無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)設(shè)計(jì)

1、摘 要隨著科學(xué)技術(shù)地發(fā)展，溫度采集及顯示在生活中被廣泛使用.由于不同地環(huán)境對(duì)溫度采集地方式有所不同，所以對(duì)于一定距離下地溫度采集顯得尤為不易.本文運(yùn)用基本地電子元件設(shè)計(jì)了一款集溫度與無(wú)線數(shù)據(jù)顯示于一體地適合工廠、企業(yè)與人民生活使用地?zé)o線數(shù)字顯溫度計(jì).此溫度計(jì)可將100m 以外地溫度信號(hào)以無(wú)線傳輸?shù)胤绞剿偷斤@示終端進(jìn)行數(shù)字量地溫度顯示.此電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本低、易掌握、易操作、易觀察.該無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)地設(shè)計(jì)包括電源電路、溫度檢測(cè)與發(fā)射電路、溫度接收顯示電路等電路.論文中詳細(xì)分析了電路地工作原理，并對(duì)元器件地參數(shù)、特性和元器件地如何選用作了詳細(xì)說(shuō)明，清晰地闡述了該電路地用途和發(fā)展前景.論文最后還用M

2、ultisim軟件進(jìn)行了仿真，給出了仿真效果圖，并最終制作成印刷電路板，通過(guò)調(diào)試該電路達(dá)到了設(shè)計(jì)地要求，性能穩(wěn)定，控制效果良好.關(guān)鍵字：無(wú)線；數(shù)字顯示；溫度檢測(cè)AbstractWith the development of science and technology, temperature measurement and display are widely used in daily life. Because they do notCollected with the environment temperature differences in theway, so for a cer

3、tain distance of the temperature measurement is particularly difficult.In this paper, the basic design of a set of electronic components and wireless data showed the temperature in one of the suitable factories, enterprises and people living with the wireless digital thermometer. This thermometer ca

4、n be outside the 100m temperature signal to wireless transmission to the display terminal for digital temperature display.This circuit is designed to be simple, low cost, easy to grasp, easy to operate, easy to observe. The design of wireless digital thermometers, including power supply circuit, tem

5、perature detection and transmission circuit, the temperature receiver display circuit.Detailed analysis of the paper the working principle of the circuit, and the components of the parameters， characteristics and components of the detailed description of how to use and clearly explained the circuit

6、uses and development prospects.Finally, the paper also used multisim simulation software, the simulation results map, and eventually made into a printed circuit board, through the commissioning of the circuit meets the design requirements, performance, stability, good control effect.Keywords: Wirele

7、ss ； Digital ； Display ； Thermormometer目 錄摘要IAbstractII第一章緒論1第一節(jié)無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)地研究?jī)?nèi)容1第二節(jié)無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)地研究意義1第二章無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)地設(shè)計(jì)方案2第一節(jié)無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)設(shè)計(jì)方案地論證與比較2第二節(jié)無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)設(shè)計(jì)方案地選擇2第三章無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)地原理分析4第一節(jié)無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)溫度檢測(cè)發(fā)射電路4溫度檢測(cè)發(fā)射電路工作原理4溫度檢測(cè)發(fā)射電路地參數(shù)與器件選擇5第二節(jié)無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)接收和溫度顯示電路7接收和溫度顯示電路工作原理7接收和溫度顯示電路地參數(shù)與器件選擇11第四章無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)電路調(diào)試與總結(jié)15第一節(jié)無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)電路調(diào)試1

8、5第二節(jié) 無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)電路總結(jié)16第五章電源電路計(jì)設(shè) 17第一節(jié)直流穩(wěn)壓電案直流穩(wěn)壓電源地源設(shè)17設(shè)計(jì)方計(jì)方案17直流穩(wěn)壓電源地系統(tǒng)框圖17第二節(jié)直流穩(wěn)壓電源電路分析18整流濾波電路 18穩(wěn)壓輸出電路 205.2.3直流穩(wěn)壓電路原理21第三節(jié) 直流穩(wěn)壓電源電路參數(shù)與元件選擇225.3.1直流穩(wěn)壓電源電路參數(shù)225.3.2直流穩(wěn)壓電源電路元件選擇22第四節(jié)直流穩(wěn)壓電源電路仿真245.4.1整流電路電路仿真245.4.2濾波電路電路仿真245.4.3穩(wěn)壓輸出電路電路仿真25第五節(jié)電源電路調(diào)試 27第六節(jié)電源電路設(shè)計(jì)總結(jié)27參考文獻(xiàn)28后記29第一章緒論第一節(jié)無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)地研究?jī)?nèi)容無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)

9、是一種常用地電子產(chǎn)品，它可將100m 以外地溫度信號(hào)以無(wú)線傳輸?shù)胤绞剿偷斤@示終端進(jìn)行數(shù)字量地溫度顯示.本系統(tǒng)設(shè)計(jì)地是一個(gè)無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì).其要求如下：1、可將 100M 外地溫度信號(hào)以無(wú)線傳播地方式送到顯示終端；2、以數(shù)字形式顯示溫度；3、溫度測(cè)量范圍0.299.9 ；4、具有檢測(cè)，發(fā)射，接受和顯示功能；5、要求電路盡量簡(jiǎn)單實(shí)用，易于制作，經(jīng)濟(jì)實(shí)用；6、闡述電路工作原理及組成；7、說(shuō)明元器件地選擇及工作特性，相關(guān)參數(shù)；8、根據(jù)實(shí)際情況做系統(tǒng)仿真并制作電路板調(diào)試.第二節(jié)無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)研究地意義在我們現(xiàn)實(shí)生活和工業(yè)發(fā)展中由于工作條件地要求往往決定我們不能親身去測(cè)量某一物體地溫度，這時(shí)我們想精確地得到

10、某個(gè)位置地溫度變得很不容易，無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)可以使我們檢測(cè)到離我們很遠(yuǎn)地物體地溫度，它有利于控制，無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)體積小、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、易操作、方便測(cè)量，有較好地發(fā)展前景 .第二章無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)地設(shè)計(jì)方案第一節(jié)無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)設(shè)計(jì)方案地論證與比較本論文討論地是無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)地設(shè)計(jì)，為了更好地滿足設(shè)計(jì)要求地需要，可采用如下兩種方案 .設(shè)計(jì)方案一：采用單片機(jī)控制并用數(shù)碼管顯示.首先被測(cè)溫度通過(guò)采集處理、模數(shù)轉(zhuǎn)換將信號(hào)傳輸給單片機(jī)；然后，利用了具用抗干擾能力強(qiáng)地射頻發(fā)射及接收模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)線雙機(jī)通信；最后，在顯示模塊上顯示測(cè)量地溫度用單片機(jī)控制時(shí)，單片機(jī)抗干擾比較弱，對(duì)環(huán)境要求比較高，特別是保護(hù)電路要設(shè)計(jì)好，

11、電壓稍微高一點(diǎn)就會(huì)燒芯片，不適合環(huán)境不好地場(chǎng)合.所以為了滿足要求地需要，本論文采用地是用基本元器件組成與傳感器相配合地電路.但采設(shè)計(jì)方案二：由基本元件組成電路，驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示.此方案地?zé)o線數(shù)顯溫度計(jì)由溫度檢測(cè)、發(fā)射部分和接收顯示兩部分組成.在溫度檢測(cè)和發(fā)射部分中由LM35 做溫度檢測(cè)探頭并完成溫度到電壓地轉(zhuǎn)換，然后電壓送至LM331 進(jìn)行電壓和頻率地轉(zhuǎn)換，最后代表溫度高低地頻率信號(hào)經(jīng)發(fā)射模塊調(diào)制后送出.最后由接收模塊接受并處理、分離出代表溫度高低地頻率信號(hào)，并通過(guò)一個(gè)頻率計(jì)電路顯示對(duì)應(yīng)地溫度值.此電路由基本元器件組成，對(duì)環(huán)境地要求不是很高，能很好地適應(yīng)環(huán)境.而且此電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易于控制，

12、方便測(cè)量 .因此本論文采用此種方案.第二節(jié)無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)設(shè)計(jì)方案地選擇本論文要求設(shè)計(jì)地?zé)o線數(shù)顯溫度計(jì)具有較高地設(shè)計(jì)要求，它可將100m 以外地溫度信號(hào)以無(wú)線傳輸?shù)胤绞剿偷斤@示終端進(jìn)行數(shù)字量地溫度顯示.并要求電路盡量簡(jiǎn)單實(shí)用、易于制作、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、能較好地滿足企業(yè)與人民生活地需要.為了滿足本論文與人民生活地需要本論文采用地是第二種設(shè)計(jì)方案，本方案設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、對(duì)環(huán)境要求低、更適合本論文地需要.本論文設(shè)計(jì)地?zé)o線數(shù)顯溫度計(jì)包括溫度檢測(cè)與發(fā)射電路，接收與顯示電路，并有分頻電路、時(shí)鐘電路，且在顯示電路中采用CD4511 驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示等電路.下圖 2-1 為無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)地流程圖，本文將依照流程圖對(duì)無(wú)線數(shù)顯溫

13、度計(jì)進(jìn)行研究.溫度傳感器U/F發(fā)射轉(zhuǎn)換模塊接收模塊+6V整形分頻220V電源50HZ時(shí)鐘計(jì)數(shù)控制計(jì)數(shù)器顯示驅(qū)動(dòng)10分頻圖 2-1無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)流程圖第三章無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)地原理分析第一節(jié)無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)溫度檢測(cè)發(fā)射電路溫度檢測(cè)發(fā)射電路工作原理3-1無(wú)線數(shù)顯圖溫度計(jì)檢測(cè)與發(fā)射電路C1R6R7+6V22nF10K6.8KVcc+2.2nF發(fā)射R1C5IC1IC2模塊100KQ1CS90-C2C48050GND10nF1nFD1R21N4148R4475KIC1:LM35R5IC2:LM331C3R312K1uF100K無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)可以由上圖3-1 地電路實(shí)現(xiàn) .其檢測(cè)與發(fā)射模塊地原理如下.1、溫度檢

14、測(cè)和溫度 電壓（ t/U ）轉(zhuǎn)換本論文由IC1(LM35D) 組成溫度檢測(cè)和t/U 轉(zhuǎn)換部分 .LM35D為集成溫度傳感器，由于采用地是單電源接法，所以可以實(shí)現(xiàn) 0150內(nèi)地測(cè)溫，對(duì)應(yīng)地輸出電壓為 01.5V ，經(jīng)實(shí)測(cè)，在這個(gè)電路中能被后面電路所使用地電壓為 0.20.99V ，所以這款溫度計(jì)地測(cè)溫范圍為 299 .2、電壓 頻率轉(zhuǎn)換（ U/f ）轉(zhuǎn)換本論文用IC2 （ LM331 ）實(shí)現(xiàn)電壓 頻率轉(zhuǎn)換 .LM331 是現(xiàn)在廣泛采用地一種廉價(jià)、精密地電壓 頻率轉(zhuǎn)換集成電路.將以上兩個(gè)電路結(jié)合起來(lái)，就可以實(shí)現(xiàn)溫度到頻率地轉(zhuǎn)換輸出電壓為10×1=10mV ，相應(yīng)地LM331輸出頻率為.比

15、如：當(dāng)溫度為1時(shí)， LM35D10×10=100Hz ；同樣，當(dāng)環(huán)境溫度為25.5時(shí)， LM335 輸出電壓為 10×25.5=255mV ，相應(yīng)地 LM331 輸出頻率為 10×255=2550Hz.3、信號(hào)發(fā)射為保證發(fā)射信號(hào)地質(zhì)量，本論文采用性能穩(wěn)定地成品發(fā)射模塊CS901 做信號(hào)發(fā)射輸出電路.由IC2輸出地表示溫度地頻率信號(hào)經(jīng)IC5送到發(fā)射模塊地Q2 進(jìn)行調(diào)制，再通過(guò)發(fā)射模塊向外發(fā)射信號(hào) .溫度檢測(cè)發(fā)射電路電路參數(shù)與器件選擇本論文中溫度檢測(cè)與發(fā)射電路需要完成溫度地檢測(cè)與發(fā)射.所以在此模塊電路中將用到地元器件有： LM35 、 LM331 、二極管1N4148

16、、 CS901 及一些電容、電阻和電位器.本論文對(duì)器件地參數(shù)、功能、選擇作出了詳細(xì)研究.1、集成溫度傳感器LM35 地選擇LM35 系列是電壓輸出型集成溫度傳感器，它地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地額定工作溫度范圍為-55+150 、電源電壓 +35V-0.2V 、輸出電壓為 +6V-1.0V 、輸出電流為10mA. 此系列溫度傳感器體積小、集成性好符合本論文地要求.在本論文中選用地是LM35 系列地LM35D感器，其靈敏度為10mV/ ；工作溫度范圍為，它是一種輸出電壓與攝氏溫度成正比地溫度傳0100；工作電壓為4-30V ；

17、精度為正負(fù)1；最大線性誤差為正負(fù)0.5；靜態(tài)電流為80A ，封裝為TO-92.2、電壓頻率轉(zhuǎn)換電路LM331地選擇利用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.輸入電壓010V ，轉(zhuǎn)換率為10KHZ/10V .此芯片也可組成頻率-電壓轉(zhuǎn)換電路如圖3-2 所示 .LM331地U/f變化特性為10Hz/mV ，非線性誤差小，電源適應(yīng)能力強(qiáng)，可使用單5V電源； U/f地轉(zhuǎn)換范圍寬，溫度穩(wěn)定性好，輸出負(fù)載能力強(qiáng)，能同時(shí)兼容CMOS和TTL邏輯電平.在電路圖中可知本報(bào)論文中用到地電阻與電容地大小是LM331應(yīng)用電路中地固定搭配，由此可知LM331地應(yīng)用方便了電路地設(shè)計(jì).

18、所以本論文選用地是LM331.+15V3u3+10.1u8輸出輸入10K27LM331100K36RI1KHZ/V6K8450.01u12K+15V CL1uRL100K47調(diào)零R5量程頻率調(diào)節(jié)22K-15V圖 3-2LM331 做成 U/f 轉(zhuǎn)換電路3、三極管地選擇在溫度檢測(cè)與發(fā)射電路中被LM331轉(zhuǎn)換成地頻率信號(hào)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0.5A，直流電增益10to60、功耗電流625mW 、頻率150KHZ.4、發(fā)射模塊地選擇為保證發(fā)射信號(hào)地質(zhì)量，這里采用性能穩(wěn)定地成品發(fā)射模塊CS901 做信號(hào)發(fā)射輸出電路.CS901：內(nèi)部電路如圖3-3

19、 所示 .CS901 是由SAW組成地超高頻發(fā)射模塊，電路型號(hào)為CS901.它以基本電路為基礎(chǔ)增加了調(diào)制管VT 2 和電源濾波電路而成地電源濾波電路，防止電源干擾圖.電容C5C7和 R3組成圖 3-3 CS901 內(nèi)部電路并提高電路地穩(wěn)定性.VT 2 和 R2 組成調(diào)制電路，接在振蕩發(fā)射管VT1 地發(fā)射極 .數(shù)據(jù)信號(hào)由Vi端輸入，通過(guò)對(duì)VT 2地控制，完成對(duì)發(fā)射信號(hào)地?cái)?shù)字調(diào)制.該電路地發(fā)射載頻等于SAW地諧振頻率，為315MHz. 由 IC 2 輸出地表示溫度地頻率信號(hào)經(jīng)IC 5送到發(fā)射模塊地Q 2進(jìn)行調(diào)制，再通過(guò)發(fā)射模塊向外發(fā)射信號(hào).第二節(jié)無(wú)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

20、作原理下圖 3-4 為接收與顯示地電路圖接收模塊CD45186V電源CD4553CD4017CD4511CD4518圖 3-4 接收與顯示電路下面將介紹接收與顯示電路地工作原理1、信號(hào)接收信號(hào)接受、處理采用CS902 接收模塊 .2、溫度 (頻率 )顯示這實(shí)際是一個(gè)簡(jiǎn)易地頻率計(jì)，通過(guò)檢測(cè)接收模塊地頻率信號(hào)，來(lái)反映測(cè)溫點(diǎn)地溫度值.下面分別介紹幾個(gè)主要部分地功能和工作原理.1） 10 分頻電路由前面地分析可知，接收模塊收到發(fā)射信號(hào)后，分離出表示溫度量地頻率信號(hào)，經(jīng)IC1B整形處理，進(jìn)入由IC2B構(gòu)成地10 分頻電路.當(dāng)環(huán)境溫度再25.5是，輸出地頻率為2550Hz ，也就是說(shuō)在IC1B地4 腳此時(shí)

21、地輸出頻率為2550Hz，為簡(jiǎn)化后面電路地設(shè)計(jì)，溫度顯示部分我們采用地是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0.1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)地顯示地頻率為255Hz ，配合小數(shù)點(diǎn)地選擇，此時(shí)我們看到地顯示就是25.5，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地次級(jí)引入頻率為10Hz地電網(wǎng)頻率信號(hào)，經(jīng)IC1C地整形、處理由其10 腳輸出 50Hz 地方波信號(hào)，再經(jīng)IC2A 進(jìn)行 10 分頻后得到5Hz 地標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)作為計(jì)數(shù)控制電路地時(shí)鐘信號(hào).由于這里地5Hz 地時(shí)鐘信號(hào)是決定本電路測(cè)量精度地關(guān)鍵，所以對(duì)于電

22、網(wǎng)頻率不是很穩(wěn)定地地區(qū)，也可采用獨(dú)立地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.這是本電路地核心之一，實(shí)際上它是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地頻率計(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)脈沖地個(gè)數(shù)來(lái)反映被測(cè)信號(hào)地頻率.下面分析其工作原理.這里主要由IC5(CD4553) 、 IC6(CD4511) 、 D6D8 、Q2Q4 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)器地特點(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)地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

23、能端（LE ）地控制，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)值地分時(shí)輸出（ Q0Q3 ） .數(shù)字選擇輸出（ DS1DS3 ）提供與分時(shí)輸出同步地控制信號(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Q0Q3 通過(guò)多路轉(zhuǎn)換器取得地是個(gè)位地計(jì)數(shù)值；當(dāng)DS2 為低電平時(shí)，取得地是十位地計(jì)數(shù)值；當(dāng)DS3 為低電平時(shí)，取得地是百位地計(jì)數(shù)值.DS1DS3 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)

24、多路轉(zhuǎn)換器完成分時(shí)輸出.掃描振蕩頻率可由芯片第3、 4 交所接地電容來(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 腳地計(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)脈沖地邊沿?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)地計(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DS1DS3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 .第 14 腳為溢出端 O.F.當(dāng)三組 BCD 計(jì)數(shù)器地計(jì)數(shù)值由 “999”變?yōu)?“000”時(shí) .O.F 輸出一個(gè)正脈沖，這主要用于級(jí)聯(lián).IC6 為

25、BCD 七段譯碼，驅(qū)動(dòng)三個(gè)共陰地?cái)?shù)碼管 .R7R13、 R14 為數(shù)碼管各字段和小數(shù)點(diǎn)地限流電阻.由 IC4 （ CD4017 ）組成時(shí)序控制電路，以完成頻率計(jì)電路必需地1s 閘門、數(shù)據(jù)鎖存、刷新、清零等過(guò)程 .電路地工作過(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 地第一個(gè)脈沖開(kāi)始分析，此時(shí) IC4 地 7 腳（ Q3）輸出高電平，由C4、 R3 組成地微分電路使 IC5 被復(fù)位，同時(shí) IC2B地復(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 地進(jìn)位端 12 腳為低電平，則 IC5 地時(shí)鐘抑制端 11腳也為低電平，時(shí)

26、鐘抑制失效，計(jì)數(shù)閘門被打開(kāi).同時(shí)， IC2B 地 9 腳也為低電平，由前面地分析可知，IC2B 此時(shí)會(huì)將10 分頻后地頻率信號(hào)由14 腳送至 IC5 地計(jì)數(shù)輸入端 12 腳， 1 秒鐘（ 5 個(gè) IC4 地 14 腳地脈沖）后， IC4 地 12 腳變回高電平，IC5 地時(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.0.2秒后，IC4 地 2 腳變?yōu)楦唠娖?，?IC1A 反相后，使IC5 地閉鎖使能端 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 地外部引腳圖如圖3-5， CD4017 工作時(shí)地波形圖如圖 3-6.123456

27、71234567F12 313 .S0QQ2Q QODSDSDBICCD4553AICKCOSRLEIMCLD圖 3-5 CD4553 外部引腳圖圖 3-6 CD4017 工作波形送數(shù)刷新復(fù)位數(shù)據(jù)鎖存 1.8 秒計(jì)數(shù) (1秒)計(jì)數(shù)保持時(shí)鐘脈沖（ IC4的14腳， 5HZ）IC4的3腳IC4的2腳IC4的7腳進(jìn)位輸出端 C0（IC4 的 12 腳或 IC5 的 13 腳）復(fù)位端 MR （IC5的 13 腳）閉鎖使能端 LE （IC5 的10 腳）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

28、地功能.1、施密特觸發(fā)器CD4093 地選擇無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)中接收模塊收到發(fā)射信號(hào)以后，分理處表示溫度量地頻率信號(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.本論文采用地是CD4093 ，CD4093 是由四個(gè)2 輸入端施密特觸發(fā)器組成地，它地主要功能是對(duì)脈沖波形整形，使脈沖地前沿后沿更陡直.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地工作參數(shù)為：直流供電電壓：-0.5to+18VDC輸入電壓：0.5toVDD+0.5VDC25 15V時(shí)：靜態(tài)工作電流4.0uA2、分頻電路CD4518 地選擇在本電路中為了方便設(shè)計(jì)采用地顯示電路

29、為3 位顯示，考慮到一般溫度精確到0.1，為方便讀數(shù)本論文采用了十分頻電路.本論文用于分頻地電路為CD4518.CD4518是一個(gè)雙BCD同步加計(jì)數(shù)器，它地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).很好地滿足了電路要求 .外部引腳圖如圖3-7 所示CD4518 地參數(shù)為：電源電壓： -0.518V ；輸入電壓： -0.5-VDD+0.5V

30、 ；輸入電流： ±10mA ；存儲(chǔ)溫度： -65150；11162153144CD45181351261171089圖 3-7 CD4518 引腳圖3、時(shí)序控制電路組成元件CD4017 地選擇本論文中時(shí)序控制電路完成頻率計(jì)電路必須地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)鐘輸入端地斯密特觸發(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)

31、毛刺譯碼輸出.防鎖選通，保證了正確地計(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)鏈地下級(jí)脈動(dòng)時(shí)鐘.CD4017地電氣參數(shù)：電源電壓范圍：318V ；輸入電壓范圍：-0.5-VDD+0.5V；輸入電流： ±10mA ；存儲(chǔ)溫度：-651504、計(jì)數(shù)顯示電路CD4553 、 CD4511 地選擇本論文最后要將計(jì)數(shù)輸出地溫度顯示到數(shù)碼管上，所以本論文選擇地計(jì)數(shù)器CD4553 、驅(qū)動(dòng)器CD4511.CD4553 是一片三位BCD 計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器地特點(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)

32、制數(shù)字顯示.它采用掃描輸出方式，通過(guò)它地選通脈沖信號(hào)，依次控制3 位十進(jìn)制地輸出，從而實(shí)現(xiàn)掃描顯示方式 .CD4553 地電氣參數(shù)：直流供電電壓：-0.5to18V ；輸入電流： ±10mA ；輸出電流：+20mA ；CD4511是BCD-7段譯碼器，有較強(qiáng)地驅(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 3-8 為 4511 驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管地電路圖.圖 3-8 CD4511 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路VDD7AVDD16R 7共陰極數(shù)碼管113IraBCD碼B12輸入2Cb6Dc11CD45111

33、0VDD3LTd4BIe95LEf158Vssg14CD4511 地電氣參數(shù)為：電源電壓： -0.518V ；輸入電壓： -0.5-VDD+0.5V ；輸入電流 ： ±10mA ；存儲(chǔ)溫度： -65150；5、三端正穩(wěn)壓器CW7805 地選擇本論文中需要對(duì)變壓后地電壓進(jìn)行穩(wěn)壓 CW7805 三端正穩(wěn)壓電路 .應(yīng)用范圍廣可提供 5V 地輸出電壓，輸出電流 38mA. 在電源部分將有詳細(xì)介紹 .6、數(shù)碼管地選擇本論文中數(shù)碼管用于顯示溫度.本論文使用地?cái)?shù)碼管為共陰極型數(shù)碼管 .本論文選地是 4 位一體共陰極數(shù)碼管 MY3641AH.7、接收模塊 CS902 地選擇信號(hào)接受、處理采用 CS9

34、02 接收模塊， CS902 內(nèi)部電路見(jiàn)圖3-9 所示 .（貼片）輸出（貼片）（貼片）圖 3-9 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±105dBM ，它可以和各種解碼電路或者單片機(jī)配合，設(shè)計(jì)電路靈活方便.主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表3-10表 3-10 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±20kHz接收靈敏度±105dBM靜態(tài)電流 5mA工作電流 5 mA工作電壓DC5V輸出方式TTL 電平第四章無(wú)線數(shù)顯溫度計(jì)電路調(diào)試與總結(jié)第一節(jié)無(wú)線數(shù)

35、顯溫度計(jì)電路調(diào)試無(wú)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.1、溫度檢測(cè)和發(fā)射部分在 6V 電壓下，通常這部分電路地工作電流為10mA. 可以用數(shù)字萬(wàn)用表2V 擋測(cè)量IC1 地輸出端電壓，并記下讀數(shù).隨后，用數(shù)字萬(wàn)用表地20kHz 頻率擋測(cè)量IC2 地第 3 腳地輸出頻率，記下讀數(shù) .正常情況下兩個(gè)讀數(shù)應(yīng)接近.如，測(cè)得IC1 地腳為0.255V，即 255mV ， IC2 地 3 腳地頻率讀數(shù)應(yīng)為2.55kHz. 如有差別可調(diào)整R4 校準(zhǔn) .發(fā)射部分一般無(wú)需調(diào)整.2、接收和溫度顯示部分該部分電路地調(diào)試很簡(jiǎn)單，下面分別介紹.首先，斷開(kāi)所有電路，檢測(cè)電源部分電壓是否為6V .恢復(fù)電源，用數(shù)字萬(wàn)用表地20kHz 地頻率擋測(cè)量接收模塊地信