【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 4為接收與顯示的電路圖圖34　接收與顯示電路下面將介紹接收與顯示電路的工作原理信號(hào)接收信號(hào)接受、處理采用CS902接收模塊。溫度(頻率)顯示這實(shí)際是一個(gè)簡(jiǎn)易的頻率計(jì)，通過(guò)檢測(cè)接收模塊的頻率信號(hào)，來(lái)反映測(cè)溫點(diǎn)的溫度值。下面分別介紹幾個(gè)主要部分的功能和工作原理。1）10分頻電路由前面的分析可知，接收模塊收到發(fā)射信號(hào)后，分離出表示溫度量的頻率信號(hào)，經(jīng)IC1B整形處理，進(jìn)入由IC2B構(gòu)成的10分頻電路?！媸?，輸出的頻率為2550Hz，也就是說(shuō)在IC1B的4腳此時(shí)的輸出頻率為2550Hz，為簡(jiǎn)化后面電路的設(shè)計(jì)，溫度顯示部分我們采用的是3位顯示，最大顯示數(shù)據(jù)為999，℃就夠用，所以這里對(duì)輸入頻率先進(jìn)行10分頻處理，使送入頻率計(jì)的顯示的頻率為255Hz，配合小數(shù)點(diǎn)的選擇，正好與實(shí)際環(huán)境溫度讀數(shù)吻合。2）時(shí)鐘電路。為簡(jiǎn)化電路，本論文直接從變壓器的次級(jí)引入頻率為10Hz的電網(wǎng)頻率信號(hào)，經(jīng)IC1C的整形、處理由其10腳輸出50Hz的方波信號(hào)，再經(jīng)IC2A進(jìn)行10分頻后得到5Hz的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)作為計(jì)數(shù)控制電路的時(shí)鐘信號(hào)。由于這里的5Hz的時(shí)鐘信號(hào)是決定本電路測(cè)量精度的關(guān)鍵，所以對(duì)于電網(wǎng)頻率不是很穩(wěn)定的地區(qū)，也可采用獨(dú)立的50Hz時(shí)鐘源為電路提供計(jì)數(shù)脈沖。3）計(jì)數(shù)控制端和輸出顯示電路。這是本電路的核心之一，實(shí)際上它是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的頻率計(jì)電路。大多數(shù)頻率計(jì)是通過(guò)檢測(cè)單位時(shí)間（通常取1s）內(nèi)脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)反映被測(cè)信號(hào)的頻率。下面分析其工作原理。這里主要由IC5(CD4553)、IC6(CD4511)、D6~DQ2~Q4等組成計(jì)數(shù)、顯示電路。CD4553是一片三位BCD計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器的特點(diǎn)是只有一組BCD碼輸出端，但通過(guò)內(nèi)部分時(shí)控制可形成三位十進(jìn)制數(shù)字顯示。三個(gè)負(fù)沿觸發(fā)的BCD計(jì)數(shù)器一同步工作方式級(jí)聯(lián)，每個(gè)BCD計(jì)數(shù)器輸出端都有一個(gè)四位鎖存器，通過(guò)10腳閉鎖使能端（LE）的控制，對(duì)計(jì)數(shù)結(jié)果加以儲(chǔ)存或轉(zhuǎn)送；LE為高電平時(shí)，執(zhí)行鎖存；LE為低電平時(shí)，執(zhí)行送數(shù)。鎖存器與多路轉(zhuǎn)換器配合，完成三組BCD計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值的分時(shí)輸出（Q0~Q3）。數(shù)字選擇輸出（DS1~DS3）提供與分時(shí)輸出同步的控制信號(hào)，用以形成動(dòng)態(tài)顯示方式，低電平有效。即當(dāng)DS1為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)結(jié)果輸出Q0~Q3通過(guò)多路轉(zhuǎn)換器取得的是個(gè)位的計(jì)數(shù)值；當(dāng)DS2為低電平時(shí)，取得的是十位的計(jì)數(shù)值；當(dāng)DS3為低電平時(shí)，取得的是百位的計(jì)數(shù)值。DS1~DS3在任一時(shí)刻只有一個(gè)為低電平，并周期循環(huán)，形成一個(gè)三位時(shí)序信號(hào)。芯片內(nèi)部設(shè)置了一個(gè)掃描振蕩器，用來(lái)產(chǎn)生掃描時(shí)鐘脈沖，通過(guò)掃描器驅(qū)動(dòng)多路轉(zhuǎn)換器完成分時(shí)輸出。掃描振蕩頻率可由芯片第4交所接的電容來(lái)設(shè)定，作為內(nèi)部時(shí)鐘；或由4腳直接輸入外部時(shí)鐘。在12腳的計(jì)數(shù)輸入端設(shè)置了脈沖整形電路，因此對(duì)輸入計(jì)數(shù)脈沖的邊沿?zé)o特殊要求。第11腳是時(shí)鐘抑制端Dis，當(dāng)Dis端為高時(shí)，將輸入計(jì)數(shù)脈沖禁止，從而保留原來(lái)的計(jì)數(shù)值。13腳為復(fù)位端MR，當(dāng)MR為高時(shí)，掃描振蕩被禁止 ，掃描器被復(fù)位，數(shù)字選擇輸出端DS1~DS3均輸出高電平使顯示器消隱，同時(shí)還將三組BCD計(jì)數(shù)全部清零。當(dāng)三組BCD計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值由“999”變?yōu)椤?00”時(shí)。，這主要用于級(jí)聯(lián)。IC6為BCD—七段譯碼，驅(qū)動(dòng)三個(gè)共陰的數(shù)碼管。R7~R1R14為數(shù)碼管各字段和小數(shù)點(diǎn)的限流電阻。由IC4（CD4017）組成時(shí)序控制電路，以完成頻率計(jì)電路必需的1s閘門、數(shù)據(jù)鎖存、刷新、清零等過(guò)程。電路的工作過(guò)程：當(dāng)時(shí)鐘脈沖到來(lái)時(shí)，IC4開(kāi)始計(jì)數(shù)。從圖1中IC4的第一個(gè)脈沖開(kāi)始分析，此時(shí)IC4的7腳（Q3）輸出高電平，由CR3組成的微分電路使IC5被復(fù)位，同時(shí)IC2B的復(fù)位端15腳為高電平“1”，使IC2B各輸出端為低電平“0”狀態(tài)，無(wú)頻率輸出。隨后IC4的進(jìn)位端12腳為低電平，則IC5的時(shí)鐘抑制端11腳也為低電平，時(shí)鐘抑制失效，計(jì)數(shù)閘門被打開(kāi)。同時(shí)，IC2B的9腳也為低電平，由前面的分析可知，IC2B此時(shí)會(huì)將10分頻后的頻率信號(hào)由14腳送至IC5的計(jì)數(shù)輸入端12腳，1秒鐘（5個(gè)IC4的14腳的脈沖）后，IC4的12腳變回高電平，IC5的時(shí)鐘抑制恢復(fù)工作，將輸入計(jì)數(shù)脈沖禁止，計(jì)數(shù)閘門被關(guān)閉，同時(shí)保留計(jì)數(shù)值。，IC4的2腳變?yōu)楦唠娖?，兼IC1A反相后，使IC5的閉鎖使能端10腳為低電平。當(dāng)LE為低電平時(shí)，執(zhí)行送數(shù)；反之，執(zhí)行鎖存。下圖為CD4553的外部引腳圖如圖35，CD4017工作時(shí)的波形圖如圖36。圖35　CD4553外部引腳圖圖36　CD4017工作波形　接收和溫度顯示電路電路參數(shù)與器件選擇本論文接收和溫度顯示電路中有分頻電路、時(shí)鐘電路、計(jì)數(shù)電路、輸出顯示電路。本論文應(yīng)用了以下幾種芯片來(lái)完成接收與顯示電路的功能。施密特觸發(fā)器CD4093的選擇無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)中接收模塊收到發(fā)射信號(hào)以后，分理處表示溫度量的頻率信號(hào)需經(jīng)過(guò)整形處理才能進(jìn)入10分頻電路，所以需要一個(gè)整形裝置。本論文采用的是CD4093，CD4093是由四個(gè)2輸入端施密特觸發(fā)器組成的，它的主要功能是對(duì)脈沖波形整形，使脈沖的前沿后沿更陡直。CD4093還就有翻轉(zhuǎn)特性，外接R、C電路時(shí)還可形成單穩(wěn)態(tài)、雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。CD4093的工作參數(shù)為：直流供電電壓：+18VDC輸入電壓：+25℃15V時(shí)：分頻電路CD4518的選擇在本電路中為了方便設(shè)計(jì)采用的顯示電路為3位顯示，℃，為方便讀數(shù)本論文采用了十分頻電路。本論文用于分頻的電路為CD4518。CD4518是一個(gè)雙BCD同步加計(jì)數(shù)器，它的10腳ENABLE端做計(jì)數(shù)脈沖輸入，9腳CLOCK端成為計(jì)數(shù)使能端。當(dāng)9腳為低電平時(shí)，10腳輸入下降沿使計(jì)數(shù)器加1；當(dāng)9腳為高電平時(shí)，10腳脈沖不引起計(jì)數(shù)。另外，15腳需要保持低電平狀態(tài)，電路才會(huì)正常工作，因?yàn)?5腳為清零端R，當(dāng)R端上加高電平或正脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器各輸出端清為低電平狀態(tài)。很好的滿足了電路要求。外部引腳圖如圖37所示CD4518的參數(shù)為：電源電壓：~18V；輸入電壓：+；輸入電流：177。10mA；存儲(chǔ)溫度：65℃~150℃；圖37　CD4518引腳圖時(shí)序控制電路組成元件CD4017的選擇本論文中時(shí)序控制電路完成頻率計(jì)電路必須的1s閘門、數(shù)據(jù)鎖存、清零等過(guò)程。CD4017是5位Johnson計(jì)數(shù)器，具有10個(gè)譯碼輸出端，CP、CR、INH輸入端。時(shí)鐘輸入端的斯密特觸發(fā)器具有脈沖整形功能，對(duì)輸入時(shí)鐘脈沖上升和下降時(shí)間無(wú)限制。INH為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器在時(shí)鐘上升沿計(jì)數(shù)；反之，計(jì)數(shù)功能無(wú)效。CR為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器清零。Johnson計(jì)數(shù)器，提供了快速操作、2輸入譯碼選通和無(wú)毛刺譯碼輸出。防鎖選通，保證了正確的計(jì)數(shù)順序。譯碼輸出一般為低電平，只有在對(duì)應(yīng)時(shí)鐘周期內(nèi)保持高電平。在每10個(gè)時(shí)鐘輸入周期CO信號(hào)完成一次進(jìn)位，并用作多級(jí)計(jì)數(shù)鏈的下級(jí)脈動(dòng)時(shí)鐘。CD4017的電氣參數(shù)：電源電壓范圍：3~18V；輸入電壓范圍：+；輸入電流：177。10mA；存儲(chǔ)溫度：65℃~150℃計(jì)數(shù)顯示電路CD455CD4511的選擇本論文最后要將計(jì)數(shù)輸出的溫度顯示到數(shù)碼管上，所以本論文選擇的計(jì)數(shù)器CD455驅(qū)動(dòng)器CD4511。CD4553是一片三位BCD計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器的特點(diǎn)是只有一組BCD碼輸出端，但通過(guò)內(nèi)部分時(shí)控制可形成三位十進(jìn)制數(shù)字顯示。它采用掃描輸出方式，通過(guò)它的選通脈沖信號(hào)，依次控制3位十進(jìn)制的輸出，從而實(shí)現(xiàn)掃描顯示方式。CD4553的電氣參數(shù)：直流供電電壓：；輸入電流：177。10mA；輸出電流：+20mA；CD4511是BCD7段譯碼器，有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，4511每筆段最大輸出電流可達(dá)25mA，可直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管和其它器件。LE輸入端分別檢測(cè)顯示、亮度調(diào)節(jié)、存儲(chǔ)或選通一BCD碼等功能。下圖38為4511驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的電路圖。圖38　CD4511數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路CD4511的電氣參數(shù)為：電源電壓：~18V；輸入電壓：+；輸入電流 ：177。10mA；存儲(chǔ)溫度：65℃~150℃；三端