1、 基于555集成電路的溫度-頻率轉換器 學 院： 電子信息學院 專 業： 信息工程 學 號： 1328405056學生姓名： 謝晨晨指導教師： 摘要：采用通用型時基NE555和運算放大器可設計出溫度頻率轉換器。溫度傳感電路采用熱敏電阻，電壓頻率轉換器采用555芯片和運放。其電路簡單易實現,靈敏度高。關鍵詞： 熱敏電阻 溫度傳感器 頻率轉換器 RC電路 時基電路 輸出電壓 前言 ： 在一些通訊網絡中，往往需要把溫度轉化成頻率信號。溫度-頻率變換電路是無線電遙測溫度電路中不可缺少的部分，它的主要原理是將溫度的變化轉換為電壓的變化，用這個電壓的變化去控制一個振蕩電路的振蕩頻率的變化，將頻率的變化通過

2、信號編碼后經無線電發送，由接收機將發送信號接收后，經過解調、變換與譯碼，還原成溫度數值并通過顯示器顯示出來。一實驗任務與要求 1.任務：采用555時基電路與熱敏電阻等元件，設計一個輸出頻率隨環境溫度變化而變化的簡單電路。2.要求：（1）查資料，設計電路原理圖，確定器件及其參數。（2）用Multisim軟件畫原理圖并仿真，記錄仿真結果。（3）制作實物，用示波器或頻率計、溫度計測量溫度，記錄與頻率的關系，并繪制c-f圖。（4）學習Altium Desiger軟件的使用。二實驗原理及方案1.實驗方案： 實驗整體思路基于555多諧振蕩器的原理，將其中的電阻換成熱敏電阻，從而產生不同頻率的方波。注意事項

3、：熱敏電阻不易測量溫度，我們用滑動變阻器代替。然而我們知道熱敏電阻溫度與阻值的對應關系即可。 圖2.1 系統模塊構思2.器材選型：（1）555芯片 圖2.2 555芯片的內部結構及引腳 555 定時器成本低，性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現多諧振蕩器、單穩態觸發器及施密特觸發器等脈沖產生與變換電路。它內部包括兩個電壓比較器，三個等值串聯電阻，一個 RS 觸發器，一個放三極電管 T 及功率輸出級。 Uco接地時，它提供兩個基準電壓VCC /3 和 2VCC /3。 555 定時器的功能主要由兩個比較器決定。 輸入端 U2<VCC /3，則比較器 C2 的輸出為 1，可使 RS

4、 觸發器置 1，使輸出端 OUT=1。 輸入端 U6>2*VCC/3，同時 U2>VCC /3，則 C1= 1，C2 = 0，可將 SR 觸發器置 0，使輸出端OUT=0 （2）741運放 圖2.3 運算放大器的引腳 741為簡單的單運放，2腳反相輸入端，3腳同相輸入端，6腳為輸出端。7、4腳為電源端。 另外，1、5腳是調零端（本實驗用交流信號，不需要調零）3. 電路原理：4.參數確定：三計算頻率的方法圖3.1 555多諧振蕩器周期由圖可知，振蕩周期。 為電容充電時間，為電容放電時間。充電時間 放電時間 矩形波的振蕩周期 因此改變1R、2R和電容C的值，便可改變矩形波的周期和頻率。

5、頻率估算公式：由于加入了二極管這種非線性元件，充電電路和放電電路阻值不能確定。4 仿真及結果1. 仿真電路的確定采用通用型時基NE555和運算放大器可設計出溫度頻率轉換器。溫度傳感電路采用熱敏電阻，電壓頻率轉換器采用555芯片和運放。其電路簡單易實現,靈敏度高圖4.1 仿真電路圖圖4.2 仿真現實的結果2.根據溫度與電阻的對應關系得出仿真結果圖4.3 仿真結果5 時基電路及測量結果1.按照實驗方案焊接電路，并完成測量圖5.1 實物電路板正面圖5.2 實物電路板反面2. 測量結果圖5.4 示波器的顯示結果（1） 首先我們從書中知道阻值與溫度的對應關系，如下：溫度/0510152025303540

6、455055阻值/81706626535943353506289023791971164313771160968圖5.4 溫度與阻值對應關系（2） 我們實驗測量出的阻值與頻率的對應關系，如下：阻值/81706626535943353506289023791971164313771160968頻率/HZ434.3494.3557.7618.8682.3736.8787.5835.1876.4917.4948.2985.5圖5.5 阻值與頻率對應關系6 分析與結論1.實驗分析：根據實驗結果看以得出頻率與溫度的關系溫度/0510152025303540455055頻率/HZ434.3494.3557.7618.8682.3736.8787.5835.1876.4917.4948.2985.5圖6.1 溫度與頻率對應關系2. 結論溫