【正文】 案一：串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源屬于直流穩(wěn)壓電源的一種在電源應(yīng)用非常廣泛。 在本次設(shè)計(jì)中我們遇到了很多問題，在問題中發(fā)現(xiàn)了自己的不足，是自己真正意識(shí)到在以后的學(xué)中，要理論聯(lián)系實(shí)際，把理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，只有理論與實(shí)踐相結(jié)合才能更好的運(yùn)用學(xué)到的知識(shí)。 拿到課題后 首先讀課題進(jìn)行了仔細(xì)深入的分析，設(shè)計(jì)圖不同的電路原理圖，綜合各個(gè)電路的優(yōu)缺點(diǎn)，最后確定為本論文中的設(shè)計(jì)原理。 表 41 無線數(shù)顯溫度計(jì)對比情況分析表 DT9208 數(shù)字萬用表溫度計(jì) 405 水銀 溫度計(jì) 無線數(shù)顯溫度計(jì) 無線數(shù)顯溫度計(jì) 20 由以上的調(diào)試數(shù)據(jù)可以得出如下結(jié)論： 本論文設(shè)計(jì)的無線數(shù)顯溫度計(jì)性能穩(wěn)定、精確度高、產(chǎn)生的誤差較小、能很好的滿足本論文的需要，并能很好的滿足人民生活的需要。所以在進(jìn)行調(diào)試或?qū)Ρ葘?shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在被測溫度相對穩(wěn)定后再進(jìn)行調(diào)整和記錄。 ℃。 最后，可以用這 款無線數(shù)顯溫度計(jì)與一般的酒精或水銀溫度計(jì)進(jìn)行對比測量實(shí)驗(yàn)。以上如果都正常，只要接線無誤，電路即會(huì)正常工作?；謴?fù)電源，用數(shù)字萬用表的 20kHz 的頻率擋測量接收模塊的信號輸出端（即 DATA 端），應(yīng)該有和 IC2 的 3 腳同樣的頻率讀數(shù)，否則說明接收模塊工作不正常。 接收和溫度顯示部分 該部分電路的調(diào)試很簡單，下面分別介紹。如有差別可調(diào)整 R4 校準(zhǔn)。正常情況下兩個(gè)讀數(shù)應(yīng)接近?？梢杂脭?shù)字萬用表 2V 擋測量 IC1 的輸出端電壓，并記下讀數(shù)。105dBM 靜態(tài)電流 ≦ 5mA 工作電流 ≦ 5 mA 工作電壓 DC5V 輸出方式 TTL 電平 無線數(shù)顯溫度計(jì) 19 第 四 章 無線數(shù)顯溫度計(jì)電路調(diào)試與總結(jié) 第一節(jié) 無線數(shù)顯溫度計(jì)電路調(diào)試 無線數(shù)顯溫度計(jì)連好線接上電源就可以進(jìn)行調(diào)試了。主要技術(shù)指標(biāo)見 表 310 表 310 CS902 主要技術(shù)指標(biāo) CS902 主要技術(shù)指標(biāo) 通訊方式 調(diào)幅 AM 工作頻率 315MHz/433MHz 頻率穩(wěn)定度 177。 （貼片）（貼片）（貼片）輸出 圖 39 CS902 內(nèi)部電路 CS902 工作電壓為 5V，靜態(tài)電流 4mA，它為超再生接收電路，接收靈敏度為 177。本論文選的是 4 位一體共 陰極數(shù)碼管 MY3641AH。 數(shù)碼管的選擇 本論文中數(shù)碼管用于顯示溫度。應(yīng)用范圍廣可提供 5V 的輸出電壓，輸出電流 38mA。 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。 LE 輸入端分別檢測顯示、亮度調(diào)節(jié)、存儲(chǔ)或選通一 BCD 碼等功能。 CD4553 的電氣參數(shù)： 直流供電電壓： ； 輸入電流：177。 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，但通過內(nèi)部分時(shí)控制可形成三位十進(jìn)制數(shù)字顯示。 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。譯碼輸出一般為低電平，只有在對應(yīng)時(shí)鐘周期內(nèi)保持高 電平。 Johnson 計(jì)數(shù)器，提供了快速操作、 2 輸入譯碼選通和無毛刺譯碼輸出。 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)功能無效。 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。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。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)?15 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)。 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。 CD4093 的工作參數(shù)為： 直流供電電壓： +18VDC 輸入電壓： + 25℃ 15V 時(shí)：靜態(tài)工作電流 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，考慮到一般溫度精確到 ℃，為方便讀數(shù)本論文采用了十分頻電路。 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，它的主要功能是對脈 沖波形整形，使脈沖的前沿后沿更陡直。本論文應(yīng)用了以下幾種芯片來完成接收與顯示電路的功能。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。 秒后， IC4 的 2 腳變?yōu)楦唠娖?，?IC1A 反相后，使 IC5的閉鎖使能端 10 腳為低電平。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。 電路的工作過程：當(dāng)時(shí)鐘脈沖到來時(shí)， IC4 開始計(jì)數(shù)。 R7~R1 R14 為數(shù)碼管各字段和小數(shù)點(diǎn)的限流電阻。 輸出一個(gè)正脈沖，這主要用于級聯(lián)。第 14 腳為溢出端 。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，從而保留原來的計(jì)數(shù)值。掃描振蕩頻率可由芯片第 4 交所接 的電容來設(shè)定，作為內(nèi)部時(shí)鐘；或由 4 腳直接輸入外部時(shí)鐘。 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。數(shù)字選擇輸出（ DS1~DS3）提供與分時(shí)輸出同步的控制 無線數(shù)顯溫度計(jì) 13 信號，用以形成動(dòng)態(tài)顯示方式，低電平有效。三個(gè)負(fù)沿觸發(fā)的 BCD 計(jì)數(shù)器一同步工作方式級聯(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 10 腳閉鎖使能端（ LE）的控制，對計(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)。 這里主要由 IC5(CD4553)、 IC6(CD4511)、 D6~D Q2~Q4 等組成計(jì)數(shù)、顯示電路。大多數(shù)頻率計(jì)是通過檢測單位時(shí)間（通常取 1s）內(nèi)脈沖的個(gè)數(shù)來反映被測信號的頻率。 3）計(jì)數(shù)控制端和輸出顯示電路。 為簡化電路，本論文直接從變壓器的次級引入頻率為 10Hz 的電網(wǎng)頻率信號，經(jīng) IC1C 的整形、處理由其 10 腳輸出 50Hz 的方波信號，再經(jīng)IC2A 進(jìn)行 10 分頻后得到 5Hz 的標(biāo)準(zhǔn)信號作為計(jì)數(shù)控制電路的時(shí)鐘信號。當(dāng)環(huán)境溫度再 ℃是，輸出的頻率為 2550Hz，也就是說在 IC1B 的 4 腳此時(shí)的輸出頻率為 2550Hz，為簡化后面電路的設(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，同時(shí)考慮到一般溫度顯示精確到℃就夠用，所以這里對輸入頻率先進(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，此時(shí)我們看到的顯示就是 ，正好與實(shí)際環(huán)境溫度讀數(shù)吻合。下面分別介紹幾個(gè)主要部分 的功能和工作原理。 第 二 節(jié) 無線數(shù)顯溫度計(jì)接收和溫度顯示電路 接收和溫度顯示電路工作原理 下圖 34 為接收與顯示的電路圖 圖 34 接收與顯示電路 CD4518CD4511CD4553CD40176 V 電源CD4518接收模塊無線數(shù)顯溫度計(jì) 12 下面將介紹接收與顯示電路的工作原理 信號接收 信號接受、處理采用 CS902 接收模塊。該電路的發(fā)射載頻等于 SAW 的諧振頻率，為 315MHz。 2VT 和 2R 組成調(diào)制電路，接在振蕩發(fā)射管 1VT 的發(fā)射極。它以基本電路為基礎(chǔ)增加了調(diào)制管 2VT 和電源濾波電路而成的。 CS901：內(nèi)部電路如圖 33 所示。 無線數(shù)顯溫度計(jì) 10 圖 32 LM331 做成 U/f 轉(zhuǎn)換電路 三極管的選擇 在溫度檢測與發(fā)射電路中被 LM331 轉(zhuǎn)換成的頻率信號并不是很大，所以需要用三極管進(jìn)行放大， 8050 是小功率三 極管最大寄存器電流為，直流電增益 10to60、功耗電流 625mW、頻率 150KHZ。在電路圖中可知本報(bào)論文中用到的電阻與電容的大小是 LM331 應(yīng)用電路中的固定搭配，由此可知LM331 的應(yīng)用方便了電路的設(shè)計(jì)。此芯片也可組成頻率 電壓轉(zhuǎn)換電路如圖 32 所示。 電壓頻率轉(zhuǎn)換電路 LM331 的選擇 利用 V/F 轉(zhuǎn)換器集成電路 LM331，外接 R、 C 元件可以組成電壓 頻率轉(zhuǎn)換電路。 在本論文中選用的是 LM35 系列的 LM35D，它是一種輸出電壓與攝氏溫度成正比的溫度傳感器，其靈敏度為 10mV/℃；工作溫度范圍為0~100℃；工作電壓為 430V；精度為正負(fù) 1；最大線性誤差為正負(fù) ℃；靜態(tài)電流為 80181。 集成溫度傳感器 LM35 的選擇 LM35 系列是電壓輸出型集成溫度傳感器，它的輸出電壓與攝氏溫度線性成比例， LM35 不需要外部校準(zhǔn)或微調(diào)就可以提供正負(fù) 1/4℃精度，LM35 的額定工作溫度范圍為 55~+150℃、電源電壓 +35V~、輸出電壓為 +6V~、輸出電流為 10mA。所以在此模塊電路中將用到的元器件有： LM3 LM33二極管 1N414 CS901及一些電容、電阻和電位器。 由 IC2 輸出的表示溫度的頻率信號經(jīng) IC5 送到發(fā)射模塊的 Q2 進(jìn)行調(diào)制，再通過發(fā)射模塊向外發(fā)射信號。比如：當(dāng)溫度為 1℃時(shí)， LM35D 輸出電壓為 10 1=10mV，相應(yīng)的 LM331 輸出頻率為 10 10=100Hz；同樣，當(dāng)環(huán)境溫度為 ℃時(shí)， LM335 輸出電壓 為 10 =255mV，相應(yīng)的 LM331 輸出頻率為 10 255=2550Hz。 LM331 是現(xiàn)在廣泛采用的一種廉價(jià)、精密的電壓 — 頻率轉(zhuǎn)換集成電路。 LM35D 為集成溫度傳感器，由于采用的是單電源接法，所以可以