音頻鎖相環(huán)精密溫度控制計電路畢業(yè)設(shè)計_說明書

1、. . . . 音頻鎖相環(huán)精密溫度控制計電路1 緒 論在工業(yè)生產(chǎn)中溫度、壓力，流量是四種最常見的過程變量。其中溫度是一個非常重要的過程變量，因為它直接影響燃燒、烘烤、煅燒、蒸餾、濃度、擠壓成形，結(jié)晶以與空氣流動等物理和化學(xué)過程。溫度控制不準(zhǔn)確就可能引起生產(chǎn)安全，產(chǎn)品質(zhì)量等一系列問題。任何物理變化和化學(xué)反應(yīng)過程都與溫度密切相關(guān)，因此實現(xiàn)對溫度的控制是生產(chǎn)自動化的重要任務(wù)。隨著社會工業(yè)化程度的提高，溫度這個和我們每個人生活息息相關(guān)的詞匯在工業(yè)、農(nóng)業(yè)中發(fā)揮著越來越大的作用，各種工礦企業(yè)，科研機(jī)構(gòu)，都要用到溫度控制。例如：煙花爆竹工廠的倉庫必須對溫度的上限有嚴(yán)格的控制，煉鋼廠的鍋爐溫度等等，都需要對溫

2、度的變化進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測和控制。常見的溫度控制系統(tǒng)，是先利用溫度敏感元件，如熱敏電阻，將溫度的變化轉(zhuǎn)換為熱敏電阻本身阻抗的變化，繼而引起其兩端電壓的變化，實現(xiàn)控制功能，雖其實現(xiàn)容易，但可靠性低，抗干擾能力差。本篇力求解決這一問題，設(shè)計思路是將溫度變化轉(zhuǎn)換為頻率變化加以控制，其具體原理是先借助溫度傳感器-熱敏電阻和NE555集成芯片組成多諧振蕩器，即可把溫度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)檎袷幤鬏敵鲂盘栴l率的變化，隨著溫度的漸漸升高，信號頻率也隨之慢慢改變，當(dāng)達(dá)到設(shè)定溫度時，頻率也將確定。多諧振蕩器后接由LM567音頻譯碼芯片組成的鎖相環(huán)路，在溫度設(shè)定圍，信號頻率與鎖相環(huán)路自身的振蕩頻率不一致，該電路輸出為高電平，后

3、續(xù)控制電路不動作，指示電路只顯示綠燈，表明目前溫度正常；但當(dāng)溫度達(dá)到控制點，信號頻率就會與鎖相環(huán)路的振蕩頻率相一致，該電路將輸出低電平，從而啟動后接控制器，接通報警電路，同時指示電路將點亮紅燈給予人們提醒。該電路設(shè)計簡單，實現(xiàn)容易，可靠性好，實用價值高。在下面的章節(jié)里我們將具體分體其工作原理。2 溫度控制系統(tǒng)簡介在電子電路控制系統(tǒng)中，要實現(xiàn)溫度的控制，首先要把溫度的變化量轉(zhuǎn)換為電量變化，才能加以分析處理和加以控制。本篇也不例外，取用的溫度敏感元件是具有靈敏度高，體積小，熱慣性小的熱敏電阻，它能把溫度的變化反映為其本身阻值的變化，從而就能引起電量的變化。由于我們要處理的電量為信號頻率，那么我們就

4、需要一個波形產(chǎn)生電路-多諧振蕩器，它的振蕩頻率由其外接電阻和電容控制，其兩個中任何一個元件參量的變化都將引起振蕩器輸出信號頻率的改變，因此我們可以用熱敏電阻代替振蕩器的外接電阻，從而就能將溫度的變化轉(zhuǎn)為頻率的變化。要實現(xiàn)對溫度的控制，必然要有控制條件，本篇的控制條件則是對溫度下限的控制，即當(dāng)溫度下降到某一設(shè)定值時，電路加以動作，此時的溫度是確定值，那么熱敏電阻阻值也是確定的，則振蕩器輸出頻率也就確定了，顯然我們現(xiàn)在要做的將是在信號達(dá)到這一頻率時，電路采取措施。由此，我們就需要一個頻率比較電路-譯碼電路，先將該譯碼電路的自身頻率即參考頻率加以設(shè)定，當(dāng)控制信號頻率與參考頻率不同時，譯碼電路輸出高電

5、平；當(dāng)控制信號頻率與參考頻率一樣時，譯碼電路輸出低電平。利用輸出的高低電平，將會很容易實現(xiàn)控制和指示，我們的設(shè)計思路也將由此展開。下面是溫度控制系統(tǒng)總體框圖，如圖2.1所示:圖2.1 溫度控制系統(tǒng)總體框圖各部分簡介如下：直流電源部分：為系統(tǒng)各部分提供穩(wěn)定，可靠的直流電源。它由變壓，整流，濾波，穩(wěn)壓四個部分組成。溫度/頻率轉(zhuǎn)換電路：由溫度敏感元件與波形產(chǎn)生電路組成。利用正溫度系數(shù)熱敏電阻的特性-阻值隨著溫度的升高而增大，將溫度的變化轉(zhuǎn)變阻值的變化，阻值的變化引起頻率的變化，從而把溫度的改變轉(zhuǎn)化為信號頻率的改變。譯碼電路：當(dāng)輸入信號頻率與參考頻率不同時，譯碼電路輸出高電平，當(dāng)信號頻率與參考頻率一樣

6、時，譯碼電路輸出變?yōu)榈碗娖??？刂婆c指示電路：在允許溫度圍，電路以綠燈顯示，當(dāng)超出溫度控制點時，電路以紅燈顯示，同時接通報警電路，給予提示。報警電路：產(chǎn)生音頻信號，驅(qū)動揚(yáng)聲器，提醒人們溫度已超出設(shè)置點。3 電源部分直流電源的組成框圖如圖3.1所示。其中包括四個組成部分。本文電源部分具體電路如圖3.2所示。圖3.1 直流電源的組成框圖圖3.2 直流電源部分電路圖3.1電源變壓器城市電網(wǎng)提供的一般為220V(或380V)/50HZ的正弦交流電，而本電路系統(tǒng)所需的是8V的直流電，因此要利用變壓器將220V的市電先降至合適的交流電壓，然后再將變換以后的變壓器次級電壓去整流、濾波和穩(wěn)壓，最后得到所需要的直

7、流電壓幅值。3.2 橋式整流橋式整流電路的作用是利用具有單向?qū)щ娦缘恼髟O管，將正負(fù)交替的正弦交流電壓整流成為單向的脈動電壓。但是，這種單向電壓往往包含著很大的脈動成分，距離理想的直流電壓還差得很遠(yuǎn)。橋式整流電路原理圖如圖3.3所示。圖3.3 橋式整流原理圖由圖可知，在u2正半周，二極管D1、D3導(dǎo)通，D2、D4截止；u2負(fù)半周時，D2、D4導(dǎo)通，D1、D3截止。每兩只二極管串聯(lián)導(dǎo)通正弦電壓的半個周期，而負(fù)載電阻在一個周期均有電流通過，故兩只二極管中流過的電流平均值為負(fù)載電流的一半，且流過負(fù)載電阻RL的電流方向是一致的，因而使輸出電壓的直流成分得到提高，脈動成分得到降低。橋式整流電路的波

8、形如圖3.4所示:圖3.4 橋式整流電路的波形圖橋式整流電路的主要參數(shù)如表3.1所示：表3.1 橋式整流電路的主要參數(shù)（忽略變壓器阻和整流管壓降）主要參數(shù)電路形式UO(AV)/ U2SID(AV)/ IO(AV)URM/ U2橋式整流0.9067501.41其中UO(AV)為輸出直流電壓平均值，S為脈動系數(shù)(整流輸出電壓的基波峰值與平均值之比)，ID(AV)為二極管正向平均電流，URM為二極管最大反向峰值電壓。3.3 濾波電路濾波電路由電容、電感等儲能元件組成。它的作用是盡可能地將單向脈動電壓中的交流成分濾掉，使輸出電壓成為比較平滑的直流電壓，顯然，這里需要利用截止頻率低于整流輸出電壓基波頻率

9、的低通濾波電路。這時我們雖然得到了較平滑的直流電，但電壓值還易受電網(wǎng)電壓波動和負(fù)載變化的影響，這樣的直流電源是不穩(wěn)定的。如圖2.2電容C1的作用是濾去電路中的低頻成分，C2、C3的作用是用來防止自激振蕩，減小高頻噪聲，改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)。3.4 穩(wěn)壓器穩(wěn)壓電路的作用是采取某些措施，使輸出的直流電壓在電網(wǎng)電壓或負(fù)載電流發(fā)生變化時保持穩(wěn)定。本篇選用固定正輸出8V的三端集成穩(wěn)壓器W7808，它具有體積小、可靠性高以與溫度特性好等優(yōu)點，而且使用靈活、價格低廉，只有三個引出端子，分別接輸入端、輸出端和公共端，基本上不需外接元件，而且部有限流保護(hù)、過熱保護(hù)和過壓保護(hù)電路，使用更加方便、安全。它的封裝為塑料

10、直插式，如圖3.5所示。圖3.5 三端集成穩(wěn)壓器的外形、引腳功能與電路符號W7808是一個三端集成穩(wěn)壓器，它的部結(jié)構(gòu)如下圖3.6所示。圖3.6 三端集成穩(wěn)壓壓器的部結(jié)構(gòu)圖由圖可見，電路部實際上包括了串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路的各個組成部分，另外加上保護(hù)電路和啟動電路?，F(xiàn)對各部分的作用扼要介紹一下：調(diào)整管在電網(wǎng)電壓或負(fù)載電流波動時，調(diào)整自身的集-射壓降使輸出電壓基本保持不變；放大電路將基準(zhǔn)電壓與從輸出端得到的采樣電壓進(jìn)行比較，然后再放大并送到調(diào)整管的基極，放大倍數(shù)越大，穩(wěn)定性越好；基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)定性將直接影響穩(wěn)壓電路輸出電壓的穩(wěn)定性；采樣電路由兩個分壓電阻組成，它將輸出電壓變化量的一部分送到放大電路的輸入

11、端；啟動電路的作用是在剛接通直流輸入電壓時，使調(diào)整管、放大電路和基準(zhǔn)電源等建立起各自的工作電流，而當(dāng)穩(wěn)壓電路正常工作時啟動電路被斷開，以免影響穩(wěn)壓電路的性能；保護(hù)電路將三種保護(hù)電路集成在芯片部，它們是限流保護(hù)電路、過熱保護(hù)電路和過壓保護(hù)電路。W7808的主要性能參數(shù)如表3.2所示。表3.2 W7808的主要參數(shù)表 參數(shù)名稱輸入電壓輸出電壓電 壓調(diào)整率電流調(diào)整率（5mAIO1.5A）最小壓差輸出噪聲輸出電阻峰值電流符號UIUOSUSIUI-UOUNR0IOM單位VV%/VmVVVmA參數(shù)值1480.0145210182.24溫度/頻率轉(zhuǎn)換部分4.1 555集成芯片簡介555定時器是一種中規(guī)模集成

12、電路，只要在外部配上適當(dāng)阻容元件，就可以方便地構(gòu)成脈沖產(chǎn)生和整形電路，在工業(yè)控制、定時、仿聲、電子樂器用防盜報警等方面應(yīng)用很廣。它主要由三個5K電阻組成的分壓器、兩個高精度電壓比較器、一個基本RS觸發(fā)器，一個作為放電通路的管子與輸出驅(qū)動電路組成，其結(jié)構(gòu)框圖如圖4.1所示。圖4.1 555集成定時器電路結(jié)構(gòu)圖1、分壓器三個阻值均為5k的電阻串聯(lián)起來構(gòu)成分壓器（555也因此而得名），為比較器C1和C2提供參考電壓，C1之同相輸入端“+”：=2VCC/3、C2之反相輸入端“-”：=VCC/3。如果在電壓控制端CO(5腳)另加控制電壓，則可改變C1、C2的參考電壓。工作中不使用CO端時，一般都通過一個

13、0.01F的電容接地，以旁路高頻干擾。2、比較器C1、C2是兩個電壓比較器。比較器有兩個輸入端，分別標(biāo)有“”號和“-”號，如果用U+和U-表示相應(yīng)輸入端上所加的電壓，則當(dāng)U+>U-時其輸出為高電平，U+<U-時輸出為低電平，兩個輸入端基本上不向外電路索取電流，即輸入電阻趨近于無窮大。3、基本RS觸發(fā)器由兩個與非門組成，它的狀態(tài)由兩個比較器的輸出控制，根據(jù)基本RS觸發(fā)器的工作原理就可以決定觸發(fā)器輸出端的狀態(tài)。是專門設(shè)置的可從外部進(jìn)行置“0”的復(fù)位端，當(dāng)=0時，使Q=0、=1。4、晶體管開關(guān)和輸出緩沖器晶體管TD構(gòu)成開關(guān)，其狀態(tài)受Q端控制，當(dāng)Q為“1”時TD截止、為“0”時TD導(dǎo)通。輸

14、出緩沖器就是接在輸出端的反相器，其作用是提高定時器的帶負(fù)載能力和隔離負(fù)載對定時器的影響。它的功能如表4.1所示。表4.1 555集成定時器功能表引腳2（）6（TH）4（）3（）7（D）電平<<1高電平關(guān)斷電平>>1低電平接通電平><1保持原電平原狀態(tài)電平*0低電平接通4.2 熱敏電阻熱敏電阻：熱敏電阻的基本電氣特性是它們隨其溫度變化而改變自身電阻。它們不整定，也不產(chǎn)生信號，熱敏電阻溫度會隨周圍溫度或電流通過熱敏電阻而導(dǎo)致的自熱而改變。阻值隨溫度升高而變大的為正溫度系數(shù)熱敏電阻，簡稱PTC；阻值隨溫度升高而變小的稱為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，簡稱NTC。 熱敏電阻主

15、要參數(shù)的定義為： 1、標(biāo)稱阻值：指在環(huán)境溫度為25時電阻的阻值，單位為。2、耗散常數(shù)：溫度每升高或降低1所耗散的功率，單位是W/。 3、溫度系數(shù)：溫度變化1度時電阻的相對變化量，單位是-1。4、時間常數(shù)：熱敏電阻在無功耗狀態(tài)下，環(huán)境溫度從一個溫度向另一個溫度突然轉(zhuǎn)變時電阻體溫度變化了這兩個特定溫度之差的63.2%所用時間，單位為S。 本電路采用正溫度系數(shù)的熱敏電阻，它的型號為MZ11A-10K-5%，它的主要參數(shù)如表4.2所示:表4.2 熱敏電阻的主要參數(shù)表參數(shù)名稱標(biāo)稱電阻溫度系數(shù)耗散常數(shù)時間常數(shù)測定功率額定功率環(huán)境溫度允許偏差單位10-2/mw/smwW參數(shù)值10k2810500.10.5-

16、55+100±5其阻值可用公式3.1計算:R(t)=R01+(T-T0) 3.1（其中為R0標(biāo)稱電阻值，為溫度系數(shù)，T0為常溫27）取0.05/，當(dāng)下限溫度T取-4時，Rtmax=10000×1+0.05(-4-27)145k4.3多諧振蕩器圖4.2所示是用555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器。RP1、R1、Rt、C4是外接定時元件，定時器TH、TR端連接起來接uC，晶體三極管集電極接到RT、R1的連接點。其工作原理為：起始狀態(tài)：接通電源前電容C4上無電荷，所以接通電源瞬間，C4來不與充電，uc=0，故比較器C1輸出為1、C2輸出為0，基本RS觸發(fā)器Q=1、= 0，TD截止，VO輸

17、出為高電平。圖4.2 由555構(gòu)成的多諧振蕩器原理圖暫穩(wěn)態(tài)：Q=1、=0、uO=UOH、TD 截止，是電路的一種暫穩(wěn)狀態(tài)，因為在這種狀態(tài)下，有一個電容C4充電、uC緩慢升高的漸變過程在進(jìn)行著，充電回路是VCCRP1 R1RtC4地，時間常數(shù)是1=（RP1+ R1+ Rt）·C4。自動翻轉(zhuǎn)：當(dāng)電容C4充電，uC上升到2VCC/3時，比較器C1輸出跳變?yōu)?，基本RS觸發(fā)器立即翻轉(zhuǎn)到0狀態(tài)，Q=0、=1，uO=UOL、TD 飽和導(dǎo)通，VO輸出為低電平。暫穩(wěn)態(tài)：Q=0、=1，uO=UOL、TD 飽和導(dǎo)通，是電路的另一種暫穩(wěn)狀態(tài)，因為在這種狀態(tài)下，同樣有一個電容C4放電、uC緩慢下降和漸變過程

18、在進(jìn)行著，放電因路是C4Rt TD地，時間常數(shù)是1= Rt·C4（忽略TD飽和導(dǎo)通電阻RCES）。自動翻轉(zhuǎn)：當(dāng)電容C4放電，下降到VCC/3時，比較器C2輸出變?yōu)?，基本RS觸發(fā)器立即翻轉(zhuǎn)到1狀態(tài)，Q=1、=0、uO=UOH、TD 截止，即暫穩(wěn)態(tài)。在暫穩(wěn)態(tài)，電容C4又充電、uC再上升，不難理解，接通電源之后，電路就在兩個暫穩(wěn)態(tài)之間來回翻轉(zhuǎn)振蕩，于是在輸出端就產(chǎn)生了矩形脈沖。4.4 溫度與頻率間的關(guān)系由工作原理分析知道，電路穩(wěn)定工作之后，電容C4充電和放電的過渡過程總是周而復(fù)始重復(fù)進(jìn)行的。電容C4充電時間，即暫穩(wěn)態(tài)維持時間tW1的估算：電容充電時，時間常數(shù)1= （RP1+R1+ Rt）

19、·C4，起始值uC(0+) = VCC/3，終了值uC() = VCC，轉(zhuǎn)換值uC(tW1) = 2VCC/3，代入RC過渡過程計算公式進(jìn)行計算：tW1=1ln=1ln=1ln2 = 0.7（RP1+R1+ Rt）·C43.2電容C4放電時間即暫穩(wěn)態(tài)維持時間tW2的估算：電容放電時，時間常數(shù)2 = Rt·C4，起始值uC(0+) = 2VCC/3，終了值uC() = 0，轉(zhuǎn)換值uC(tW2) = VCC/3，代入RC過渡過程公式進(jìn)行計算：tW2 =2ln=2ln=2ln2=0.7Rt·C4 3.3電路振蕩周期與頻率的計算：振蕩周期TT = tW1+ tW

20、2= 0.7（Rp1+ R1+ Rt）·C4 + 0.7 Rt·C4=0.7(Rp1+R1+2 Rt)·C4 3.4振蕩頻率f：f = = 3.5由式(3-5)，熱敏電阻在溫度達(dá)到下限設(shè)置點時，即設(shè)T=-4時，振蕩器諧振頻率的上下限值分別為：Rt145K，RP1=0，fmax122HZRt145K，RP1=10 K，fmin118HZ5音頻譯碼電路分析5.1 鎖相環(huán)簡介集成鎖相環(huán)音頻譯碼器LM567是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的56系列集成鎖相環(huán)路中的一種，它設(shè)計精巧，電路簡潔，良好的噪聲抑制能力和中心頻率穩(wěn)定性，在各種譯碼電路中得到了廣泛的應(yīng)用。下面我們先將鎖相環(huán)作

21、一簡單介紹。鎖相環(huán)（Phase Lock Loop）是一個閉環(huán)的相位負(fù)反饋控制系統(tǒng)，它由相位檢波器（Phase Detector，亦稱鑒相器），低通濾波器（Low Pass Filter，又稱環(huán)路濾波器）和壓控振蕩器（Voltage Controlled Oscillator，簡稱VCO）三個基本部件組成。如圖5.1所示。圖5.1 鎖相環(huán)路的組成相位檢波器是一個誤差檢測元件，它比較輸入電壓相位與VCO輸出電壓相位，并輸出一個誤差電壓，它的大小取決于兩個輸入電壓的相位差；然后，這個誤差電壓通過低通濾波器濾除高頻分量，輸出控制電壓去控制VCO輸出電壓的頻率，從而減小輸入電壓和輸出電壓之間的相位差。

22、當(dāng)環(huán)路處于穩(wěn)態(tài)時，輸出和輸入之間存在一定量相位誤差。而對輸入信號頻率和輸出信號頻率而言，二者卻是相等的，這時環(huán)路處于鎖定狀態(tài)。這是鎖相環(huán)路的一個特點，用這個方法可以得到十分精確的頻率控制。電路的捕獲帶寬定義為環(huán)路能通過捕獲過程而進(jìn)入鎖定狀態(tài)所允許的最大固有頻差。5.2 LM567簡介鎖相環(huán)音頻譯碼器LM567采用8腳雙列直插式封裝，它的部結(jié)構(gòu)和管腳功能如圖5.2所示。圖5.2 LM567引腳定義與部結(jié)構(gòu)圖它的部電路結(jié)構(gòu)由正交相位探測器、鎖相環(huán)、放大器等組成。LM567的工作電壓為4.759V，工作頻率可達(dá)500KHZ，靜態(tài)工作電流僅8mA。第3腳是信號輸入端，要求輸入信號大于25mV。第8腳是

23、邏輯輸出端，從圖中可以看出，它是一個集電極開路的晶體管輸出，允許最大灌電流為100mA。第5、6腳外接的電阻、電容決定了IC部的壓控振蕩器中心頻率，fT1.1/RC。第1、2腳通常是分別對地接電容，形成輸出濾波網(wǎng)絡(luò)和環(huán)路低通濾波網(wǎng)絡(luò)，其中第2腳所接電容決定了鎖相環(huán)路的捕捉帶寬，電容數(shù)值越大，環(huán)路帶寬越窄。當(dāng)音頻譯碼器LM567工作時，其鎖相環(huán)部電流控制振蕩器產(chǎn)生一定頻率的振蕩信號，此信號連同引腳3輸入的信號頻率一起送入正交相位探測器進(jìn)行比較，若連續(xù)輸入的信號頻率落在給定的通頻帶時，鎖相環(huán)即將這個信號鎖定，同時LM567的部晶體管受控導(dǎo)通，引腳8輸出端輸出低電平。LM567的引腳5輸出部振蕩器的

24、矩形信號，引腳6輸出鋸齒波脈沖，二者的頻率都與部振蕩器的中心頻率一樣。LM567的特性參數(shù)：外接電阻和電容實現(xiàn)20：1的頻率調(diào)整圍；邏輯兼容性：輸出端具有接受100mA灌電流的能力；可調(diào)帶寬：10%14%；抑制噪聲的能力強(qiáng)；抗干擾能力強(qiáng)；振蕩頻率（中心頻率fT）穩(wěn)定性好；中心頻率可調(diào)整從0.01HZ500kHZ。5.3 譯碼電路的工作原理圖5.3所示。其5、6腳外接的電阻RP2和電容C7決定了部壓控振蕩器的中心頻率fT，fT1.1/( RP2×C7)。2腳所接電容C8決定鎖相環(huán)路的捕捉帶寬，C8的確定方法是：C8= ()。1腳所接電容C9的容量應(yīng)至少是2腳電容的2倍。當(dāng)LM567的3

25、腳輸入信號幅度25mV、頻率在捕捉帶寬圍時，8腳由高電平變成低電平。我們可利用了LM567接收到一樣頻率的載波信號后8腳輸出低電平這一特性，來形成對控制對象的控制。圖5.3 音調(diào)譯碼鎖相環(huán)電路原理圖電路在工作時，要先將LM567的中心頻率fT調(diào)到與溫度達(dá)到控制點（本文設(shè)為-4）時多諧振蕩器的振蕩頻率f0一樣，即使fT=f0。當(dāng)熱敏電阻感測溫度在控制點圍，LM567的3腳輸入信號頻率不在捕捉帶寬圍，8腳部三極管截止，此時為集電極開路輸出；當(dāng)熱敏電阻感測溫度達(dá)到控制點，LM567的3腳輸入信號頻率便進(jìn)入了捕捉圍，這時8腳部三集管導(dǎo)通，輸出變?yōu)榈碗娖健＜矗寒?dāng)T >-4時，f0fT，V8=“1”

26、（代表懸空輸出）；當(dāng)T = -4時，f0fT，V8=“0”。在進(jìn)行電路調(diào)試時，先使溫度達(dá)到控制點，測出多諧振蕩器輸出信號頻率f0，調(diào)節(jié)RP2使LM567的5腳信號頻率fT=f0，這時8腳應(yīng)為低電平，在溫度為其它值時，8腳應(yīng)為高電平，證明電路可以正常工作。6控制指示與報警電路 控制與指示電路原理如圖6.1所示。圖6.1 LM567的外部控制原理圖由圖6.1可知：當(dāng)溫度在控制圍，3腳輸入信號的頻率f0fT，這時8腳接晶體管截止，相當(dāng)于8腳部斷路，所以繼電器K不動作，常閉觸點所接的綠色發(fā)光二極管導(dǎo)通，說明溫度在正常圍。當(dāng)溫度下降到控制點時，3腳輸入信號的頻率f0fT，這時8腳接晶體管導(dǎo)通，繼電器K開

27、始動作，常閉觸點斷開，常開觸點閉合，綠色發(fā)光二極光截止，紅色發(fā)光二極管導(dǎo)通，同時常開觸點接通后面的報警電路，以提示人們溫度超出控制圍。由于繼電器為感性元件，在斷電的瞬間會產(chǎn)生很大的感應(yīng)電壓，可能會損壞電路中的其它元件，為此需要在其線圈兩端并接一個二極管加以保護(hù)，D1叫做續(xù)流二極管，在繼電器斷電瞬間，線圈兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，與原先所加電源電壓方向相反，它使二極管導(dǎo)通，從而消除了對外電路的影響，起到了抑制瞬時高壓的作用。前章電路，報警電路原理圖如圖6.2示。圖6.2 電路原理圖報警電路也是一個多諧振蕩器，它產(chǎn)生的信號頻率在音頻圍。如圖6.2示，在溫度上升到控制點時，繼電器K將動作，常開觸點閉合，接

28、通本報警電路電源，該電路開始工作，NE555的3腳將輸出音頻矩形波信號，驅(qū)動揚(yáng)聲器發(fā)音。整RP3可以調(diào)整音頻信號的頻率，以達(dá)到自己滿意的音調(diào)效果，音頻信號頻率圍為20HZ20KHZ。圖中將NE555的4腳復(fù)位端接至溫度/頻率轉(zhuǎn)換電路的輸出端，為的也是能夠改變信號頻率，這樣在設(shè)置不同的溫度控制點時，喇叭發(fā)出的音調(diào)效果將會各不一樣?？?結(jié)在整個電路中所選用的元器件價格低廉，設(shè)計簡單，成本較低，有利于推廣，并且電路中部分元器件可自行更換，從而可適用于更多的領(lǐng)域。如熱敏電阻換為氣敏電阻，可對高溫蒸汽或有害氣體進(jìn)行監(jiān)控，換為光敏電阻可對光強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)控。電路中采用的NE555集成電路可更換為其它555電路如HA17555等，各電路的引腳基本一樣。另外，由于我們所用LM567譯碼芯片有著較寬的頻率圍，因而對于熱敏電阻的選擇就更為靈活，只要保證其靈敏度、可靠性等一些重要