1、測(cè)控電路課程設(shè)計(jì)報(bào) 告題 目 溫度監(jiān)測(cè)報(bào)警及破門報(bào)警電路設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 劉國(guó)忠、吳思進(jìn) 系 別 儀器科學(xué)與光電工程 專 業(yè) 測(cè)控技術(shù)與儀器 學(xué)生姓名 楊夢(mèng)雨 班級(jí)/學(xué)號(hào) 測(cè)控1201/2012010394 成 績(jī) 一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求61.1設(shè)計(jì)內(nèi)容：61.2基本要求71.3我們組的任務(wù)：7二、溫度報(bào)警電路設(shè)計(jì)7（一）設(shè)計(jì)目的7（二）設(shè)計(jì)方案 7（三）設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)8（四）芯片選擇8（五）系統(tǒng)設(shè)計(jì)95.1溫度電壓轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)95.2差動(dòng)運(yùn)算電路設(shè)計(jì)115.3比較電路12（六）實(shí)驗(yàn)調(diào)試12（七） 實(shí)驗(yàn)結(jié)果13（八）實(shí)驗(yàn)調(diào)試中所遇到的問(wèn)題13三 防盜報(bào)警電路設(shè)計(jì)14（一）設(shè)計(jì)目的14（二）設(shè)計(jì)思想14

2、（三）主要元器件選擇15（四）系統(tǒng)方案154.1觸碰開(kāi)關(guān)報(bào)警電路框圖設(shè)計(jì)154.2定時(shí)電路154.3多諧振蕩電路（頻率模塊）18 （五）實(shí)驗(yàn)調(diào)試20（六）實(shí)驗(yàn)結(jié)果20（七）遇到問(wèn)題及解決方法21個(gè)人總結(jié)22附錄一 AD59022附錄二 NE55523附錄三 LM32425附錄四 LM39325附錄五 觸碰開(kāi)關(guān)防盜報(bào)警總圖27附錄六 溫度測(cè)量顯示報(bào)警總圖28附錄七 參考文獻(xiàn)29一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容：室內(nèi)環(huán)境參數(shù)測(cè)量及安防報(bào)警電路設(shè)計(jì)1.2基本要求 1、用電路實(shí)現(xiàn)，不用軟件；2、用數(shù)字表頭實(shí)現(xiàn)測(cè)量值的顯示；3、能夠設(shè)置環(huán)境參數(shù)測(cè)量值報(bào)警上下限，并實(shí)現(xiàn)聲、光報(bào)警；4、從1和2中各選一項(xiàng)完

3、成； 1.3我們組的任務(wù)：1、溫度報(bào)警電路設(shè)計(jì)；2、防盜報(bào)警電路設(shè)計(jì)。二、溫度報(bào)警電路設(shè)計(jì)（一）設(shè)計(jì)目的 通過(guò)設(shè)計(jì)了解如何運(yùn)用電子技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量和控制任務(wù)，完成溫度測(cè)量和控制電路的連接和調(diào)試，學(xué)會(huì)對(duì)電子電路的檢測(cè)和排除電路故障，進(jìn)一步熟悉常用電子儀器的使用，提高分析電路設(shè)計(jì)、調(diào)試方面問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。1、掌握傳感器選擇的一般設(shè)計(jì)方法；2、掌握模擬IC器件的應(yīng)用；3、掌握測(cè)量電路的設(shè)計(jì)方法；4、培養(yǎng)綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐的能力。報(bào)警同相比較 差分放大電路（二）設(shè)計(jì)方案 I/V轉(zhuǎn)換電路Ad590溫度傳感器穩(wěn)壓電路0下對(duì)應(yīng)電壓報(bào)警反相比較電路工作過(guò)程：AD590是電流型溫度傳感器，通過(guò)對(duì)

4、電流的測(cè)量可得到所需要的溫度值。Ad590輸出電流經(jīng)10K電阻接地，可輸出電壓，采用穩(wěn)壓5V的穩(wěn)壓二極管，變位器，輸出電壓2.73V（ad590在0下對(duì)應(yīng)電壓），兩個(gè)輸出電壓經(jīng)由LM393構(gòu)成的差分運(yùn)算電路，計(jì)算參數(shù)，可得到輸出電壓.送到預(yù)先調(diào)試好的相關(guān)溫度控制比較電路進(jìn)行比較，當(dāng)溫度低于控制溫度下限值時(shí)，紅色發(fā)光二極管亮。當(dāng)溫度高于控制溫度上限值時(shí)，綠色發(fā)光二極管亮。當(dāng)溫度在設(shè)定溫度上下限之間時(shí)，紅色和綠色發(fā)光二極管全熄滅。因此從以上不同的狀態(tài)顯示就可以知道溫度情況及溫度控制情況。（三）設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)具體技術(shù)指標(biāo)如下: 1、設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試測(cè)控電路； 2、溫度控制范圍：4060；3、使用環(huán)境溫

5、度：常溫 ；4、輸出信號(hào)：二值輸出控制LED燈亮，蜂鳴器響；5、溫度范圍控制，報(bào)警指示功能；6、非線性誤差：1；（四）芯片選擇我們采用溫度傳感器AD590AD590是利用PN結(jié)正向電流與溫度的關(guān)系制成的電流輸出型兩端溫度傳感器。這種器件在被測(cè)溫度一定時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)恒流源。該器件具有良好的線性和互換性，測(cè)量精度高，并具有消除電源波動(dòng)的特性。即使電源在515V之間變化，其電流只是在1A以下作微小變化. 1、流過(guò)器件的電流(A) 等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度(開(kāi)爾文) 度數(shù)。 2、 可測(cè)量范圍-55至150. 3、 供電電壓范圍+4V至+30V. AD590集成溫度傳感器進(jìn)行溫度電流轉(zhuǎn)換。它是一種電

6、流型二端器件，其內(nèi)部已作修正，具有良好的互換性和線性。有消除電源波動(dòng)的特性。輸出阻抗達(dá)10M，轉(zhuǎn)換當(dāng)量為。器件采用B1型金屬殼封裝。溫度電壓變換電路如圖2.2.2所示。由圖可得：由 （R一般取10K）所以。 圖2.1.1 AD590原件符號(hào) 圖2.1.2 溫度電壓轉(zhuǎn)換電路（五）系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.1溫度電壓轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)測(cè)溫電路的設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)測(cè)溫電路時(shí)，首先應(yīng)將電流轉(zhuǎn)換成電壓。由于AD590為電流輸出元件，它的溫度每升高1K，電流就增加1A。當(dāng)AD590的電流通過(guò)一個(gè)10k的電阻時(shí)，這個(gè)電阻上的壓降為10mV，即轉(zhuǎn)換成10mVK，為了使此電阻精確（01），可用一個(gè)10k電阻。圖2.1.3所示是一個(gè)電流電壓

7、和絕對(duì)攝氏溫標(biāo)的轉(zhuǎn)換電路。而圖2.1.4運(yùn)放LM324的作用是把絕對(duì)溫標(biāo)轉(zhuǎn)換成攝氏溫標(biāo)，給圖2.1.4運(yùn)放的同相輸入端輸入一個(gè)恒定的電壓（如1235V），然后將此電壓放大到273V。這樣，兩運(yùn)放輸出端之間的電壓即為轉(zhuǎn)換成的攝氏溫標(biāo)。 將AD590放入0的冰水混合溶液中，圖2.1.3運(yùn)放同相輸入端的電壓應(yīng)為273V，同樣使圖2.1.4運(yùn)放的輸出電壓也為273V，因此兩運(yùn)放兩輸出端之間的電壓：2732730V即對(duì)應(yīng)于0v元件庫(kù)里找不到ad590，所以用一個(gè)恒流源與電阻串聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬ad590 5.1.1溫度電壓轉(zhuǎn)換電路 5.1.2穩(wěn)壓電路5.2差動(dòng)運(yùn)算電路設(shè)計(jì)=2.73V=（273+T）*RR=1

8、0K 圖2.2.1差動(dòng)運(yùn)算電路根據(jù)AD590特性可知，流過(guò)器件的電流和溫度的關(guān)系比為：實(shí)驗(yàn)中輸出電流以絕對(duì)零度（-273）為基準(zhǔn)，所以 =（273+T）*R在圖2.1.4中，變位器與穩(wěn)壓二極管構(gòu)成分壓電路，調(diào)節(jié)電壓使 =2.73VLM324、構(gòu)成運(yùn)放差動(dòng)輸入減法運(yùn)算電路。所以輸出電壓為 T-被測(cè)攝氏溫度表示值所以可以根據(jù)電壓表的讀數(shù)，直接得出被測(cè)溫度值由于AD590的增益有誤差，電阻也有誤差，所以應(yīng)對(duì)電路進(jìn)行調(diào)整，使其在室溫下27輸出電壓值為3V。注意：每次改變被測(cè)溫度值，我們都要重新調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電路，是器輸出電壓為2.73V，這樣就可以使電路達(dá)到校準(zhǔn)調(diào)零的狀態(tài)，以便準(zhǔn)確測(cè)量。5.3比較電路 圖3

9、.1.1反相比較器 當(dāng)溫度高于控制溫度上限值時(shí)，發(fā)光二極管亮，蜂鳴器響。如圖為反向比較器，運(yùn)放同相輸入端電壓由當(dāng)?shù)闹敌∮谕噍斎攵讼孪揲T限電壓時(shí)，運(yùn)放輸出為正，燈亮，蜂鳴器響。當(dāng)?shù)闹到橛谏舷揠妷号c下限電壓之間時(shí)，LM393上下均輸出為無(wú)效的負(fù)電壓，燈均不亮。電路開(kāi)始溫度保持在40-60攝氏度之間。 圖3.1.2同相比較器 當(dāng)溫度低于控制溫度下限值時(shí)，發(fā)光二極管亮，蜂鳴器響。如圖為同向比較電路，所設(shè)定門限檢測(cè)電平由進(jìn)行調(diào)解，輸入電壓通過(guò)電阻接到運(yùn)放的同相輸入端，當(dāng)大于上限門限電平時(shí)，運(yùn)放輸出端電壓為正，發(fā)光二極管亮，蜂鳴器響。（六）實(shí)驗(yàn)調(diào)試由于條件限制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)溫度的高低調(diào)節(jié)，所以我們?cè)谑覝叵拢?/p>

10、通過(guò)調(diào)節(jié)比較器的上下限電壓，來(lái)實(shí)現(xiàn)超限報(bào)警。室溫下測(cè)得電壓為2.7V，即室溫為27.調(diào)節(jié)上限調(diào)節(jié)下限（7） 實(shí)驗(yàn)結(jié)果在室溫下溫度傳感器輸出電壓3V，超出溫度上限，蜂鳴器報(bào)警，紅燈亮；超出溫度下限，蜂鳴器報(bào)警，綠燈亮。 超出溫度下限 超出溫度溫度上限穩(wěn)壓電路溫傳電壓輸出下限報(bào)警上限報(bào)警差分運(yùn)算電路（八）實(shí)驗(yàn)調(diào)試中所遇到的問(wèn)題 問(wèn)題一、差動(dòng)運(yùn)算電路輸出電壓不正確 一開(kāi)始電路電路連接好之后，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)差動(dòng)運(yùn)算電路輸出后的電壓為0V左右，或者輸出電壓與室溫下對(duì)應(yīng)的電壓相差0.3-0.4V左右。即與室溫總是相差3-4左右。后經(jīng)多次檢查電路。發(fā)現(xiàn)在一開(kāi)始對(duì)AD590的理解錯(cuò)誤，所以導(dǎo)致電路連接錯(cuò)誤，輸出電壓

11、應(yīng)該是在2腳引出，一開(kāi)始我是在3腳引出。這是導(dǎo)致電壓輸出錯(cuò)誤的一個(gè)原因。將與二腳連接的10K變位器與5K電阻，直接換成了10K電阻。做過(guò)這幾次更改后，溫度傳感器輸出電壓正確。將穩(wěn)壓電路調(diào)節(jié)輸出電壓2.73V。經(jīng)過(guò)差動(dòng)運(yùn)算電路后，輸出電壓為2.68V，與當(dāng)時(shí)的室溫相對(duì)應(yīng)。問(wèn)題二：未經(jīng)運(yùn)算電路，輸出電壓正確，經(jīng)過(guò)運(yùn)算電路后，電壓輸出差異較大。 當(dāng)未經(jīng)過(guò)放大電路時(shí)，顯示溫度的值與實(shí)際溫度的值可以達(dá)到一致，但當(dāng)經(jīng)過(guò)了運(yùn)算放大器后，溫度測(cè)量已經(jīng)不準(zhǔn)確了，但在實(shí)際操作中，我們可以使溫度在一定范圍內(nèi)進(jìn)行改變，并且與實(shí)際值接近。問(wèn)題三、室溫對(duì)應(yīng)電壓輸出正確后。連接比較器電路。電路聯(lián)通后，超出上限后，報(bào)警電路中

12、發(fā)光二極管燈亮，但是，蜂鳴器不會(huì)發(fā)出聲響。測(cè)蜂鳴器兩端電壓為2.6V左右，電壓不夠，電流不大，不足以使蜂鳴器響。解決方法一：一開(kāi)始供電電壓是5V，出現(xiàn)這個(gè)狀況后，我們將供電電壓提到12V蜂鳴器可以響了，但是無(wú)論是不是超出上限，燈就會(huì)亮。通過(guò)改比較器的上拉電阻，來(lái)實(shí)現(xiàn)降低電壓。經(jīng)過(guò)多次嘗試后，上限的上拉電阻選為600，可實(shí)現(xiàn)輸出電壓在電壓限制范圍內(nèi)，燈不亮，蜂鳴器不響，超出設(shè)定限值，燈亮，蜂鳴器響。解決方法二：也是將供電電壓升為12V，由于燈會(huì)一直亮。因?yàn)橐恢奔哟笊侠娮钑?huì)出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，就是，燈我們可以保證在設(shè)定范圍內(nèi)不亮，但是蜂鳴器有可能出現(xiàn)不響的問(wèn)題。在報(bào)警電路中，我們采取的是蜂鳴器與發(fā)光二

13、極管并聯(lián)，所以加載它們兩端的電壓是相等的。將與發(fā)光二極管串聯(lián)的電阻加大，原來(lái)是100的串聯(lián)電阻，經(jīng)過(guò)嘗試后，改為300.可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象。解決方法三：不改變供電電壓。燈是可以實(shí)現(xiàn)正常功能，所以加一個(gè)三極管，高電平導(dǎo)通，C端接5V電壓,E端接蜂鳴器。三極管導(dǎo)通后，蜂鳴器也可以發(fā)出聲響。實(shí)現(xiàn)結(jié)果。我們采用的是第三種解決方法，采用的三極管為8550三極管PNP型。三 防盜報(bào)警電路設(shè)計(jì)（一）設(shè)計(jì)目的 當(dāng)外出時(shí)，有人強(qiáng)行進(jìn)如家中時(shí)，就會(huì)發(fā)出報(bào)警聲，已提醒有非法闖入者，可以在心理上對(duì)犯罪者造成恐慌，也可以提醒周邊人有人正在非法侵入民居，具有實(shí)用性。（二）設(shè)計(jì)思想 設(shè)計(jì)一個(gè)檢測(cè)電路，將檢測(cè)器件安裝在門上，只要有非

14、法進(jìn)入者闖進(jìn)，蜂鳴器即會(huì)發(fā)出警聲。蜂鳴器的報(bào)警聲持續(xù)時(shí)間可調(diào)，聲音大小可調(diào)即頻率可調(diào)。NE555做成單穩(wěn)態(tài)電路時(shí)，電路可以檢測(cè)出人體信號(hào)并轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，利用這一特點(diǎn)可以用NE555芯片設(shè)計(jì)檢測(cè)電路。（三）主要元器件選擇1、采用一自鎖開(kāi)關(guān)代替實(shí)際中的傳感器，一摁下，代表被觸碰，可以實(shí)現(xiàn)在試驗(yàn)中模擬操作。2、 NE555做成單穩(wěn)態(tài)電路時(shí)，電路可以檢測(cè)出人體信號(hào)并轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，利用這一特點(diǎn)可以用NE555芯片設(shè)計(jì)檢測(cè)電路。（四）系統(tǒng)方案 4.1觸碰開(kāi)關(guān)報(bào)警電路框圖設(shè)計(jì)觸碰開(kāi)關(guān)斷開(kāi)閉合強(qiáng)制復(fù)位解除強(qiáng)制復(fù)位電路震蕩電路不震蕩聲光報(bào)警不報(bào)警 圖4.1.1系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì)4.2定時(shí)電路4.2.1 555芯片原理

15、圖 圖4.2.1 555內(nèi)部功能框圖E555的內(nèi)部中心電路是三極管Q15和Q17加正反饋組成的RS觸發(fā)器。輸入控制端有直接復(fù)位Reset端，通過(guò)比較器A1，復(fù)位控制端的TH、比較器A2置位控制的T。輸出端為F 圖4.2.2 555構(gòu)成定時(shí)電路我們采用上圖作為我們的定時(shí)電路 圖4.2.3 555定時(shí)電路Multisim仿真工作原理：結(jié)合圖4.2.1與圖4.2.3.接通電源后，三極管D導(dǎo)通，5腳電壓為2/3 VCC，2腳電壓為VCC。6腳電壓為0，所以R輸出為“1”，S輸出為“1”，此時(shí)3腳輸出“0”。電容C3接地導(dǎo)致電容的電壓下降，電容電壓的下降導(dǎo)致2腳電壓下降到小于1/3 VCC，此時(shí)S輸出為

16、“0”，R輸出為“1”，3腳輸出為“1”，三極管D截止，此時(shí)電源給C1充電，導(dǎo)致6腳電壓慢慢上升，經(jīng)過(guò)t=()C1*ln3時(shí)間后上升到大于2/3 VCC時(shí)，R輸出為“0”，3腳輸出為“0”，變?yōu)榈碗娖?，三極管D導(dǎo)通，此時(shí)6腳電壓又下降到0，R輸出為“1”，因?yàn)榘存I已經(jīng)松開(kāi)，2腳電壓為VCC，此時(shí)S輸出為“1”，所以3腳繼續(xù)保持低電平。Vco是控制電壓端（5腳），平時(shí)輸出作為比較器A1的參考電平，當(dāng)5腳外接一個(gè)輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的另一種控制，在不接外加電壓時(shí)，通常接一個(gè)0.01的電容器到地，起濾波作用，以消除外來(lái)的干擾，以確保參考電平的穩(wěn)定。參數(shù)計(jì)算; 圖4.2.

17、4定時(shí)電路圖 圖4.2.5開(kāi)關(guān)閉合3腳輸出 圖4.2.6開(kāi)關(guān)斷開(kāi)3腳輸出 圖4.2.5是開(kāi)關(guān)閉合后555的3腳輸出高電平，圖4.2.6是開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后3腳輸出高電平不會(huì)立刻變?yōu)榈碗娖?，而是延時(shí)一段時(shí)間后變?yōu)榈碗娖健?.3多諧振蕩電路（頻率模塊）用555構(gòu)成多諧振蕩器 圖4.3.1 555構(gòu)成多諧振蕩上圖是我們采用的多諧振蕩器原理圖。采用555構(gòu)成的多諧振蕩器，改變滑變，能夠改變輸出矩形波的占空比，能夠改變蜂鳴器輸出的頻率。 圖4.3.2 555多諧振蕩Multisim仿真輸出信號(hào)的時(shí)間參數(shù)是：= 占空比： 其中，為VC由上升到所需的時(shí)間，為電容C放電所需的時(shí)間。555電路要求R1與R2均應(yīng)不小于1

18、K，但兩者之和應(yīng)不大于3.3M。外部元件的穩(wěn)定性決定了多諧振蕩器的穩(wěn)定性，555定時(shí)器配以少量的元件即可獲得較高精度的振蕩頻率和具有較強(qiáng)的功率輸出能力。因此，這種形式的多諧振蕩器應(yīng)用很廣。一般多諧振蕩器的工作過(guò)程可分為以下四個(gè)階段:(1) 暫穩(wěn)態(tài) I(O): 電容 充電 , 充電回路為 VCC R3 R2 C 地 , 充電時(shí)間常數(shù)為 為T1=(R3+R2)C, 電容 C 上的電壓 uc 隨時(shí)間 T 按指數(shù)規(guī)律上升 , 此階段內(nèi)輸出電壓 穩(wěn)定在高電平. (2) 自動(dòng)翻轉(zhuǎn) I(): 當(dāng)電容上的電壓 上升到了 時(shí) , 由于 555 定時(shí)器內(nèi) S=0,R=1, 使觸發(fā)器狀態(tài)Q由 1 變?yōu)?0, 由0變

19、成 1, 輸出電壓由高電平跳變?yōu)榈碗娖?, 電容 C 中止充電.(3) 暫穩(wěn)態(tài) (): 由于此刻=1, 因此放電管 V 飽和導(dǎo)通 , 電容放電 , 放電回路為 R2 放電管 V 地 , 放電時(shí)間常數(shù)=R2C( 忽略 V 管的飽和電阻 ), 電容電壓 按指數(shù)規(guī)律下降 , 同時(shí)使輸出維持在低電平上。(4) 自動(dòng)翻轉(zhuǎn)(): 當(dāng)電容上的電壓 下降到了 時(shí) , 由于 555 定時(shí)器內(nèi) S=1,R=0, 使觸發(fā)器狀態(tài)Q由0 變?yōu)?1, 由1變成0, 輸出電壓由低電平跳變到高電平 , 電容 中止放電.由于=0, 放電管截止 , 電容 又開(kāi)始充電 , 進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài) I.以后 , 電路重復(fù)上述過(guò)程 , 電路沒(méi)有穩(wěn)

20、態(tài) , 只有兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài) , 它們交替變化 , 輸出連續(xù)的矩形波脈沖信號(hào)。 圖4.3.3多諧振蕩 圖4.3.4矩形方波 圖4.3.5斷開(kāi)瞬間 圖4.3.6斷開(kāi)又閉合瞬間當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，3腳輸出輸出矩形波瞬間變?yōu)榈碗娖剑?腳與6腳連接構(gòu)成多諧振蕩器，稍微延時(shí)一段時(shí)間后變?yōu)榈碗娖剑@是電容的放電時(shí)間。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)后，矩形波輸出速度明顯加快，多諧振蕩波形則程一個(gè)線性上升的關(guān)系.開(kāi)關(guān)閉合后（五）實(shí)驗(yàn)調(diào)試 電路連接好，調(diào)節(jié)變位器一，可改變定時(shí)時(shí)間長(zhǎng)短，及蜂鳴器響的時(shí)間長(zhǎng)短。調(diào)節(jié)變位器二可改變蜂鳴器發(fā)生的頻率，因?yàn)楦淖兞苏伎毡龋鹗幹芷诎l(fā)生變化，頻率也就發(fā)生變化，使蜂鳴器的聲音多樣化。（六）實(shí)驗(yàn)結(jié)果 改變改變報(bào)

21、警時(shí)間長(zhǎng)短，改變改變蜂鳴器報(bào)警頻率，按下按鍵，發(fā)光二極管亮，蜂鳴器響，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，蜂鳴器響一會(huì)停止發(fā)聲。 頻率模塊，調(diào)節(jié)變位器，改變蜂鳴器發(fā)聲頻率定時(shí)模塊，調(diào)節(jié)變位器，改變定時(shí)時(shí)間 圖4.3.7面膜板搭線 圖4.3.8實(shí)現(xiàn)報(bào)警（七）遇到問(wèn)題及解決方法 問(wèn)題一：開(kāi)關(guān)按下后，蜂鳴器會(huì)一直發(fā)出報(bào)警聲 所以在演示時(shí)，采取按下再按一次，蜂鳴器會(huì)響一會(huì)，在停止發(fā)聲。改變調(diào)節(jié)報(bào)警時(shí)間長(zhǎng)短，改變，改變蜂鳴器報(bào)警頻率。問(wèn)題二：蜂鳴器不響或與預(yù)期現(xiàn)象不一致。 解決方法：蜂鳴器的工作電壓是有限制的，電壓選擇不好會(huì)導(dǎo)致蜂鳴器不響，通過(guò)查閱資料了解所用蜂鳴器的參數(shù)來(lái)確定最終的使用電壓。問(wèn)題三：電容與電阻值選擇不合理導(dǎo)致蜂

22、鳴器的響聲不合理通過(guò)改變電阻值和電容值來(lái)改變蜂鳴器的頻率以及持續(xù)時(shí)間。個(gè)人總結(jié) 此溫度測(cè)量電路課程設(shè)計(jì)讓我解和認(rèn)識(shí)得到了多方面的鍛煉。一方面我對(duì)模擬電子技術(shù)專業(yè)知識(shí)有了進(jìn)一步的掌握并熟悉了更多電子儀器的使用方法，掌握電子電路的測(cè)試方法，了解常用電子器件的類型和特性，同時(shí)掌握如何合理選用電子器件的原則。也通過(guò)multisim軟件模擬電子電路設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試等各環(huán)節(jié)，培養(yǎng)了我運(yùn)用課程中所學(xué)的理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，獨(dú)立地解決實(shí)際問(wèn)題的能力。另一方面對(duì)于動(dòng)手能力的培養(yǎng)和敏捷思維方式的形成起到很大的作用。 這次課程設(shè)計(jì)，一開(kāi)始我們是先采用網(wǎng)上找的案例，準(zhǔn)備按照網(wǎng)上的案例去改進(jìn)，無(wú)意間在課本上翻到采用AD5

23、90溫度傳感器進(jìn)行測(cè)溫顯示的例子。看到這個(gè)例子在想，既然課本上有現(xiàn)成的，那就不用在去找別的了。所以哦我們小組就決定采用AD590溫度傳感器做我們的溫度測(cè)量系統(tǒng)。在進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)的時(shí)候，元件庫(kù)里找不到AD590這個(gè)元器件。去查找關(guān)于AD590的信息的時(shí)候，有提到它相當(dāng)于一個(gè)恒流源。所以在畫(huà)仿真電路圖的時(shí)候，我們采取了I/V轉(zhuǎn)換電路，這個(gè)電路是課本上老師著重講過(guò)的部分，我們也沒(méi)有再去查找別的資料，直接使用了課本第四章的電路圖，根據(jù)我們所需要的，改進(jìn)原理圖，實(shí)現(xiàn)I/V轉(zhuǎn)換。我們覺(jué)得這個(gè)電路圖是真的將我們?cè)谡n堂上學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)應(yīng)用了進(jìn)去。在差分運(yùn)算電路部分，參數(shù)計(jì)算也是老師上課常常提到的。我們一開(kāi)始設(shè)定輸

24、出電壓與溫度的是程線性關(guān)系，比值為10倍。根據(jù)這個(gè)比值，我們反過(guò)去推導(dǎo)放大倍數(shù)，根據(jù)得出的比例關(guān)系，設(shè)定電壓值。有了溫度傳感器的輸出電壓，將它與我們所設(shè)定的上下限值進(jìn)行比較，比較電路同樣采取老師上講過(guò)的比較電路。其實(shí)每一部分的電路都很簡(jiǎn)單，都是老師上課經(jīng)常講到的，我們所做的就是把每一小部分電路組合到一起。通過(guò)這個(gè)課設(shè)，我們將老師上課講過(guò)的很多典型電路又重新學(xué)習(xí)了，有了更深的理解。在防盜報(bào)警電路中，最重要的就是NE555芯片的使用，在這個(gè)電路里，我們用一個(gè)作為定時(shí)電路，用第二個(gè)構(gòu)成多諧振蕩電路。這都是555的典型電路應(yīng)用。在電路仿真過(guò)程中，老師問(wèn)我們定時(shí)電路中輸出叫的電平變化是怎樣的，我沒(méi)有回答

25、上來(lái)。后經(jīng)查資料，明白。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，輸出口電平由低變高，記者胡一直保持高電平。當(dāng)斷開(kāi)的時(shí)候，輸出口電平不會(huì)立刻變?yōu)榈碗娖剑菚?huì)延時(shí)一段時(shí)間后變?yōu)榈碗娖?。這就可以使蜂鳴器報(bào)警響一段時(shí)間后，自動(dòng)停止。還有關(guān)于構(gòu)成多諧振蕩器的電路中，輸出口輸出的矩形波的高低電平的形成原因。這都是NE555本身特有的特性。通過(guò)這次課設(shè)，對(duì)NE555有了更深的印象。附錄一 AD590AD590的功能及特性AD590是電流型溫度傳感器，通過(guò)對(duì)電流的測(cè)量可得到所需要的溫度值。根據(jù)特性分擋，AD590的后綴以I，J，K，L，M表示。AD590L，AD590M一般用于精密溫度測(cè)量電路，其電路外形如圖1所示，它采用金屬殼3腳

26、封裝，其中1腳為電源正端V；2腳為電流輸出端I0；3腳為管殼，一般不用。集成溫度傳感器的電路符號(hào)如圖2所示。 AD590的主特性參數(shù)如下： 工作電壓：430V；工作溫度：55150；保存溫度：65175；正向電壓：44V； 反向電壓：20V；焊接溫度（10秒）：300； 靈敏度：1AK。 AD590的工作原理在被測(cè)溫度一定時(shí)，AD590相當(dāng)于一個(gè)恒流源，把它和530V的直流電源相連，并在輸出端串接一個(gè)1k的恒值電阻，那么，此電阻上流過(guò)的電流將和被測(cè)溫度成正比，此時(shí)電阻兩端將會(huì)有1mVK的電壓信號(hào)。其基本電路如圖3所示。圖3是利用UBE特性的集成PN結(jié)傳感器的感溫部分核心電路。其中T1、T2起恒

27、流作用，可用于使左右兩支路的集電極電流I1和I2相等；T3、T4是感溫用的晶體管，兩個(gè)管的材質(zhì)和工藝完全相同，但T3實(shí)質(zhì)上是由n個(gè)晶體管并聯(lián)而成，因而其結(jié)面積是T4的n倍。T3和T4的發(fā)射結(jié)電壓UBE3和UBE4經(jīng)反極性串聯(lián)后加在電阻R上，所以R上端電壓為UBE。因此，電流I1為： I1UBER（KTq）（lnn）R對(duì)于AD590，n8，這樣，電路的總電流將與熱力學(xué)溫度T成正比，將此電流引至負(fù)載電阻RL上便可得到與T成正比的輸出電壓。由于利用了恒流特性，所以輸出信號(hào)不受電源電壓和導(dǎo)線電阻的影響。圖3中的電阻R是在硅板上形成的薄膜電阻，該電阻已用激光修正了其電阻值，因而在基準(zhǔn)溫度下可得到1AK的

28、I值。 附錄二 NE555NE555引腳位功能配置說(shuō)明下： 圖1-2 NE555各腳功能-管腳圖Pin 1 (接地) -地線(或共同接地) ，通常被連接到電路共同接地。Pin 2 (觸發(fā)點(diǎn)) -這個(gè)腳位是觸發(fā)NE555使其啟動(dòng)它的時(shí)間周期。觸發(fā)信號(hào)上緣電壓須大于2/3 VCC，下緣須低于1/3 VCC 。Pin 3 (輸出) -當(dāng)時(shí)間周期開(kāi)始555的輸出輸出腳位，移至比電源電壓少1.7伏的高電位。周期的結(jié)束輸出回到O伏左右的低電位。于高電位時(shí)的最大輸出電流大約200 mA 。Pin 4 (重置) -一個(gè)低邏輯電位送至這個(gè)腳位時(shí)會(huì)重置定時(shí)器和使輸出回到一個(gè)低電位。它通常被接到正電源或忽略不用。Pin 5 (控制) -這個(gè)接腳準(zhǔn)許由外部電壓改變觸發(fā)和閘限電壓。當(dāng)計(jì)時(shí)器經(jīng)營(yíng)在穩(wěn)定或振蕩的運(yùn)作方式下,這輸入能用來(lái)改變或調(diào)整輸出頻率。Pin 6 (重置鎖定) - Pin 6重置鎖定并使輸出呈低態(tài)。當(dāng)這個(gè)接腳的電壓從1/3 VCC電壓以下移至2/3 V