【正文】 電路 時鐘電路設(shè)計時鐘電路由555定時器U電阻R15和R1電容C1和C25v電源VDD組成。當將下限水位開關(guān)打到低電平一端時，表示水位低于下限水位，繼電器斷開，加熱器停止工作，并報警燈閃爍。 將預(yù)置/加熱開關(guān)打到預(yù)置狀態(tài)，預(yù)置指示燈亮，在手動脈沖的作用下，數(shù)碼管顯示的數(shù)字逐漸增加，當設(shè)定到某一個值時，停止手動脈沖的輸入，數(shù)碼管顯示了當前的預(yù)置溫度。其中，K3是水箱中安置的下限水位開關(guān)。當三極管導(dǎo)通時，繼電器線圈有足夠大的電流，繼電器開關(guān)吸合，雙基色發(fā)光二極管LED1發(fā)出綠光表示加熱狀態(tài)。當預(yù)置/加熱按鍵K11打到預(yù)置狀態(tài)時，該電路將預(yù)置電路的計數(shù)器輸出的兩組8421BCD碼送至數(shù)碼管顯示電路進行顯示以表示預(yù)置的溫度；當預(yù)置/加熱按鍵K11打到加熱狀態(tài)時，該電路將代碼轉(zhuǎn)換電路輸出的兩組8421BCD碼送至數(shù)碼管顯示電路進行顯示以表示當前水的實際溫度。即是說當水箱中的當前水溫低于預(yù)設(shè)置的溫度時，狀態(tài)比較電路輸出高電平；否則，輸出低電平。該電路的作用是將預(yù)置電路的計數(shù)器輸出的兩組8421BCD碼和代碼轉(zhuǎn)換電路輸出的兩組8421BCD碼進行比較。該電路的作用是將寄存器輸出的8位二進制代碼轉(zhuǎn)換成兩組8421BCD碼，以便送至狀態(tài)比較電路和預(yù)置溫度（用8421BCD碼表示）進行比較，并送至數(shù)碼管顯示電路進行顯示以表示實際的水的溫度。 加熱器控制電路加熱器控制電路由代碼轉(zhuǎn)換電路、狀態(tài)比較電路、選擇電路、繼電器開關(guān)電路、預(yù)置/加熱按鍵K11和開關(guān)K12及報警電路等組成。 溫度預(yù)置電路的仿真電路圖K11接到VDD時，LED1顯示紅色，表示預(yù)置狀態(tài)。當預(yù)置/加熱按鍵KEY11打到VDD時，即電路處于預(yù)置狀態(tài)，在手動脈沖電路輸出的脈沖信號作用下，計數(shù)器將產(chǎn)生兩組8421BCD碼，其變化順序應(yīng)是00000000 01010000，即代表十進制0—50，表示預(yù)置的溫度值為0℃~ 50℃；KEY11接到地一側(cè)時，即電路處于加熱狀態(tài)時，計數(shù)器處于保持狀態(tài)，即使有脈沖輸入也不再計數(shù)。其中，計數(shù)器UU8用置數(shù)法接成了五十進制計數(shù)器。 圖中，與非門U6A、U6B構(gòu)成SR觸發(fā)器，由于按鍵在按動時會有抖動，因此采用SR觸發(fā)器可以消除抖動，當每按動一次脈沖開關(guān)K2時，SR觸發(fā)器就會產(chǎn)生單個脈沖，將脈沖送至計數(shù)器。除此之外，也可以通過邏輯分析儀的波形觀察A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出情況。調(diào)節(jié)電位器RW，給AD轉(zhuǎn)換器件U2的輸入端輸入0V~ 5V直流電壓，通過觀察發(fā)光二極管P0 ~ P7的亮滅變化情況來了解AD轉(zhuǎn)換情況。發(fā)光二級管P0 ~ P7的作用是顯示A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果，以便更加直觀的觀察AD轉(zhuǎn)換結(jié)果。由于ADC0804需在在脈沖的作用下，才能啟動轉(zhuǎn)換，該控制中，溫度變化的時間不快，因此不要求AD轉(zhuǎn)換的頻率很高，給AD加1HZ左右的脈沖頻率即可。 溫度傳感器仿真電路圖 A/D轉(zhuǎn)換電路 電路設(shè)計A/D轉(zhuǎn)換電路由A/D轉(zhuǎn)換器和寄存器組成。因此通過后面的測量放大器的放大，最終uO的輸出變化范圍0 ~ 5V。根據(jù)測量放大器的工作原理進行計算有，第一級的放大倍數(shù)為：Au1=（1+2R7/R6）=101第二級放大倍數(shù)為：Au2=R10/R9=24總的放大倍數(shù)為： 測量放大器電路圖 仿真結(jié)果。該電壓差，即差模電壓信號將送至下一級的測量放大器進行放大。則由， ，可得R1 = R2 =120KΩ。R4選用20Ω精密電位器。溫度/電壓變換電路采用電橋結(jié)構(gòu)，由精密電阻R1~R5 組成，如圖31所示。第3章 溫度控制器電路設(shè)計與仿真 溫度傳感器電路 溫度/電壓變換電路溫度變化用鉑熱電阻（Pt100）檢測。此時，繼電器會自動斷開，強行停止電磁閥工作。 進水控制器電路圖 進水控制器電路仿真操作、分析過程如下：（1）將選擇模式開關(guān)打到預(yù)置狀態(tài)，即按下K2按鍵，預(yù)置水位指示燈LED111亮（紅色），表示進水控制器工作在水位預(yù)置狀態(tài)；（2）按動脈沖按鍵K1按鍵，水位指示燈依次亮，表示水箱中的水位預(yù)置到了該水位位指示燈所表示的水位；（3）將選擇模式開關(guān)打到進水狀態(tài)，即K2抬起，進水指示燈LED112亮（綠色），表示進水控制器工作在進水狀態(tài)。上述情況表明，電磁閥控制電路仿真結(jié)果正確。 （2）水位檢測狀態(tài)時，如果預(yù)置編碼電路輸入比微動開關(guān)電路的輸入大時，狀態(tài)比較電路輸出高電平，三極管導(dǎo)通，繼電器吸合，電磁閥工作。 仿真結(jié)果。當狀態(tài)輸出電路輸出為低電平時，三極管截至，繼電器斷開，電磁閥開關(guān)電路斷開，電磁閥停止工作。 繼電器開關(guān)電路設(shè)計繼電器開關(guān)電路由繼電器J二極管D三極管T非門U與非門U1D,及電阻R16（100KΩ）和5V電源VDD組成。 狀態(tài)比較電路圖中，預(yù)置/進水按鍵K22屬于控制電路中的一部分。由于開關(guān)微動電路輸出的最高為第五檔為低電平，因此該編碼電路的輸出為001~101。 電磁閥控制電路 優(yōu)先編碼電路設(shè)計 優(yōu)先編碼電路由R15（100KΩ）,8線—3線優(yōu)先編碼器U7（74HC148），非門U6，和5V電源組成。當按下K22，使其接地，電路則處于工作狀態(tài)，進水指示燈亮，進水水位指示燈根據(jù)當前水位情況點亮；否則，處于電路非工作狀態(tài)，進水狀態(tài)指示燈滅，進水水位指示燈全部熄滅。當水箱中的水位到達下限位置時，進水狀態(tài)指示燈接通，陰極電位為低電平，進水指示燈亮；到達上限位置時，水位一至五水位指示燈全接通，LED6 ~ LED10全部都亮；當?shù)竭_溢出位置時，微動開關(guān)K36接通，產(chǎn)生溢出信號，并傳送到控制電路，此時LED12亮（紅色），預(yù)示水位溢出報警。進水狀況指示電路包括進水狀態(tài)指示燈，進水水位指示燈LED6~LED10,其中LED6 ~ LED10采用共陽極連接方法，從低到高放置，指示水箱中當前的水位狀況。 進水狀況檢測電路 電路設(shè)計進水狀況檢測電路由微動開關(guān)電路和進水狀況指示電路兩部分組成。（3）當K21按鍵被抬起，其輸出高電平，預(yù)置編碼電路則處于保持狀態(tài),譯碼與驅(qū)動電路的輸出不在001~101范圍內(nèi)，因此對應(yīng)的輸出端口為高電平，經(jīng)過與門邏輯判斷后，LED的陰極均為高電平，LED1 ~ LED5全部熄滅。（2）連續(xù)按動K1按鍵，則手動脈沖電路連續(xù)產(chǎn)生脈沖輸出,預(yù)置編碼電路在輸入脈沖的作用下開始對電路狀態(tài)進行編碼。U2的計數(shù)器開始工作，處于計數(shù)狀態(tài)，U3也處于001~101的譯碼狀態(tài)。 仿真結(jié)果。由于有與門的邏輯電路，高一級的水位指示燈亮?xí)r，其低級的所有水位指示燈均亮，當水位設(shè)置最高檔時，五個水位指示燈全亮。圖中，電阻R5（100KΩ）和預(yù)置/進水按鍵K21屬于控制電路中的一部分。 譯碼驅(qū)動顯示電路其中水位指示燈LED1 ~ LED5按照從低到高的位置安放，用于指示水箱的預(yù)置水位。 預(yù)置編碼電路圖圖中，電阻R4（100KΩ）和預(yù)置/進水開關(guān)按鍵K21屬于控制電路中的一部分。 手動脈沖信號產(chǎn)生電路圖 預(yù)置編碼電路預(yù)置編碼電路由電阻R3（100KΩ）、十進制加法計數(shù)器U2（74HC160）、兩輸入與非門U1A和5V電源VDD組成。 溫度控制器電路結(jié)構(gòu)框圖第2章 進水控制器電路設(shè)計與仿真 水位預(yù)置電路 手動脈沖信號產(chǎn)生電路手動脈沖信號產(chǎn)生電路由脈沖按鍵K電阻R1（100KΩ）和R2（100KΩ）、兩輸入與非門U1B和U1C及5V電源VDD組成。當水箱中的水的溫度和所預(yù)置的溫度相等時，狀態(tài)比較電路輸出低電平，三極管截至，繼電器開關(guān)斷開，加熱器電路斷開而停止工作。若水箱中水的溫度低于所預(yù)置的溫度，狀態(tài)比較電路則輸出高電平，三極管導(dǎo)通，繼電器線圈的電流足夠大，繼電器開關(guān)吸合，加熱器電路接通且開始工作。溫度傳感器電路輸出給A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬電壓轉(zhuǎn)換成8位二進制代碼放于寄存器中。否則無論電路什么狀況，加熱器也不會工作。產(chǎn)生的脈沖送至計數(shù)器，計數(shù)器對脈沖進行計數(shù)，計數(shù)器由兩片74160組成100進制計數(shù)器，由于溫度傳感器檢測溫度為0~50℃，因此，在這里，計數(shù)器的計數(shù)為0~50，計數(shù)器產(chǎn)生兩組8421BCD碼，送至LED數(shù)碼管進行顯示，以表示所預(yù)置的溫度。該控制