位鎖存器 介紹 74HC245 是總線(xiàn)驅(qū)動(dòng) 器，典 型的 TTL 型 8 位三態(tài)緩沖門(mén) 電路 .它是 雙向輸入 /輸出口，它的雙向功能是通過(guò) DIR 和 E 結(jié)合控制數(shù)據(jù)傳輸方 向 .當(dāng) E 為低電平， DIR 為低電平，數(shù)據(jù)從 B 到 A 傳輸；相反，如果 E 為低電平， DIR 為高電平，數(shù)據(jù)從 A 到 B 傳 輸 . 由于單片機(jī)等 CPU 的數(shù) 據(jù) /地址 /控制總線(xiàn)端口 都有一定的負(fù)載能力，如果負(fù)載超過(guò)其負(fù)載能力，一般應(yīng)加驅(qū) 動(dòng)器 .其主要 用作信號(hào)功率放 大 .在本 設(shè)計(jì)中， 74HC245 的 A 端接單片機(jī)的 P2 口， B 端接外設(shè)的數(shù)碼管，從而起到了功率放大的作用 [6]. 三端穩(wěn)壓器 LM7805 介紹 在電子產(chǎn)品中，常見(jiàn)的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的 LM78XX 系列和負(fù)電壓輸出的 LM79XX 系 列 .顧名思義，三 端 IC 是指這種穩(wěn)壓用的集成 電路，只有 三條引腳輸出，分別是輸 入端、接地 端和 輸出端 .該 系列集成穩(wěn)壓 IC 型號(hào)中的 LM78 或 LM79 后面的數(shù)字 表示 該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電 壓， 如 LM7806 表示輸出電壓為正 6V， LM7909 表示輸出電壓為負(fù) 計(jì)中 LM7805 是輸出 5V 三端穩(wěn)壓器件，內(nèi)部采用電流限幅、過(guò)熱短路保護(hù)，所以這種集成電路實(shí)際上是不會(huì)燒毀的 器件 .它適 用 于變化范圍限寬的電源輸出，從而獲得穩(wěn)定的電壓輸出 .由于 輸出電流大，所以它可以為整個(gè)電路板提供穩(wěn)壓電流，避免采用多穩(wěn)壓的麻 煩 .其特 點(diǎn)是輸出電流可超過(guò) 1A，無(wú)需外接元件，具有短路電流保護(hù)和低輸出電阻特性 [7]. LM7805 在 實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)在三端集成穩(wěn)壓電路上 為其 安裝足夠大的散熱器（ 小功率的條件下沒(méi)有必要 ） .原 因是 當(dāng)穩(wěn)壓管溫度過(guò)高時(shí)，穩(wěn)壓性能 會(huì)降低 ，甚至 引起 器件損壞 . 當(dāng) 電路 制作中需要一個(gè)能輸出 以上電流的穩(wěn)壓電 源時(shí)，一般情 況下將 N 塊三端穩(wěn)壓電路并 聯(lián)，使得 其最大輸出電流為 N 倍的 ，但 在應(yīng)用 過(guò)程中需要注意的是為了保證參數(shù)的一 致，并聯(lián) 時(shí)所 使用的集成穩(wěn)壓電路應(yīng)采用同廠(chǎng)家同批號(hào)的產(chǎn) 品 .除此 之外，為了 避免個(gè)別集成穩(wěn)壓電路失效導(dǎo)致其他電路的連鎖燒毀 ， 在輸出電流上 應(yīng)當(dāng) 留有一定的余量 . 微電腦控制藥膳煲 的控制部分設(shè)計(jì) 7 LM7805 在使用時(shí)的注意事項(xiàng) (1) 輸入輸出壓差不能太 大 ,太 大 的話(huà) 轉(zhuǎn)換效率 就會(huì)迅速下 降，而且 容易 引起 擊穿損壞； (2) 是 輸出電壓的 極限 值，不能超過(guò) 這個(gè) 值 .對(duì)于大 電流輸出 的情 況下，為了 避免出現(xiàn) 熱擊穿 或者 高溫 保護(hù)， 散熱片尺寸 需 要足夠大； (3) 輸入輸出壓差也不能 太小 ,太小 的話(huà) 效率 會(huì) 很 差 . LM7805 的 引腳序號(hào) 與 引腳功能 引腳號(hào)標(biāo)注方法是按照引腳電位從高到底的順序標(biāo)注 的 .這樣標(biāo) 注便于 記憶 .引 腳 ①為最高電 位， ③ 腳為最低電位 ， ② 腳居 中 .不論 正壓還是負(fù)壓， ② 腳均為輸出 端 .對(duì) 于LM78XX 正壓系列，輸入是最高電位，自然是 ① 腳，地端為最低電位，即 ③ 腳 .對(duì) 于 LM79XX負(fù)壓系列，輸入為最低電位，自然是 ③ 腳，而地端為最高電位，即 ① 腳 .此 外，還應(yīng)注意，散熱片總是和最低電位的第 ③ 腳 相連 .這樣 在 LM78XX 系列中，散熱片和地相連接，而在LM79XX 系列中，散熱片卻和輸入端相 連接 . 電壓比較器 LM393 介紹 LM393 為雙電壓比較 器 .LM393 系列由兩個(gè)偏移電壓指標(biāo)低達(dá) 的獨(dú)立精密電壓比較器 構(gòu)成 .該產(chǎn) 品采用單 電 源操作設(shè)計(jì)， 工作電壓范圍達(dá)到 2~ 其 低電耗不受電源電壓值影響 ， 也可采用分離 式電源 .還有 一個(gè)特點(diǎn) 是，即 使是在單電源操作 情況 下，其 輸入共模電壓范圍也 包括接地 .LM393 系列 能夠 直接與 TTL 及 CMOS 邏輯電路接 口 .無(wú) 論正電源還是負(fù)電源操作，當(dāng)?shù)碗姾谋葮?biāo)準(zhǔn)比較器的優(yōu)勢(shì)明顯時(shí)， LM393 系列便與 MOS 邏輯電路直接接口 [8]. LM393 是高增 益，寬頻帶器件，象大多數(shù)比 較器一樣，如果 輸出端到輸入端有寄生電容而產(chǎn)生 耦合，則很容易產(chǎn)生振蕩 .這種現(xiàn)象僅僅出現(xiàn)在當(dāng)比較器改變狀態(tài)時(shí)，輸出電壓過(guò)渡的間隙，電源加旁路濾波并不能解決這個(gè)問(wèn)題，標(biāo) 準(zhǔn) PC 板的設(shè)計(jì)對(duì)減小輸入 —輸出寄生電容耦合是有助 的 .減小 輸入電阻至小于 10K 將減小反饋 信號(hào)，而且 增加甚至很小的正反饋量 （ 滯回 ~10mV） 能導(dǎo)致快速轉(zhuǎn) 換，使得 不可能產(chǎn)生由于寄生電容引起 的振蕩，除 非利用滯后，否則直接插入 IC 并在引腳上加上電阻將引起輸入 —輸出在很短的轉(zhuǎn)換周期內(nèi)振蕩，如果輸入信號(hào)是脈沖波形，并且上升和下降時(shí)間相當(dāng)快，則滯回將不需 要 . 比較器的所有沒(méi)有用的引腳必須 接地 . LM393 偏置網(wǎng)絡(luò)確立了其靜態(tài)電流與電源電壓范圍 ~30V 無(wú) 關(guān) . 通常電源不需要加旁路 電容 . 差分輸入電壓可以大于 Vcc 并不損壞器件，保護(hù)部分必須能阻止輸入電壓向負(fù)端超過(guò). LM393 的輸出部分是集電極開(kāi)路，發(fā)射極接地的 NPN 輸出晶體管，可以用多集電極輸出提 供 . LM393 的主要功能是 輸出負(fù)載電阻能銜接在可允許電源電壓范圍內(nèi)的任何電源電壓上，不受 Vcc 端電壓值的 限制 .此輸 出能作為一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)地 SPS 開(kāi)路 （ 當(dāng)不用負(fù)載電阻沒(méi)被運(yùn)用 ） ，輸出 部分的陷電流被可能得到的驅(qū)動(dòng)和器件的 β 值所限 制 .當(dāng) 達(dá)到極限電流江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 （ 16mA） 時(shí)，輸出晶體管將退出而且輸出電壓將很快上 升 .輸出 飽和電壓被輸出晶體管大約 60ohm 的 γSAT 限 制 .當(dāng) 負(fù)載電流很小時(shí)，輸出晶體管的低失調(diào)電壓 （ 約 ） 允許輸出箝位在零電平 [9]. 在本設(shè)計(jì)中，采用了 LM393 作為溫度檢測(cè)電路核 心元件 .此外 還有一種方法是使用DS18B20 溫度傳感器來(lái)進(jìn)行溫度檢 測(cè) .DS18B20 的 測(cè)溫范圍 是 55℃ ~+125℃ ，固有測(cè)溫誤差 ℃ .單 片機(jī)訪(fǎng)問(wèn) DS18B20 必 須遵守 DS18B20 復(fù) 位、執(zhí) 行 ROM 指令 、執(zhí) 行 DS18B20功能指令這個(gè)順 序 .而在 單點(diǎn)上，可以直接跳過(guò) ROM 指 令 .DS18B20 的轉(zhuǎn)換精度默認(rèn)為12 位，而分辨率是 溫度讀取包括三個(gè)步 驟 .第 一步讓 DS18B20 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換，這一步中首先讓 DS18B20 復(fù)位，然后連續(xù)寫(xiě)入跳過(guò) ROM 的字節(jié)命令： 0xCC，開(kāi)始轉(zhuǎn)換的功能命令： 0x44，之后延時(shí)一段時(shí) 間 .第二步為讀 暫存數(shù)據(jù)，具體為首先讓DS18B20 復(fù)位，然后寫(xiě)入跳過(guò) ROM 的字節(jié)命令： 0xCC 和讀暫存的功能命令： 成后 讀入第 0 個(gè)字節(jié) LS Byte，轉(zhuǎn)換結(jié)果的低八 位 .讀 入第 1 個(gè)字節(jié) MS Byte，轉(zhuǎn)換結(jié)果的高八 位 .最 后 DS18B20 復(fù)位，表示讀取暫存結(jié) 束 .最 后一步為整合 LS Byte 和 MS Byte 的數(shù)據(jù)乘以 即得到帶一位小數(shù)的溫度 值 .DS18B20 雖然具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線(xiàn)少等優(yōu)點(diǎn)，但 對(duì)于本設(shè)計(jì)中要注意到 較小的硬件開(kāi)銷(xiāo)需要相對(duì)復(fù)雜的 軟件 進(jìn)行補(bǔ) 償，