【文章內(nèi)容簡介】 阻抗以及線路阻抗之和，Vmax、Vmov分別為最高瞬態(tài)電壓、壓敏電阻的標稱電壓，對于常規(guī)的220V和380V的交流電源，推薦的壓敏電阻的標稱電壓值分別為440470V和760810V。在交流感性負載上并聯(lián)RC電路或電容，也可抑制加至SSR輸出端的瞬態(tài)電壓和電壓指數(shù)上升率。但實驗表明，RC吸收回路，特別是并聯(lián)在SSR輸出端的RC吸收回路，如果和感性負載組合不當，容易導致振蕩，在負載電源上電或繼電器切換時，加大繼電器輸出端的瞬變電壓峰值，增大SSR誤導通的可能性，所以，對具體應用電路應先進行試驗，選用合適的RC參數(shù)，甚至有時不用RC吸收電路更有利。對于容性負載引起的浪涌電流可用感性元件抑制，如在電路中引入磁干擾濾波器、扼流圈等，以限制快速上升的峰值電流。另外，如果輸出端電流上升變化率(di/dt)很大，可以在輸出端串聯(lián)一個具有高磁導率的軟化磁芯的電感器加以限制。 (a) (b) (2)多功能控制電路，當輸入為“0”時，三極管BG截止，SSRSSRSSR3的輸入端無輸入電壓，各自的輸出端斷開；當輸入為“1”時，三極管BG導通，SSRSSRSSR3的輸入端有輸入電壓，各自的輸出端接通，因而達到了由一個輸入端口控制多個輸出端“通”、“斷”的目的。，當輸入為“0”時，三極管BG截止，SSR1輸入端無輸入電壓，輸出端斷開，此時A點電壓加到SSR2的輸入端上(UAUDW應使SSR2輸出端可靠接通)，SSR2的輸出端接通；當輸入為“1”時，三極管BG導通，SSR1輸入端有輸入電壓，輸出端接通，此時A點雖有電壓，但UAUDW的電壓值已不能使SSR2的輸出端接通而處于斷開狀態(tài)，因而達到了“單刀雙擲控制電路”的功能(注意：選擇穩(wěn)壓二極管DW的穩(wěn)壓值時，應保證在導通的SSR1“+”端的電壓不會使SSR2導通，同時又要兼顧到SSR1截止時期“+”端的電壓能使SSR2導通)。5 系統(tǒng)硬件設計 溫度采集電路,由溫度傳感器DS18B20采集被控對象的實時溫度,。在本次設計中我們所控的對象為所處室溫。當然作為改進我們可以把傳感器與電路板分離，由數(shù)據(jù)線相連進行通訊，便于測量多種對象。 數(shù)碼管溫度顯示電路 數(shù)碼管的分類 數(shù)碼管是一種半導體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數(shù)點顯示）；按能顯示多少個“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應用時應將公共極COM接到+5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應字段就點亮。當某一字段的陰極為高電平時，相應字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應用時應將公共極COM接到地線GND上，當某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應字段就點亮。當某一字段的陽極為低電平時，相應字段就不亮。 數(shù)碼管的驅(qū)動方式① 靜態(tài)顯示驅(qū)動：靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O端口進行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二十進制譯碼器譯碼進行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O端口多，如驅(qū)動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要58＝40根I/O端口來驅(qū)動，要知道一個89S51單片機可用的I/O端口才32個呢：），實際應用時必須增加譯碼驅(qū)動器進行驅(qū)動，增加了硬件電路的復雜性。② 動態(tài)顯示驅(qū)動：數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的的COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點亮時間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。 恒流驅(qū)動與非恒流驅(qū)動對數(shù)碼管的影響 顯示效果：由于發(fā)光二極管基本上屬于電流敏感器件，其正向壓降的分散性很大， 并且還與溫度有關，為了保證數(shù)碼管具有良好的亮度均勻度，就需要使其具有恒定的工作電流，且不能受溫度及其它因素的影響。另外，當溫度變化時驅(qū)動芯片還要能夠自動調(diào)節(jié)輸出電流 的大小以實現(xiàn)色差平衡溫度補償。安全性： 即使是短時間的電流過載也可能對發(fā)光管造成永久性的損壞，采用恒流驅(qū)動電路后可防止 由于電流故障所引起的數(shù)碼管的大面積損壞。另外，我們所采用的超大規(guī)模集成電路還具有級聯(lián)延時開關特性，可防止反向尖峰電壓對發(fā)光二極管的損害。超大規(guī)模集成電路還具有熱保護功能，當任何一片的溫度超過一定值時可自動關斷，并且可在控制室內(nèi)看到故障顯示。 數(shù)碼管顯示電路 單片機接口電路 P0口的上拉電阻原理當TTL電路驅(qū)動COMS電路時，如果TTL電路輸出的高電平低于COMS電路的最低高電平（）這時就需要在TTL的輸出端接上拉電阻，以提高輸出高電平的值。OC門電路必須加上拉電阻，才能使用。為加大輸出引腳的驅(qū)動能力，有的單片機管腳上也常使用上拉電阻。在COMS芯片上，為了防止靜電造成損壞，不用的管腳不能懸空，一般接上拉電阻產(chǎn)生降低輸入阻抗，提供泄荷通路。芯片的管腳加上拉電阻來提高輸出電平，從而提高芯片輸入信號的噪聲容限增強抗干擾能力。提高總線的抗電磁干擾能力。管腳懸空就比較容易接受外界的電磁干擾。 上拉電阻阻值的選擇原則包括:從節(jié)約功耗及芯片的灌電流能力考慮應當足夠大；電阻大，電流小。從確保足夠的驅(qū)動電流考慮應當足夠??；電阻小，電流大。對于高速電路，過大的上拉電阻可能邊沿變平緩。 綜合考慮以上三點,通常在1k到10k之間選取。對下拉電阻也有類似道理 對上拉電阻和下拉電阻的選擇應結合開關管特性和下級電路的輸入特性進行設定，主要需要考慮以下幾個因素：1． 驅(qū)動能力與功耗的平衡。以上拉電阻為例，一般地說，上拉電阻越小，驅(qū)動能力越強，但功耗越大，設計是應注意兩者之間的均衡。2． 下級電路的驅(qū)動需求。同樣以上拉電阻為例，當輸出高電平時，開關管斷開，上拉電阻應適當選擇以能夠向下級電路提供足夠的電流。3． 高低電平的設定。不同電路的高低電平的門檻電平會有不同，電阻應適當設定以確保能輸出正確的電平。以上拉電阻為例，當輸出低電平時，開關管導通，上拉電阻和開關管導通電阻分壓值應確保在零電平門檻之下。4． 頻率特性。以上拉電阻為例，上拉電阻和開關管漏源級之間的電容和下級電路之間的輸入電容會形成RC延遲，電阻越大，延遲越大。上拉電阻的設定應考慮電路在這方面的需求。下拉電阻的設定的原則和上拉電阻是一樣的。OC門輸出高電平時是一個高阻態(tài)，其上拉電流要由上拉電阻來提供，設輸入端每端口不大于100uA,設輸出口驅(qū)動電流約500uA，標準工作電壓是5V，(低于此值為低電平)；2V(高電平門限值)。選上拉電阻時：500uA x = ，此為最小阻值，再小就拉不下來了。如果輸出口驅(qū)動電流較大，則阻值可減小。當輸出高電平時，忽略管子的漏電流，兩輸入口需200uA，200uA x15K=3V即上拉電阻壓降為3V，輸出口可達到2V，此阻值為最大阻值，再大就拉不到2V了。選10K可用。COMS門的可參考74HC系列設計時管子的漏電流不可忽略，IO口實際電流在不同電平下也是不同的，上述僅僅是原理，一句話概括為：輸出高電平時要喂飽后面的輸入口，輸出低電平不要把輸出口喂撐了（否則多余的電流喂給了級聯(lián)的輸入口，高于低電平門限值就不可靠了） 上拉電阻的選擇我們在此設計中原則的是用P0口來驅(qū)動數(shù)碼管的顯示,所以我們所通過上述原理。如果是驅(qū)動led，那么用1K左右的就行了。如果希望亮度大一些，電阻可減小，最小不要小于200歐姆，否則電流太大；如果希望亮度小一些，電阻可增大，增加到多少，主要看亮度情況，以亮度合適為準，一般來說超過3K以上時，亮度就很弱了，但是對于超高亮度的LED，有時候電阻為10K時覺得亮度還能夠用。通常就用1k的。： 單片機電源及下載線電路7805是我們最常用到的穩(wěn)壓芯片了，他的使用方便，用很簡單的電路即可以輸入一個直流穩(wěn)壓電源,他的輸出電壓恰好為5v，剛好是51系列單片機運行所需的電壓，介紹一下他的3個引腳以及用它來構成的穩(wěn)壓電路的資料。其中1接整流器輸出的+電壓，2為公共地(也就是負極)，3就是我們需要的正5V輸出電壓了。 7085引腳圖 7085電源原理圖本次用的下載線電路是以一塊74LS373芯片為主的電路。該電路在原理圖上只有一個下載口的體現(xiàn)，只要把下載線接到下載口就可以把程序下載到單片機中了。 溫度控制電路溫度控制分為高、低溫控制。設計所要達到的效果就是，我們給單片機設置一個固定的溫度范圍，當溫度傳感器測量的溫度高于我們設置的最高數(shù)值時，是繼電器的產(chǎn)開開關閉合，使開關打開通電?？刂埔粋€降溫裝置的開啟（本設計中考慮到成本和技術問題，采用電風扇進行降溫控制）。相反，當溫度傳感器測量的溫度低于設置的最低數(shù)值的時候，使開關打開從而控制升問裝置進行加熱（本系統(tǒng)采用電熱絲進行加熱）。通過一個升溫和一個降溫裝置，就能實現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié)。只要通過程序，將我們所要達到的溫度控制在一個恒溫狀態(tài)下。,繼電器的正極接電源電壓,負極接三極管的集電極,之所以采用三極管,就是繼電器一般是需要驅(qū)動電壓的。而單片機的管腳不能提供最后高的電壓，這樣就會導致即使單片機送出了高電平也無法將繼電器開關打開。當接上三極管后就能將輸入信號的