电子电路实验 3 综合设计总结报告 题目：8 路巡回检测、报警系统的设 计与实现

班级： 学号： ： 成绩： 日期： 摘要 随着电子技术的发展，家用电器和办公设备的智能化、系统化已成为发展趋势，而这些高性能的设备几乎都要通过电子电路实现。同时，温度作为与我们生活息息相关的一个环境参数，对其的测量和研究也变得极为重要。本实验基于数字，模拟电子电路相关知识实现了8路温度巡回检测、报警系统。此系统包括555时钟电路、计数与译码显示电路、拨码开关和数据选择电路、蜂鸣报警电路等模块。各模块焊接前均用Multisim软件对电路进行了仿真。8路通道用8个拨码开关实现对工作状态的模拟，该系统能对多个通道的运行状态进行巡回检测，当某一通道发生故障（既拨动对应通道的开关）时，由检测系统发出报警并显示发生故障的通道号，故障排除后，系统可继续进行巡回检测。 目 录 目 录 ....................................................................... 3 1 设计任务 .......................................................................................................................................4 1.1 设计选题 ............................................................................................................................4 1.2 设计任务要求 ..................................................................................................................4 2 方案设计与论证 .........................................................................................................................5 2.1 方案一 ................................................................................................................................5 2.2 方案二 ................................................................................................................................6 3 单元电路的选定和设计 ...............................................................................................................7 3.1 拨码开关电路、数据选择器和蜂鸣报警电路 ............................. 7 3.2 循环计数器和译码显示电路 ........................................... 9 3.3 时钟发生电路 ........................................................ 9 3.4 窗口电压比较器电路....................................................................................................11 3.5 温度传感器电路............................................................................................................12 4 装配与调试 ..............................................................................................................................14 4.1 装配注意事项 ..............................................................................................................14 4.2 测试仪器 ......................................................................................................................15 4.3 拨码开关电路、数据选择器和蜂鸣报警电路的测试.................................................15 4.4 循环计数器、译码显示电路的测试 ............................................................................16 4.5 时钟发生电路的测试....................................................................................................17 4.6 窗口电压比较器电路的测试 ......................................................................................17 4.7 温度传感器电路的测试 .............................................. 20 5 实验总结 ................................................................................................................................... 21 5.1 完成情况 .......................................................... 21 5.2 问题及对策 ........................................................ 21 5.3 收获与体会 ........................................................ 22 6 参考文献 .................................................................................................................................... 22 7 附录 ............................................................................................................................................ 22 附录 1 系统电路图 ...................................................... 22 附录 2 元器件清单 ....................................................... 24附录 3 实物照片 ......................................................... 25

附录 4 实验日志 ........................................................ 26 1.设计任务 1.1 设计选题

8路巡回检测报警系统的设计与实现

1.2 设计任务要求

设计一个8路巡回温度状态检测、报警系统，能够对8个测试区域的温度状态是否正常

进行巡回检测；当某一测试区域的温度超过正常围时，由巡回检测系统发出报警并显示第几个测试区域出现故障。 1.基本要求： （1）实现一个8通道状态巡回检测系统，该系统在正常状态下输入低电平，而高电平输入表示出现故障。 （2）巡回检测周期要求不超过8秒。 （3）当某一个通道出现故障时，停止检测，并且发出报警和显示故障通道的序号。 （4）电压比较器：可设定上、下限电压报警值；当铂热电阻传感器调节电路输出电压超过上、下限值时，输出低电平。 （5）利用铂热电阻Pt100完成温度检测，实现温度量转换为直流电压，并要求温度变化20度时，检测电路输出的电压变化不小于1V。 2、扩展要求：利用湿度传感器CM-R实现湿度状态测量。

2 方案设计与论证 2.1 方案一 基本要求部分，用八个拨码开关，模拟八路通道工作状态，闭合拨码开关 时，74LS151 对应输入端输入低电平，W输出高电平，驱动数码管，蜂鸣器响，74LS151 芯片 Y 端口输出为低电平，计数器 74LS160 停止计数，QA，QB,QC 输出数据保持为出现故障的二进制码，通过译码器得到数据在共阳数码管上显示的是一个不变的值。利用 555 震荡电路产生 10Hz 的计数脉冲，用于 74ls160 计数器计数工作，满足检测周期不超过八秒的要求。当数据控制端处于高电平时，74ls160 开始计数，通过 QA，QB，QC，QD，输出 bcd 码到 74ls47 和 74ls151 的 A,B.C 端口。计数器一直在 0~7 循环，出现 7 的时候，计数器 74ls160 芯片 QA， QB,QC,QD 分别显示 1,1,1,0，接下来出现 8 的时候 ，QA,QB,QC,QD 显示 0,0,0,0，通过反相器输出一个低电平，计数清零。译码器电路，采用 74ls47d 译码输出，通过数码管显示扫描结果，当无故障时，数码管一次显示 0~7 的数字，当某一路出现故障时，停止巡回检测，数码管时钟显示这一路对应数码。采用 电压比较器设定上、下限电压报警值；当检测电压超过设定上、下限值时，输出低电平，蜂鸣器报响。系统方框图如图 2.1 所示。