1、jwod9 智能飲水機控制系統 學生：XXX 指導教師：XXX 內容內容摘要摘要：該系統設計綜合電子技術理論，從生活實際出發，完善了飲水機的功能。 設計方案中，主要采用 AD590 和光敏三極管作為檢測單元，并運用了 MC14433、74LS160 等集成器件。整個設計系統實現兩個功能，即測溫數顯和加熱次數 自動控制，包括檢測、A/D 轉換（計數）、譯碼選通、繼電器控制等電路模塊單元。與 傳統的飲水機相比，由于采用了自動檢測和控制的電子設計技術，可較好地實現對水 溫和水質的測量和控制，具有較廣泛的應用前景。 關鍵詞關鍵詞：檢測單元 溫度傳感器 AD590 自動控制 繼電器 jwod9 Inte

2、lligentIntelligent waterwater machinemachine controlcontrol systemsystem AbstractAbstract: The system of design integrated electronic technology theory, from the actual conditions of life, improving the function of the drinking fountains. The Design project with the main use ofAD590 and phototransis

3、tor as a test unit has still used theMC14433, 74LS160, such as integrated device. The whole design system tries to achieve two functions, namely, digital temperature measurement and automatic control of the number of heating, including detection, A / D converter (Count), decoding strobe, relay contr

4、ol such circuit modules. Compared with the traditional drinking fountains, the use of automatic detection and control of electronic design technology, can better achieve the right temperature and water quality measurement and control, with a wider range of applications. KeywordsKeywords: Detection U

5、nit Temperature Sensor AD590 Automatic Control Rela jwod9 目 錄 前言 .1 1 總體設計方案 .2 1.1 設計方案一.2 1.1.1 方案一方框圖.2 1.1.2 方案論證.2 1.2 設計方案二.3 1.2.1 方案二方框圖.3 1.2.2 方案論證.3 1.3 方案比較與選擇.3 2 單元模塊設計 .4 2.1 直流穩壓源電路.4 2.2 溫度檢測電路.5 2.3 A/D 轉換及顯示電路 .6 2.4 光敏檢測及計數電路.7 2.4.1 光敏三極管感應電路.7 2.4.2 計數及繼電器控制電路.8 3 特殊器件介紹 .9 3.1

6、 雙積分型 A/D 轉換器 MC14433 .9 3.2 溫度傳感器 AD590 .11 3.3 電磁繼電器.12 3.4 計數器 74LS161 .13 4 系統調試 .14 5 系統功能、指標參數 .15 jwod9 6 結束語 .15 參考文獻 .17 jwod9 智能飲水機控制系統 前言 飲水機存在于現代每個家庭生活中，但是目前大部分的飲水機功能僅限于燒水功 能，對現代人來說，功能還是不完善或者說存在一定的缺陷，比如對水溫沒有顯示裝 置，對加熱次數沒有合理控制等，這些都與對健康水質的追求相矛盾。 為了解決以上問題，我結合所學電子設計理論知識，設計了本套智能飲水機控制 系統。該系統結合了

7、電子線路設計、數字電子技術、Protel 仿真設計軟件等相關知識， 考慮現實需要來完成的。主要實現的功能為對飲水機加熱后的水溫測量及其 3 位半的 數字顯示和對飲用水加熱次數進行自動控制的功能。功能一可以通過熱敏電阻，經過 一些電路變換（電橋電路） ，感應出特定電壓信號，經過 A/D 轉換電路變成相應的溫度， 直接 3 位半顯示器來實現顯示；也可以通過集成溫度傳感器比如 AD590，將感應電流接 入特定的 A/D 轉換電路，最后譯碼實現溫度數顯功能。功能二的實現為利用飲水機加 熱信號燈會的亮滅狀態，我們想利用這個特點和一個光敏器件結合，這樣就可以產生 脈沖信號，輸入到計數器，根據設定的數值，讓

8、相應的計數器管腳作為輸出， 再利用 輸出的這個脈沖切斷主電路（用到特定的繼電器） ；也可以利用飲水機內部加熱電路的 斷開狀態來通過脈沖感應出加熱次數，再利用脈沖實現控制。 方案二的設計模塊中檢測電路、AD 轉換電路、控制顯示電路，主要是檢測電路對 整個功能實現影響較大，且 A/D 轉換電路需要放大電路的作用，導致整體誤差的擴大， 而控制顯示電路采用了單片機設計，不容易實現微型化。最后對兩種方案進行 protel99se 軟件的仿真測試。 通過驗證比較，方案一電路穩定，顯示準確，決定選取方案一作為最終的設計方 案。 jwod9 1 總體設計方案 1.1 設計方案一 1.1.1 方案一方框圖 圖

9、1.1.1-1 方案一方框圖 1.1.2 方案論證 該方案的設計流程方框圖如上所示，分兩塊功能電路。功能一電路采用 AD590 作 為溫度檢測電路來檢測溫度，將傳感器的電流信號（需轉換成電壓信號）輸入到 AD 轉 換器中，經譯碼電路和選通電路最終實現 3 位半 LED 的數顯；功能二電路采用光感應 器件（光敏三極管） ，將感應脈沖送至 74LS160 計數器，計數器設定了一定的計數次數， 當達到此次數時，發出一脈沖送至相應控制電路中，進而控制繼電器工作，實現切斷 溫度傳感 器 AD590 A/D 轉換器 MC14433 電 路 光敏三極 管 MC1413 選通電路 3 位半 LED 顯示 譯碼

10、器 CC4511 計數器 74LS161 脈沖傳達及 控制電路 K 繼電器控 制電路 加熱電路 jwod9 加熱電路。 本方案運用溫度傳感器 AD590 和光感應器光敏三極管件作為檢測感應器件，其中 AD590 的輸出是電流，在輸入到 AD 轉換器中需要先轉換成電壓信號。該方案整體上易 于實現，采用了很多集成器件，使得整體電路結構完整、清晰，各功能結構簡單。 1.2 設計方案二 1.2.1 方案二方框圖 圖 1.2.1-1 方案二方框圖 1.2.2 方案論證 該方案的設計電路流程圖如上面所示，對比方案一，該方案設計檢測電路由光敏 電阻組成的電橋電路和感應脈沖電路組成，實現原理也較為簡單，結構簡

11、潔，但功能 一電路誤差較大，增加整形放大電路的情況下，擴大了誤差范圍，同時也不適用飲水 機環境；功能二區別一方案一在于檢測電路采用了飲水機內部加熱電路的開關狀態原 熱敏電阻 電橋定值 電阻 整形 放大 電路 A/D 轉換 電路 8051 相關 接口電路 3 位半數字 顯示電路 內部加熱 電路感應 脈沖 計數器 74LS161 脈沖傳達 及控制電 路 K 繼電器控 制電路 加熱電路 jwod9 理，感應出電路脈沖，從而實現對加熱次數的顯示與控制。 1.3 方案比較與選擇 兩種方案比較，在功能一方面，方案一運用了 AD590 溫度傳感器作為檢測電路器 件，方案二運用熱敏電阻構成的電橋電路作為檢測電

12、路，雖然兩種方案均能實現溫度 的數顯和控制，但方案二電路檢測誤差較大，且一定程度上不適用于飲水機系統中。 而方案一采用 AD590 的集成溫度傳感器作為熱檢測電路，這種檢測方法靈敏度高，線 性度好，適用測溫范圍較飲水機系統合適。功能二方面，方案一采用光感應器件光敏 三極管作為脈沖計數來源，且存在一定的誤差，方案二采用內部加熱電路的開關狀態 作為脈沖來源，穩定性較好，不易受外界影響，但是實現不方便。 方案二的設計模塊中檢測電路、AD 轉換電路、控制顯示電路，主要是檢測電路對 整個功能實現影響較大，且 A/D 轉換電路需要放大電路的作用，導致整體誤差的擴大， 而控制顯示電路采用了單片機設計，不容易

13、實現微型化。最后對兩種方案進行 protel99se 軟件的仿真測試，通過驗證比較，方案一電路穩定，顯示準確，決定選取 方案一作為最終的設計方案。 2 單元模塊設計 2.1 直流穩壓源電路 該直流穩壓源電路實現是+5V 的電壓輸出，原理圖如下所示： 圖 2.1-1 直流穩壓源電路圖 jwod9 在連接電路中，需要在變壓器的副邊接入保險絲 FU，以防電路短路損壞變壓器或 其它器件，其額定電流要略大于 Iomax，選 FU 的熔斷電流為 1A。整個電源電路結構形 式為 220V 電壓經過變壓器輸入橋式整流電路中，而后經幾個極性電容濾波接入到可調 式三端穩壓器 CW317 輸入端，穩壓器內部含有過流

14、、過熱保護電路。R1 和 RP1 組成電 壓輸出調節電路，輸出電壓 Vo1.25(1+RP1/R1) (2.1) 由于設計要求+5V，根據上面公式計算參數得到：RP1/R1=3,取 R1=240,RP1 為 4.7K 的滑動變阻器。電容 C2 與 RP1 并聯組成濾波電路，以減少輸出的紋波電壓，二 極管 VD 的作用是防止輸出端與地短路，損壞穩壓器，起到保護穩壓管的作用。相關主 要元器件選擇及數量下表 2.1-1 。 表 2.1-1 主要元器件選擇及數量表 編號名稱規格數量 CW317 可調式穩壓器 1.2V37V/1.5A FU 保險絲1A（Iomax） 1 C1、C2極性電容 2200Uf

15、/25V2 D5 二極管 IN41481 2.2 溫度檢測電路 在飲水機系統溫度檢測電路中，運用 AD590 溫度傳感器構成 TV 變換電路，如下圖 2.2-1 所示： jwod9 圖 2.2-1 溫度檢測電路圖 如圖所示，電位器 R2 用于調整零點，R4 用于調整運放 LF355 的增益。調整方法如 下：在 0時調整 R2，使輸出 VO=0，然后在 100時調整 R4 使 VO=100mV。如此反復調 整多次，直至 0時，VO=0mV，100時 VO=100mV 為止。最后在飲水機水溫下進行校驗， 例如，若水溫為 25，那么 VO 應為 25mV。冰水混合物是 0環境，沸水為 100環境。

16、要使電路中的輸出為 200mV/，可通過增大反饋電阻（圖中反饋電阻由 R3 與電位器 R4 串聯而成）來實現。MC1403 是高精度集成穩壓器，可以提供輸出可調的基準電壓。 本模塊電路中用到的是電流型 AD590，采用集成運算放大器 LF355 構成的電路實現 電壓的輸出，同時增加了電路的精度和可靠性。溫度檢測電路中用到的主要電子器件 和數量如表 2.2-1。 表 2.2-1 檢測電路中的主要電子器件及數量表 編號名稱規格數量 AD590 溫度傳感器-55150 1 LF355 運算放大器 K(200V/Mv)1 R2、R4滑動變阻器2K、100K 2 MC1403 基準電壓源 -30.5-1

17、7.5V1 2.3 A/D 轉換及顯示電路 jwod9 采用 MC14433、CD4511、MC1413 等集成器件，電路連接圖如圖 2.3-1 所示： 圖 2.3-1 A/D 轉換及顯示電路圖 如圖 2.3-1 所示的電路為 3 位半溫度顯示電路，其中，MC14433 為集成電路驅動器， 它含有 7 個反向驅動單元，各單元采用達林頓晶體管電路。因為 MC14433 的 DS1DS4 為高電平有效，經 MC1413 反相后，正好與 4 只共陰極 LED 的千位、百位、十位及個位 的陰極有效相連。 當 MC14433 在每次 A/D 轉換結束時，EOC 端輸出一個脈寬為 Tcp/2 的正脈沖，該

18、正 脈沖過后，就在 DS1DS4 端依次輸出脈寬為 18Tcp 的位選通正脈沖，其中，Tcp 為時鐘 脈沖周期。當 DS1 輸出正脈沖時，Q3、Q2 和 Q0 輸出的最高位數據 0 或 1 用來表示超量 程、欠量程和極性標志等等。當 Q3=1 時，最高位顯示 0 表示欠量程，Q3=0 時最高位顯 示 1 表示超量程；Q2 表示被測電壓極性，即 Q2=1 極性為正，Q2=0 極性為負，這時+5V 電壓通過電阻 Rm 使“-”號點亮；Q0 表示量程，即 Q0=說明輸入電壓在正常范圍內， Q0=1 表示在正常范圍之外。Rm 和 Rh 分別是負極性和小數點顯示的限流電阻。 在 DS1 輸出位選通正脈沖

19、后，DS2、DS3 和 DS4 輸出的正脈沖使 Q3Q0 端輸出相應 的 BCD 碼數據。CD4511 為 7 段譯碼驅動器，當輸入電壓過載時，OR=1，控制 CC4511 的 jwod9 滅燈端 BI，使顯示燈熄滅。 MC14433 提供輸出可調的基準電壓 Vref，當基準電壓為 2V 或 200mV 時，滿量程分 別為 1.999V 或 199.9mV。優點為具有自動校零和自動量程轉換功能。 MC14433 的時鐘頻率 fcp 與 CP0、CP1 兩端所接電阻 Rc 值有關。當 Rc=470K 時， fcp=66KHz；當 Rc=750K 時，fcp=50KHz，每個 A/D 轉換周期約需

20、 16400 個時鐘脈沖， 若時鐘頻率 fcp=66KHz 是，由式 T=N/fcp=4N/fosc 可得一次 A/D 轉換所需時間為 T=0.25s，則測量速度為 4 次/s。 積分元件 R1C1 的取值可由下式估算： R1C1=Vimax.T1/Vc1 (2.3-1) 式中，Vc1=VDD-Vimax-0.5V,T1=4000/fcp,4000 為信號積分階段所需時鐘脈沖數。 電路中用到的相關主要電子器件表 2.3-1。 表 2.3-1 主要電子器件表 編號名稱規格數量 MC14433 雙積分型 A/D 轉換器 8mW1 LED 共陰極數碼管 -4 CD4511 7 段譯碼驅動器 318V

21、1 2.4 光敏檢測及計數電路 2.4.1 光敏三極管感應電路 為顯示飲水機加熱次數，需要檢測加熱電路開關狀態次數，運用光敏三極管作為 感應器件，將感應到的脈沖送到后續電路中，從而實現加熱次數的顯示，光敏感應電 路如下所示： jwod9 圖 2.4.1-1 光敏三極管感應電路 2.4.2 計數及繼電器控制電路 該電路為功能二實現的核心電路，運用 74LS161 及繼電器等主要器件，電路圖如 下所示： 圖 2.4.2-1 計數及繼電器控制電路 圖 2.4.2-1 為計數及繼電器控制電路，它由 74LS161 及繼電器、二極管等組成。 可以這樣測試電路效果，當接通電源時，用手擋住 VT2 光敏三極

22、管的光線，其內阻增 大，使 VT3 集電極為高電位。這樣使 VT4，VT5 復合管飽和導通，VD2 發光二極管發光 變亮，同時電流流過繼電器線圈，產生磁場，開關觸點吸合接通到另一邊，切斷了 220VD 電壓的供應；反之，若不用手擋住 VT2，光敏三極管內阻較小，VT3 基極為高電 位，使 VT3 導通，其集電極為低電位，這樣 VT4、VT5 復合管截止，發光二極管 VD2 不 亮，繼電器線圈中也沒有電流通過，繼電器不工作，開關觸點繼續保持 220V 接頭上 電路中 VD1 為繼電器的保護二極管。當 VT4、VT5 復合管從導通突然轉變為截止時， 繼電器線圈中會產生一個較大的反電動勢，反電動勢產

23、生的脈動電流，給 VD1 放電， 使繼電器線圈不受損壞，從而達到保護繼電器的作用。外接晶體采用 12.000MHz 和兩 個 30pH 的電容組成，電容 C3 和 C4 構成并聯諧振電路，接在放大器的反饋回路中。 jwod9 3 特殊器件介紹 3.1 雙積分型 A/D 轉換器 MC14433 MC14433 是單片集成 3 位半 A/D 轉換器，其內部結構如圖 3.1.1-1 所示： 圖 3.1.1-1 MC14433 原理框圖 MC14433 屬于雙積分型 A/D 轉換器，其中集成了雙積分式 A/D 轉換器所有的 CMOS 模擬電路和數字電路。具有外接元件少，輸入阻抗高，功耗低，電源電壓范圍

24、寬，精 度高等特點，并且具有自動校零和自動極性轉換功能，只要外接少量的阻容件即可構 成一個完整的 A/D 轉換器。 MC14433 采用字位動態掃描 BCD 碼輸出方式，即千、百、十、個位 BCD 碼分時在 Q0Q3 輪流輸出，同時在 DS1DS4 端輸出同步字位選通脈沖，很方便實現 LED 的動態 顯示，且易于實現自動控制。MC14433 只有 24 個引腳，引腳排列如圖 3.1.2-1 其中 VDD 和 VEE 分別接+5V 和5V，它的主要引腳功能見表 3.1.1-1 。 jwod9 表 3.1.1-1 主要引腳功能表 端名功 能 Pin1(VAG) 模擬地，為高阻輸入端，被測電壓和 基

25、準電壓的接入地 Pin2(VR) 基準電壓，此引腳為外接基準電壓的輸入 端 Pin3(Vx) 被測電壓的輸入端 Pin4-Pin6(R1/C1，C1)外接積分元件端 Pin7、Pin8(C01、C02)外接失調補償電容端 Pin9(DU) 更新顯示控制端 Pin10、Pin11(CLK1、CLK0)時鐘外接元件端 Pin12(VEE) 負電源端 Pin13(Vss) 數字電路的負電源引腳 Pin14(EOC) 轉換周期結束標志位 Pin15( OR) 過量程標志位，當|Vx|VREF時，OR 輸出為 低電平 Pin16、17、18、19(DS4、DS3、 DS2、DS1) 多路選通脈沖輸出端

26、Pin20、21、22、23(Q0、Q1、Q2 、Q3) BCD 碼數據輸出端 jwod9 圖 3.1.2 -1 MC14433 引腳圖 MC14433 在 DS1 輸出位選通正脈沖后，DS2、DS3 和 DS4 輸出的正脈沖使 Q3Q0 端 輸出相應的 BCD 碼數據。DS1DS4 分別表示千、百、十、個位選通角，表 3.1.3-1 即 為 MC14433 千位 BCD 碼標志意義，如表所示： 表 3.1.3-1 MC14433 千位 BCD 碼標志意義表 MC14433 千位 BCD 碼標志意義 MSD 編碼內容 Q3Q2Q1Q0 BCD7 段數碼顯示 +01 1 1 0 -01 0 1

27、0 +0 UR1 1 1 1 -0 UR1 0 1 1 不顯示 +11 1 0 0 4-1 (僅顯示b和c 段) -10 0 0 0 0-1 (僅顯示b和c 段) +1 OR0 1 1 1 7-1 (僅顯示b和c 段) -1 OR0 0 1 1 3-1 (僅顯示b和c 段) 3.2 溫度傳感器 AD590 AD590 為一種集成溫度傳感器，是一種半導體的單片集成兩端感溫電流源，它是利 用晶體管的 b-e 結壓降的不飽和值VBE與熱力學溫度T和通過發射極電流I的下述關系 Vbe= K IT*lnI/q (3.2) 來實現對溫度的檢測。式中，K波爾茲常數；q電子電荷絕對值。集成溫度傳感器 具有線性

28、好、精度適中、靈敏度高、體積小、使用方便等優點，得到廣泛應用。集成 溫度傳感器的輸出形式分為電壓輸出和電流輸出兩種。電壓輸出型的靈敏度一般為 10mV/K，溫度 0時輸出為 0，溫度 25時輸出 2.982V。電流輸出型的靈敏度一般為 1mA/K，本設計采用電流型。在被測溫度一定時，AD590 相當于一個恒流源，把它和 530V 的直流電源相連，并在輸出端串接一個 1k 的恒值電阻，那么，此電阻上流過 的電流將和被測溫度成正比，此時電阻兩端將會有 1mV/K 的電壓信號。其基本電路如 jwod9 圖 3.2.1-1 所示。 圖 3.2.1-1 AD590 基本電路原理框圖 圖 3.2.1-1

29、是利用 Ube特性的集成 PN 結傳感器的感溫部分核心電路。其中 T1、T2 起恒流作用，可用于使左右兩支路的集電極電流 I1 和 I2 相等；T3、T4 是感溫 用的晶體管，兩個管的材質和工藝完全相同，但 T3 實質上是由 n 個晶體管并聯而成， 因而其結面積是 T4 的 n 倍。T3 和 T4 的發射結電壓 UBE3和 UBE4經反極性串聯后加在電 阻 R 上，所以 R 上端電壓為 UBE。 對于 AD590，n8，這樣，電路的總電流將與熱力學溫度 T 成正比，將此電流引至 負載電阻 RL上便可得到與 T 成正比的輸出電壓。由于利用了恒流特性，所以輸出信號 不受電源電壓和導線電阻的影響。圖

30、 3.2.1 中的電阻 R 是在硅板上形成的薄膜電阻， 該電阻修正了其電阻值，因而在基準溫度下可得到 1A/K 的 I 值。 3.3 電磁繼電器 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統（又稱輸入回路）和被控制系統 （又稱輸出回路） ，通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大 電流的一種“自動開關” 。繼電器電路如圖 3.3.1-1 所示： jwod9 圖 3.3.1-1 繼電器電路 本設計方案采用電磁式繼電器，該繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等 組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電 磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈

31、簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜 鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜 鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸 合。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常 開、常閉”觸點，可以這樣來區分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態的靜觸點，稱 為“常開觸點” ；處于接通狀態的靜觸點稱為“常閉觸點” 。 3.4 計數器 74LS161 74161 是 4 位二進制同步加計數器。圖 3.4.1-1 為 74LS161 引腳圖，如下所示： 圖 3.4.1-1 74LS161 引腳圖 圖中 RD 是異步清零端，L

32、D 是預置數控制端，A、B、C、D 是預置數據輸入端，EP jwod9 和 ET 是計數使能端即控制端，ROC 是進位輸出端，它的設置為多片集成計數器的級聯 提供了方便。表 3.4.2-1 為 74161 的功能表。在本設計方案中，74161 作為計數器，對 光敏檢測電路傳來的脈沖信號計數，由于才有 4 位二進制的計數器，當脈沖數達到 16 時，74161 TC 端輸出一進位信號，即為一個上升沿脈沖，作為后續繼電器電路的控制 信號。 表 3.4.2-1 74161 的功能表 清 零 RD 預 置 LD 使 能 EP ET 時 鐘 CP 預置數據輸 入 A B C D 輸出 QA QB QC Q

33、D L L L L L HL A B C DA B C D HHL 保持 HH L 保持 HHH H 計數 4 系統調試 本課程設計是緊貼實際的理論運用設計。系統調試作為其中最為重要的一環，是 檢測設計是否達到設計要求的重要依據。本設計調試主要是仿真電路和實物電路的理 論的調試，即 Protel99 軟件對電路的測試。 功能一溫度數顯電路調試，電路圖參考總圖附錄。接通電源，VDD=+5V，VEE=- 5V，Vss 接地，測量零電壓，使輸入電壓 Vi 與 VAG 短接，3 位半數顯 LED 電路應為 0000;接著測量基準電壓，調整電位器 RP 使 VREF 的電壓為 VREF=1.999V。用

34、示波器觀 測 MC14433CP0 腳的時鐘脈沖的波形，并根據頻率計算出測量的速度。對于穩壓源的輸 入，Vi=1.990V，電壓表應顯示 1.990V，并用示波器觀察 C1 腳波形。交換輸入電壓 Vi 的極性，重復上面步驟，電壓表顯示負壓 1.990V。最后，用示波器觀測 MC14433 的位 選通信號 DS1DS4 的波形，再觀測到 EOC 端的正脈沖。依照上面測試步驟，知道電路 中存在電阻不夠匹配，出現不能正確顯示。 jwod9 功能二繼電器控制電路按照理論計算出各電阻、運算放大器等參數，基本達到設 計要求。只要按照設計電路的正確接法，均可以實現數字顯示和繼電器控制的功能， 當然模擬轉換的

35、精度和誤差再所難免，然而通過軟件的調試可以達到最佳的穩定狀態， 更好地實現電路功能。調試中注意到，設計電路與飲水機內部加熱電路的電氣性能匹 配問題很重要，還有就是 74161 的進位信號為上升沿脈沖，而后續設計的控制電路在 上升沿脈沖時繼電器不工作，故需要在 EOC 輸出端加反相器，從而實現脈沖控制的加 熱電路切斷。 5 系統功能、指標參數 該設計系統主要實現兩種功能即飲水機水溫的數字顯示和加熱次的計數控制功能。 兩種功能整體結構完整，簡潔，但電路中各參數匹配要求較高。在指標參數方面，經 R1C1=Vimax.T1/Vc1、Vbe= K IT*lnI/q等公式計算，算出了各電路器件的參數值；

36、再經過系統調試和測試，得到各模塊電路的指標參數：直流穩壓源電路將 220V交流電 壓輸入下，能夠得到滿足要求的+5V 輸出電壓；轉換電路中，對 Vi 輸入某一模擬電壓 例如 2.0V，可以看到超量程端顯示，輸入 0.8VD 電壓時，能夠得到 3 位半 LED 顯示器 上 0.799V 電壓顯示，基本實現了顯示測量功能, 我們還是通過理論上的計算即公式 V0=1.25(1+RP/R1)計算出輸出電壓+5V 時需要的電阻參數。通過多次測量區平均值的方 法，我們可以得到了設備的精度參數。 在加熱次數控制電路模塊中，通過理論上的計算得到 AD590 分壓電阻 1K。這個設 計中需要計算的量不是很多，M

37、C14433、CD4511、MC1413 及相關接口電路中參數的選擇 在前面已經提到過，此外，在數字電壓顯示部分，我們仿照了參考書中相應模塊，借 鑒了相應的書籍資料數據，進行測試和調節，看所測的參數穩定，基本穩定滿足設計 要求。 6 結束語 通過這次課程設計的練習，我收獲很多，不僅提高了自己在嵌入式系統設計應用 方面的實踐技能，也樹立了嚴謹的科學作風，更培養自己綜合運用理論知識解決實際 問題的能力，這是一次深刻的自我實踐課程的練習，在電路設計、安裝、調試、整理 jwod9 資料等環節中，我們都碰到了很多的問題，在這一過程中我們通過不斷的學習、查資 料、請教老師同學等方式逐步又解決了問題,同時，在這一提出問題、解決問題的過程 中，懂得了如何去學習去運用。 我的這次課程設計是第一次將理論知識運用到具體實踐的學習，感觸很深，在開 始的時候往往沒有頭緒，不知如何下手，通過老實得值、同學的幫助，進步很大，主 要有如下幾方面的提高： 首先，初步掌握了數字邏輯電路分析和設計的基本方法，根據設計任務和指標， 初選電路