《电子技术课程设计》 长安大学电控学院电子科学与技术系一班 李哲雄
1、74LS160D
图2-2-11 74LS160D管脚图
74LS160D真值表
清零 RD 0 1 1 1 1 预置 LD X 0 1 1 1 使能 EP ET X X X X 0 X X 0 1 1 时钟 CP X ↑ X X ↑ 预置数据输入 P3P2P1P0 X X X X p3p2p1p0 X X X X X X X X X X X X 输出 Q3Q2Q1Q0 0 0 0 0 p3p2p1p0 保持 保持 异步清零 同步置数 数据保持 数据保持 工作模式 十进制计数 加法计数 2、74LS175D
图2-2-12 74LS175D管脚图
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74LS175D功能表
5、温度超限判断
如图2-2-13所示，共有8片数值比较器74LS85，上面四片级联用于比较监测温度和设定的温度上限的大小，下面四片用于比较监测温度和设定的温度下限的大小。其级联方式和数据输入方式如图所示。
设定的控制温度与测量温度的比较用四块74LS85级联后得到。其中A3-A0，B3-B0是待比较的两组四位二进制数的输入，OAGTB, OAEQB, OALTB分别表示A>B, A=B, A 当测量温度低于设定的温度下限时，U8片的OALTB（A 当测量温度高于设定的温度上限时，U4片的OAGTB（A>B）端输出高电平启动报警电路和降温电路，高温报警指示灯发出红光。 开关S1的作用是控制报警电路的开启或关闭。 或门U33A的作用是将高温超限报警信号和低温超限报警信号进行或运算。当有其一超限时，就会启动报警电路。 - 16 - 《电子技术课程设计》 长安大学电控学院电子科学与技术系一班 李哲雄 图2-2-13 附本模块所用芯片信息： 74LS85N 温度超限判断电路图 图2-2-14 74LS85N管脚图 74LS85真值表 - 17 - 《电子技术课程设计》 长安大学电控学院电子科学与技术系一班 李哲雄 (三) 声光报警与温度控制执行模块 1、声光报警 如图2-3-1所示，当输入信号为低电平时，报警电路不工作。当有高电平信号输入时，模拟开关闭合，多谐震荡电路开始工作。发光二级管点亮，并发出蜂鸣报警。报警时蜂鸣的频率为20Hz,作用的占空比为58.3%。 S1Key = Space1310R19100Ω12LED200U33A7432NR6120Ω27R7300ΩC2100uF2524C110nFRSTDISTHRTRICONGNDVDDVDD26A1VCCOUT12VR5100Ω2228U34LED1BUZZER200 Hz 0555_VIRTUAL 图2-3-1 声光报警电路图 2、温控执行 如图2-3-2所示，温控执行电路由一个双刀双置开关控制，当开关闭合时，输入信号为低电平时，加热或降温电路不工作。当有高电平信号输入时，继电器吸合，启动加热降温设备进行加热和降温操作。若温度回到设定范围内，电路即复位回到稳定态，3脚输出低电平，继电器断开，加热或降温操作停止。（图中用灯来表示加热降温器件） 42S2KK141X329V1220 Vrms 50 Hz 00°V2220 Vrms 50 Hz 00°Key = Space43R27100Ω6LED300R28100Ω07EMR021A03K2K40X439EMR021A03LED4 图2-3-2 加热降温执行电路图 - 18 - 《电子技术课程设计》 长安大学电控学院电子科学与技术系一班 李哲雄 (四) 总体电路图 总电路图如下 0CKCKCKCKCKCKCKCK0U16ABCDEFGABCDEFGU31ABCDEFGHU49ABCDEFGU32ABCDEFGU22ABCDEFGU24ABCDEFGHU26ABCDEFGU25397396395394393392391R1RPACK 7180 Ω 4044034024014003993981312111091514390389388387386385384R2RPACK 7180 Ω 3833823813803783773761312111091514368367366365364355340339R4RPACK 8180 Ω 3753743733723713703691312111091514319318260259258257254R3RPACK 7180 Ω 3383373363353343333201312111091514212211210209208207206R10RPACK 7180 Ω 2192182172162152142131312111091514205204203202201200199R11RPACK 7180 Ω 1981971961951941931921312111091514184183182181180179178177R13RPACK 8180 Ω 1911901891881871861851312111091514169168167166165164163R12RPACK 7180 Ω 1761751741731721711701312111091514OAOBOCODOEOFOGOAOBOCODOEOFOGOAOBOCODOEOFOGU20U504511BD_5V~EL~BI~LTDADBDCDD4511BD_5V~EL~BI~LTDADBDCDD4511BD_5V~EL~BI~LTDADBDCDDU51VCCOAOBOCODOEOFOGU52OAOBOCODOEOFOGOAOBOCODOEOFOGOAOBOCODOEOFOG4511BD_5V~EL~BI~LTDADBDCDDU23U27U28OAOBOCODOEOFOGU294511BD_5V~EL~BI~LTDADBDCDD4511BD_5V~EL~BI~LTDADBDCDD4511BD_5V~EL~BI~LTDADBDCDD4511BD_5V~EL~BI~LT543DADBDCDD71267126543712654371265437126543329330331332Ln13Ln14Ln15Ln16325326327328Ln9Ln10Ln11Ln12324323322321Ln5Ln6Ln7Ln8Ln1Ln2Ln3Ln411512382392400VCC5V712654371265437126543VCC43269Ln13Ln14Ln15Ln16073727170Ln1Ln2Ln3Ln465646362Ln9Ln10Ln11Ln121686766SETLn5Ln6Ln7Ln8VCC5VTEMVCCVSSVDD44R8140kΩ48SET1413Ln1312Ln1411Ln15Ln16151413Ln912Ln1011Ln11Ln12151413Ln512Ln611Ln7Ln8155VU18U170STSDB11DB10DB9DB8DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0DGNDNC1VDDA15~WEA14NC2A13D15A12D14A11D13A10D12A9D11A8D10A7D9A6D8A5D7A4D6A3D5A2D4A1D3A0D2~CED1~OED0VSS1VSS2~LOAD~CLR~LOAD~CLR~LOAD~CLR~LOAD~CLR12VVDDU19OUT35VVSS131130129VEEVEE0V_Logic12/8CSA0CLKCEV+REF_OUTAGNDREF_INV-BIP_OFFINVCC332Ln16331Ln15330Ln14329Ln13328Ln12327Ln11326Ln10325Ln9321Ln8322Ln7323Ln6324Ln5240Ln4239Ln3238Ln2151Ln1RCORCORCO74LS160NENPENT74LS160NCLKENPENTABCD71074LS160NCLKENPENTABCD71074LS160NCLK710ENPENTABCDRCOU36U37U381413Ln112Ln211Ln3Ln4154326965646362168676673727170U39CLK2QAQBQCQDQAQBQCQDQAQBQCQDVCCRSTDISTHRTRICONGND1132R93kΩ7103456912345691234569123456713326TEM0J3VCCKey = B148147R26R25U45A149100kΩ100kΩ14674HC02N_2VU46BR24J4144143R23U43A145100kΩ100kΩ14274HC02N_2VU44B74HC02N_2VR22J1140139R21U41A141100kΩ100kΩ13874HC02N_2VU42B74HC02N_2VR20J2136135455C310uF0C410nFR171kΩ50%Key=ALM555CMVEE15V-15VKey = SKey = GKey = XVEEAD574000CMOS_EEPROMVCC5VVCCVCCR18U40A137100kΩ100kΩ13474HC02N_2VU2B74HC02N_2V4874HC02N_2V715U21LM35VOUTGND46R1410kΩU356Ln16Ln15Ln14Ln13Ln12Ln11Ln10Ln9Ln8Ln7Ln6Ln5Ln4Ln3Ln2Ln147324SETR1620kΩ91CLK~CLR69234916263646591666768191707172739169234916263646591VCC666768191Ln16Ln15Ln14Ln13Ln12Ln11Ln10Ln9Ln8Ln7Ln6Ln5CLK~CLRCLK~CLRCLK~CLRCLK~CLRCLK~CLRCLK~CLRCLK~CLR4D3D2D1D4D3D2D1D4D3D2D1D4D3D2D1D4D3D2D1D4D3D2D1D4D3D2D1D0R1510kΩVCCJ55VVCCU30U9U10U11U12U13U144D3D2D1DUA741CD49131254131254131254131254131254131254131254131254Ln4Ln3Ln2Ln17071727376VCC5VJ674U15~4Q4Q~3Q3Q~2Q2Q~1Q1Q~4Q4Q~3Q3Q~2Q2Q~1Q1Q~4Q4Q~3Q3Q~2Q2Q~1Q1Q~4Q4Q~3Q3Q~2Q2Q~1Q1Q~4Q4Q~3Q3Q~2Q2Q~1Q1Q~4Q4Q~3Q3Q~2Q2Q~1Q1Q~4Q4Q~3Q3Q~2Q2Q~1Q1Q14Ln161511Ln1510Ln1467Ln133214Ln121511Ln1110Ln1067Ln932Ln81415Ln71110Ln667Ln532Ln41415Ln31110Ln267Ln13214Ln161511Ln1510Ln1467Ln133214Ln121511Ln1110Ln1067Ln932141511106732Ln8Ln7Ln60Key = HTEMLn9Ln10Ln11Ln12Ln5929190898887868584838281HIGH80797877108107106105104103102101100999897LOWLn41415Ln31110Ln267Ln132~4Q4Q~3Q3Q~2Q2Q~1Q1Q74LS175D74LS175D74LS175D74LS175D74LS175D74LS175D74LS175D74LS175D969594930Key = LLOWLn13Ln14Ln15Ln16Ln1Ln2Ln3Ln4Ln5Ln6Ln7Ln8Ln9Ln10Ln11Ln12Ln13Ln14Ln15Ln16Ln1Ln2Ln3Ln4Ln5Ln6Ln7Ln82409623995238941511593113141211109U1A3B3A2B2A1B1A0B0AGTBAEQBALTBOAGTBOAEQBOALTB56732110032299323983241597113141211109U2A3B3A2B2A1B1A0B0AGTBAEQBALTBOAGTBOAEQBOALTB56732810432710332610232515101113141211109U3A3B3A2B2A1B1A0B0AGTBAEQBALTBOAGTBOAEQBOALTB56733210833110733010632915105113141211109S1U4A3B3A2B2A1B1A0B0AGTBAEQBALTBOAGTBOAEQBOALTB5671310R19100Ω12U33A7432NR6120Ω27R7300ΩC2100uF2524C110nFRSTDISTHRTRICONVDDVDD26A1VCCOUT11Key = Space12VVCC5VVCC0R5100Ω2291027616059585756555453525150VCC5VABCDQAQBQCQD28U34432303132432333435432383736LED200LED1432BUZZER200 Hz 0GND74LS85D74LS85D74LS85D74LS85D5555_VIRTUALTEMLn9Ln10Ln11Ln12HIGHLn13Ln14Ln15Ln16Ln1Ln2Ln3Ln4Ln5Ln6Ln7Ln8Ln9Ln10Ln11Ln122408023979238781511577113141211109U5A3B3A2B2A1B1A0B0AGTBAEQBALTBOAGTBOAEQBOALTB5673218432283323823241581113141211109U6A3B3A2B2A1B1A0B0AGTBAEQBALTBOAGTBOAEQBOALTB5673288832787326863251585113141211109Ln13Ln14Ln15Ln16Ln1Ln2Ln3Ln4Ln5Ln6Ln7Ln8U7A3B3A2B2A1B1A0B0AGTBAEQBALTBOAGTBOAEQBOALTB567332923319133090329158911314121110942U8A3B3A2B2A1B1A0B0AGTBAEQBALTBOAGTBOAEQBOALTB567K1K41X329V1220 Vrms 50 Hz 00°V2220 Vrms 50 Hz 00°S2Key = Space43R27100Ω6LED300R28100Ω07EMR021A03K2KVCC5VVCC043214151643217181943223212040X43943274LS85D74LS85D74LS85D74LS85DEMR021A03LED4 图2-4-1 总电路图 (五) 方案的优点与缺点以及改进 在本次设计中遇到了如下几个难点： 1、如何对传感器进行温度补偿。由于LM35温度传感器线性范围在-55℃-150℃，工作最大温度180℃，所以在150℃-165℃期间需要进行温度补偿以减小误差。温度的补偿方法有传感器补偿和电路补偿两种方法。虽然经过查阅资料对此有了了解，但限于所学知识以及时间限制，此问题依旧没有得到解决。所以此作品在150℃-165℃期间会有相对较大的误差，但仍然在大的范围满足精度要求。 2、如何将12位二进制数转换成8421BCD码。经过查阅大量资料并研究决定用EEPROM电可擦写存储器来完成这个功能。 3、如何实行温度的设定和超限判断。技术要求中提到输入温度连续可调，我们开始拟 - 19 -