電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)-溫度測(cè)量與控制器(編輯修改稿)
2025-06-27 12:20 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 大信號(hào)的輸出作為A/D轉(zhuǎn)換的模擬量輸入，進(jìn)入引腳20VIN，引腳D0～D9作為數(shù)字信號(hào)輸出，當(dāng)電路圖如此連接后就可以實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，當(dāng)經(jīng)過(guò)濾波放大的電壓信號(hào)輸入時(shí)，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換就可以輸出9位二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)。將這9位數(shù)字信號(hào)的高8位與最低一位相加，從而將轉(zhuǎn)換精度提高。圖5 電壓比較器LM324是運(yùn)放集成電路，電路模型如圖6所示。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。每一組運(yùn)算放大器可用圖7所示的符號(hào)來(lái)表示，它有5個(gè)引出腳，其中“+”、“”為兩個(gè)信號(hào)輸入端，“V+”、“V”為正、負(fù)電源端，“Vo”為輸出端。兩個(gè)信號(hào)輸入端中，Vi（）為反相輸入端；Vi+（+）為同相輸入端。 LM324的引腳排列見(jiàn)圖7。 圖6 圖7 控制電路（溫控電路）由于通過(guò)溫度傳感器測(cè)得溫度后，將溫度值轉(zhuǎn)化為電壓值，因此，利用電壓值之間的大小關(guān)系就可以控制溫度的大小。我們調(diào)節(jié)溫度是將其轉(zhuǎn)化為電壓的形式，通過(guò)改變電壓值來(lái)實(shí)現(xiàn)控制溫度與被測(cè)溫度的比較。所以，利用剛才介紹的LM324電壓比較器來(lái)完成控制電路的核心控制，由于比較器最小輸入電壓差為40mV，而溫度測(cè)量中輸出電壓精度在5mV，因此需要加大電阻以提高電壓值，以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電壓的正常比較。控制電路圖如下：圖8溫度控制選擇可通過(guò)電位器W2來(lái)實(shí)現(xiàn)．通過(guò)調(diào)節(jié)W2可使其中間頭的電壓在0~，對(duì)應(yīng)的控制溫度范圍為0~120℃，完全可以滿足一般的加熱需要。將開(kāi)關(guān)K打在2的位置，電位器W2中間頭的電壓經(jīng)過(guò)電壓跟隨器A后送到數(shù)顯表頭輸入端來(lái)顯示控制溫度數(shù)值． 調(diào)節(jié)電位器W2，數(shù)顯表頭所顯示的數(shù)值隨之變化，所顯示的溫度數(shù)值即為控制溫度值．電位器W1為預(yù)控溫度調(diào)節(jié)，其電壓調(diào)節(jié)范圍為0——，對(duì)應(yīng)可調(diào)節(jié)溫度范圍為0——27℃．此電位器調(diào)整后，其中間頭的電壓與電位器W2中間頭的電壓分別送入比較放大器B(放大倍數(shù)為1）的反相及同相輸入端，B輸出端的電壓為二輸入電壓之差．此電壓對(duì)應(yīng)兩個(gè)設(shè)定的溫度值之差． 當(dāng)溫度傳感器輸出的電壓小于B的輸出電壓時(shí)，C輸出高電平。 當(dāng)溫度傳感器輸出的電壓大于B的輸出電壓而小于A的輸出電壓時(shí)，表明實(shí)際溫度已接近控制溫度，C輸出低電平，電壓比較器D輸出高電平。當(dāng)實(shí)際溫度上升到100℃以上時(shí)，溫度傳感器的輸出電壓大于1V，電壓比較器D輸出低電平。 聲光報(bào)警器該報(bào)警裝置如圖9所示，主要構(gòu)成器件為555定時(shí)器集成芯片。它組成的多諧振蕩器再加上發(fā)光器件和揚(yáng)聲器，就構(gòu)成了此聲光報(bào)警器，當(dāng)前置電路產(chǎn)生的邏輯信號(hào)為高電平時(shí)，則該聲光報(bào)警裝置工作，發(fā)出聲光報(bào)警。該設(shè)計(jì)的發(fā)聲頻率為： f=[(R1+2R2)C1] ≈10KHZ所以，發(fā)聲持續(xù)時(shí)間： T=1/f≈1104s圖9當(dāng)測(cè)溫電路測(cè)量出溫度時(shí)，信號(hào)傳送至RST端即可，電路如圖10：圖10 轉(zhuǎn)碼電路當(dāng)電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后變成了8位二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)，而后續(xù)電路需要的是8421BCD碼，所以需要進(jìn)行碼制轉(zhuǎn)換。我們選用集成芯片74185來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能,如圖11是7418
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