Устройство контроля температуры

Типовая схема подключения приведена на рис.4.3.Рисунок 4.3 – Схема включения микросхемы двоичного счетчика 74HC160DРазработанная принципиальная схема устройства контроля температуры в среде NIMultisim (EWB) приведена в ПРИЛОЖЕНИИ А.5. Моделирование работы устройства в ElectronicsWorkbenchДля выполнения моделирования работы устройства выбрана среда NIMultisim 14 (в самой начальной версии EWB 5.12)Моделирование работы преобразователя уровней Датчик температуры обозначен как источник тока I1Рисунок 5.1 – Моделирование работы преобразователя уровней для нижнего порога температурUн=2.82 В<2.83 В (<10⁰C)Как видно из рисунка 5.1 входные параметры и результат моделирования выходного напряжения ПУ для нижнего порога соответствуют расчетам, выполненным в пункте 3.Моделирование устройств сравнения (компараторов)Рисунок 5.2 – Моделирование устройств сравнения (компараторов) по превышению верхнего порога Uв>3.83 В (>110⁰C)Как видно из рис.5.2 на выходе ПУ и входе компараторов напряжение Uвых.пу=3.84 В (T=110.1⁰C), условие Uв>3.83 В (T>110 ⁰C) выполняется,срабатывает верхний компаратор Uвых.в=5 В (логическая единица), условие Uн<2.83 В (T<10 ⁰C)не выполняется и Uвых.н=0 В (логический ноль)Рисунок 5.3 – Моделирование устройств сравнения (компараторов) по напряжениюниже нижнего порога Uн<2.83 В (<10⁰C)Как видно из рис.5.2 на выходе ПУ и входе компараторов напряжение Uвых.пу=2.82 В (T=9.9⁰C), условие Uн<2.83 В (T<10 ⁰C) выполняется,срабатывает нижний компаратор Uвых.н=5 В (логическая единица), условие Uв>3.83 В (T>110 ⁰C)не выполняется и Uвых.в=0 В (логический ноль). Таким образом из результатов моделирования мы видим, что устройство сравнения работает верно.Моделирование таймеровМоделирование таймера с T1=1.4 сРисунок 5.4 – Виртуальная модель таймера T1=1.4 сРисунок 5.5 – Временная диаграмма таймера T1=1.4сПо временной диаграмме на рис.5.5 находим период таймера:Моделирование таймера с T2=1сРисунок 5.6 – Виртуальная модель таймера T2=1 сРисунок 5.7 – Временная диаграмма таймера T2=1 сПо временной диаграмме на рис.5.7 находим период таймера:Моделирование таймера с f1=800 ГцРисунок 5.8 – Виртуальная модель таймера f1=800 ГцПо результатам интерактивного анализа на рис.5.8 находим freq=f1=800 Гц.Моделирование таймера с f2=1600 ГцРисунок 5.9 – Виртуальная модель таймера f2=1600 ГцПо результатам интерактивного анализа на рис.5.9 находим freq=f2=1600 Гц.Моделирование работы светодиодных индикаторовРисунок 5.10 – Моделирование светодиодной индикации в режиме нижнего порога, выходное напряжение преобразователя Uв=2.70 В, что соответствует T=-3⁰C<10 ⁰C, горит синий индикатор (низкая температура)Рисунок 5.11 – Моделирование светодиодной индикации в режиме верхнего порога, выходное напряжение преобразователя Uв=4.00 В, что соответствует T=127⁰C>110 ⁰C, горит красный индикатор (высокая температура)ЗАКЛЮЧЕНИЕВ ходе выполнения курсовой работы разрабатывалось устройство контроля температуры. В процессе выполнения работы проводились расчеты на структурном уровне, разработана структурная схемы устройства, описано назначение всех функциональных блоков. Произведен выбор и описание элементной базы, разработана электрическая принципиальная схема устройства. В заключении выполнено моделирование работы устройства в среде NIMultisim, подтвердившее все расчетные характеристики.В результате выполнения курсовой работы разработано устройство контроля температуры, удовлетворяющее всем требованиям технического задания. Все цели и задачи работы достигнуты.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ1. РЕЛЕ СЕМЕЙСТВА TRC В ГЕРМЕТИЧНОМ КОРПУСЕ ВЫДЕРЖИВАЮТ ТОК КОММУТАЦИИ 10А, электронный ресурс, URL: https://www.specelservis.ru/news/rele-semeystva-trc-v-germetichnom-korpuse-vyderzhivayut-tok-kommutacii-10a-ru/2. Датчик температуры AD590, электронный ресурс, URL: https://el-ra.ru/signalizatory-datchiki-preobrazovateli/ad590/3. Универсальный таймер NE555, электронный ресурс, URL: https://www.chipdip.ru/product/ne555p4. Светодиоды видимого спектра, электронный ресурс, URL: https://www.chipdip.ru/catalog/leds5. Зуммер 5v, электронный ресурс, URL: https://aliexpress.ru/popular/buzzer-5v.html?g=y&page=1ПРИЛОЖЕНИЕ А. Схема электрическая принципиальнаяПРИЛОЖЕНИЕ Б. Перечень элементовПозиционноеобозначениеНаименованиеКоличествоПримечаниеКонденсаторыC1-C804020.01мкФ×50В8РезисторыR10402-10 кОм1R20402-117 кОм1R30402-383 кОм1R40402-217 кОм1R50402-283 кОм1R6, R80402-22 МОм2R70402-90МОм1R90402-61МОм1R100402-28 кОм1R110402-76кОм1R120402-14кОм1R130402-38кОм1R140402-10 кОм1Светодиоды VD1,VD2GNL-30122ТранзисторыVT1, VT2IRF7402МикросхемыDD1-DD4NE5554DD5, DD674HC160D2DD77427N1DD87402N1DD97404N1DA1AD3011DA2-DA3LM3932компараторыРелеK1,K2TRC-L-52Датчик температурыDT1AD5901ЗуммерBS1, BS2TMB12A052