报警电路中,使用的是9015型的开关三极管、闪烁发光二极管以及蜂鸣器。闪烁发光二极管由一块IC电路和一只发光二极管相联，然后用环氧树脂全包封而成。其中振荡器产生一个频率为f0的信号，经过几级分频器分频后，获得一个频率为1．3—5．2Hz范围中的某一固定频率，再由输出驱动级进行电流放大，输出一个足够大的驱动电流，使得闪烁发光二极管处于工作状态。使用时，无需外接任何元件，只要在两只引出脚上加一定电压，即可自行产生闪烁光。这里使用的是BTS314058，功率为200mW,只需在两端加上5V电压即可工作。
蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电的发声器件。蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”表示。本设计中用压电式蜂鸣器，压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。多谐振荡器起振,输出1.5～2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。为了控制蜂鸣器声音的大小，我们用一个固定的电阻来使得声音大小恒定。
压力显示电路
这部分电路是将采集到的关于压力大小的电信号显示成实际压力的大小。我们将其显示在数码管。主要用到了ICL7135，CD4511，NE555定时器和数码管。
为显示出压力大小，需将放大和滤波后的模拟电压进行AD转换，得到数字信号，本设计中需要将输出的数字量在数码管中显示，我们选用积分式A/D转换器ICL7135，它的内部有将二进制转换为BCD码的功能，故而免去了用一般A/D转换器还需将二进制数转换成BCD码所带来的麻烦。
ICl7135的内部分为模拟电路和逻辑电路两大部分，它由缓冲器、积分器、比较器和模拟开关组成。每个A/D转换周期分4个阶段：自动调零（AZ）、信号积分（INT）、反向积分（DE）、零积分（ZI）。双电源供电，功率损耗仅为15mW。
各引脚功能如下：
V+、V分别接正、负5V电源。 AGND、DGND：模拟地、数字地。 CLK：时钟信号输入。
D1～D5:个位、十、百、千、万位的扫描输出端，按最高端到最低端的顺序发生扫描驱动信号，只要不出现超量呈状态，就一直不断的进行扫描。在超量程状态，从SRT选通时序信号结束一直到D5重新扫描的时间内，全部驱动信号停止，这表明显示器将断续的亮灭。因此闪烁的方式表示量程的状态。
B1、B4、B8、B2：BCD码的输出端，按照8421码编码，B8为最高位，B1为最低位。
UNDER：欠量程输出端，当读数是量程的9%或更小时，它输出高电平。 OVERRANG：超量程信号的输出端，当Vin大于2.0000v时，它变为高电平。
ST：数据选通输出端。
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BUSY：忙碌输出端，用来指示A/D转换正在进行或已进行完毕，在积分过程中，它为高电平，在自动调零阶段为低电平。
R/H：运行保持控制段，此端加高电平或悬空时，能自动进行A/D转换；它加低电平时，读数保持不变，直到它为高电平时才能改变读数，但此时A/D转换照样进行。
POL：信号极性输出端，正信号时输出高电平。 VREF+:基准电压的正端。
COM：模拟信号的公共端，简称模拟地，也是基准电压的负端。 INTOUT：积分器的输出端，接积分电容CINT。 AZIN：自动调零输入端。
CREF+、CREF-：外接基准电容。
INLO、INHI：分别为信号输入的低端与高端。
BUFOUT：缓冲放大器的输出端，接积分电阻RINT。
CD4511是七段锁存译码显示器，在同一片单片结构上由CMOS逻辑器件和NPN双极型器件构成，这些器件的组合，使得CD4511具有很低的静态耗散和高抗干扰及源电流高达25mv的性能，由此可直接驱动LED及其它显示器件。LT、BL、LE的输入端可以分别检测显示、亮度调节、存储或选通一BCD码等功能，使用外部多路转换电路时，可多路转换和显示几种不同的信号。其有关参数的极限值：电源电压-0.5V～18V，输入电压-0.5V～+0.5v，输入电流10mA。输入端有三个控制端，LE、BL、LT。LE接低电平正常工作，接高电平锁存；BL是灭灯输入，接高电平时熄灭，低电平工作；LT是灯测试输入端，为高电平时a～g全亮。输出端a～g，分别控制数码管的七段发光二极管a～g。
555定时器接成输出200KHZ的振荡器。数码管采用共阳极数码，CPS02811C，为提高测量精度，我们采用五个数码管用于显示压力。设定ICL7135的时钟频率为200KHZ，转换速率为每秒3次。AD转换需要外接模拟器件，我们是按照它的典型连接方式连接的。积分基准电压设定为1V，通过稳压二极管CH8096得到1.2V的稳定电压，再利用R16=10KΩ的可调电阻分压得到1V的稳定电压。积分电容值0.47uF，积分电阻100KΩ，这样连接的电路，最大失调电压为10uV，测量压力的范围在0～1000N，10uV的电压误差相当于0.1N的力的误差，考虑到前面的放大滤波等模块引起的误差，总的绝对误差约为1N。
精度?绝对误差?100
量程所以精度可以达到0.1级。
D1～D5依次顺序输出高电平，从D5到D1，依次控制五个三极管导通，使五个数码管轮流显示。B1、B2、B4、B8依次输出各位BCD码，经过CD4511译码显示。数码管1到4分别为千位，百位，十位，个位，数码管4的小数点位点亮，测量结果可以精确到小数点后一位，数码管5即为小数位。
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+5128550111098998550855085508550991CPS02811CVCCafegdcbdp2VCCafegdcbdp3VCCafegdcbdp4VCCafegdcbdp5VCCafegdcbdpabcdefgdp12345678abcdefgdp12345678abcdefgdp12345678abcdefgdp12345678abcdefgdp123456781234567123456712345671234567GND1234567+5R12100KR15C120.47uF27C13-51uFR17GND100KR18100KC150.1uFC141uF1234567891021252622V-VrefA COMMONINT OUTAZ OUTBUFF OUTREF C-REF C+IN LOIN HIBUSYD GND11CH8096D32AP7R1610KR141K(LSB)D1D2D3D4(MSD)D5POL2019181712232728131415167126543IN AIN BIN CIN DLE/STBBLKLTCD4511SEG ASEG BSEG CSEG DSEG ESEG FSEG G1312111091514912111098信号输入Vo1+5V+R194.7KVCCRETR2015K762C16300pFCLK(LSB)B1B2B4(MSD)B8ICL7135OUT24DISCHGTHOLD3200KHZ765432184CVOLTTRIGGND5C170.01uF1 图 7
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总结
通过半个月的努力，我们完全按照设计要求完成了设计任务，压力测量范围0～1000N，测量精度达到0.1级。通过数码管显示压力大小，便于读取。报警电路还采取了人性化的，防误报警设计。总功耗约10W。
参加此次设计大赛不仅是为了提高自己的能力与利用所学在实际中的应用，还是因为对电子设计的浓厚兴趣。
本次设计不但要求我们了解通用器件在实际设计中的运用，还要求我们对设计要求有一定的程度的理解。我们查找并参考相关书籍，从中进一步的了解一些基本电路的工作原理以及一些元器件的应用，在这次设计中我们都或多或少的学到了一些课本之外的知识，也对以前所学的专业课有了更深层次的了解，像A/D转换器的工作原理，我们在次之前了解甚少，几除了知道用于模拟量与数字量之间的转换外几乎一无所知，经过一个设计之后我们已经对它了解很多，至少在以后应用中回得心应手。
团结才是力量，在整个设计过程中我们一起思考问题发现问题，解决了一个又一个的难题，我相信，在此过程中所获益的不仅仅是知识还有友谊。
这次设计我们完成了对于设计的基本要求与一些附加功能，但由于对一定元器件的了解甚少，一些地方的连接方式是参照典型连接方式的，或许不是本设计最为理想的连接方式！为此，我认识到基础知识十分重要，往后的应进一步努力巩固和理解基础知识和基本原理。
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附录1
元件列表：
元件名称 振荡器 电容 电阻 A/D转换器 恒流源 集成放大器 译码器 数码管 稳压管 比较器 压力传感器 蜂鸣器 开关三极管 整流二极管 闪烁二极管 开关三极管
型号 NE555 ---- ICL7135 LM317L LH0036和OPA2111 CD4511 CPS02811C LM7805 LM7905 LM710 SP20C-G501 5V蜂鸣器 8550 IN4001 BTS314058 9015 数量/个 1 若干 1 1 各1 1 5 各1 1 1 1 5 2 1 1 14