多路数据巡回检测电路的装接与调试.docx
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多路数据巡回检测电路的装接与调试
多路数据巡回检测电路的装接与调试
一、实训目的
1.学习用集成模拟开关作数据选择器,进行巡回检测的方法。
2.熟悉用CMOS电路构成的集成模拟开关CC4051的引脚功能和使用方法。
3.学习一种用CL102的BCD码输出端作集成模拟开关控制信号的方法。
二、内容与说明
在工业生产中有时需要对多个通道的工作状态(如温度、压力)是否正常进行巡回检测,当某一通道出现故障(如超温、超压)时,由巡回检测电路发出报警并显示故障的通道号,便于及时排除故障。
图1提供一种8路巡回检测电路原理图,经改装后可对各种多路自动化生产过程进行巡回检测。
图1所示的是8路数据巡回检测电路的原理图,选用了单8路模拟开关CC4051作数据选择器选择通道,采用一片CL102作通道显示。
如果各路工作都正常(高电平),则每一路都输入高电平,故障指示灯不亮。
数码管循环计数。
如果有某一路发生故障,则故障指示灯LED亮,发出报警声,数码管显示发生故障的通道序号。
电路图中以通道6接低电平模拟故障,这时数码管应显示其通道序号“6”。
图3是CC4051对引出端功能图。
该芯片有8个输入/输出端(管脚1、2、4、5、12、13、14、15),一个输出/输入端(管脚3)。
当地址输入端为某一3位二进制BCD码时,其相应的通道就与管脚3接通;当地址输入从000至111循环变化时,通道0~7便与管脚3循环接通。
管脚6为禁止端(
),当它接高电平时,多路模拟开关均不接通,输出端呈高阻态。
本课题中,把多谐振荡器产生的信号作计数器脉冲送至CL102的计数输入端14脚,第9、10、11、12脚的D、C、B、A端同时送出相应的BCD代码,由于只有8个通道,计数从000~111循环,故将A、B、C端分别接至CC4051的地址输入端11、10、9脚,而将最高位的D(即管脚9)接至复位端(管脚1),每当D为1时,数码管清零,开始下一个计数周期。
CL102的第15脚为使能端EN,它受CC4051的输出电平控制。
当EN=1时,计数器计数,当EN=0时保持原有的数。
因此,当各通道工作正常时,CC4051的3脚输出高电平,EN=1,数码管循环显示被检测通道序号;当一个通道有故障时,3脚便输出低电平,EN=0,数码管显示该通道序号并且保持不变。
当多个通道同时出现故障时,数码管显示最先受检测的故障通道的序号,待该通道故障排除后,再显示另一个受检测的故障通道序号。
当所有故障全部排除后,数码管恢复循环计数显示。
本课题的电路可对温度、压力、亮度等多路同类信号或多路不同信号进行巡回检测。
只要用传感器把被检测信号变为电压信号,用模拟比较器把被测信号和基准信号加以比较,就能得到判断是否有故障的高(低)电平。
例如,要监视某一大型设备的各部分在运行中是否出现了超温现象。
可以在该设备的各部分放置测温元件,将温度信号变成电压信号,采用电阻桥的形式把被测信号和基准信号输入到比较器,比较结果为高(低)电平,送入图1电路便可进行巡回检测。
三、组装与调试
1.按电路图组装CC4051,C、B、A端接高、低电平,模拟不同的地址输入,观察发光二极管的亮暗,核对管脚3的电平是否与地址码相对应的通道输入电平相同。
如出现差错应检查电路并更正。
2.按课前的设计,组装多谐振荡器,用示波器观察检测振荡波形与频率。
3.关于CL102的使用方法组装CL102,将多谐振荡器输出作时钟脉冲,按以下步骤操作:
(1)先将BCD码输出端A、B、C、D悬空,使EN=1,观察数码管是否从0~9循环计数。
(2)然后把D端(最高位)接至复位端(管脚1),观察数码管是否从0~9循环计数。
(3)把C、B、A作为CC4051的地址输入端,把CC4051的输出作CL102的EN控制电平,将CC4051的所有通道输入端接高电平,观察数码管是否从0~7循环计数。
(4)将CC4051的某一通道接地,观察数码管是否显示相应的通道号。
(5)将CC4051的多个通道接地,观察并记录数码管显示通道序号,依次排除故障,使数码管恢复循环计数。
四、芯片功能图或管脚排列图
1.8通道模拟集成开关功能图
2. 六非门CD4069管脚排列图
3.555管脚排列图
4.CL102型CMOS-LED数码显示器电路图
CMOS-LED数码显示器的,亦叫十进制技术、译码驱动显示器,是一种功能齐全,使用方便的电子器件,它把十进制技术—寄存—译码—驱动—LED数码显示等组合成一体。
典型的产品有苏州半导体器件总厂生产的CL102型,其外形、引脚和结构原理如图1-54所示。
在这里,管脚排列的顺序是:
面对数码管正面,右下角为①脚,左上角为⑨脚,左下角为16脚。
VDD、VSS分别接电源的正、负极。
CL102的电源电压范围较宽,为使显示亮度适宜,不必外加限流电阻,通常选5V直流电源。
笔划工作电流为30~80mA。
最高时钟频率fm≥200KkHZ(占空比50%)。
从发光颜色上讲,分有红色、橙色、黄色、绿色数个品种。
A、B、C、D为BCD码输出端,CP为计数脉冲输入端,CO是十进位输出端,R是置零端,接高电平时复零。
五.LED好坏的测试
在实验台上调出2.5V直流电源,将发光二极管串联一个100Ω电阻,正偏时发光二极管导通发亮,反偏时截止不亮。
六、三端稳压器的检测
如下图所示,将万用表置于R×1K挡,红表笔接7806的散热板(带小圆孔的金属片),黑表笔分别接另外三个引脚,测得的电阻值分别为40K,0,8K。
图 7800系列的检测示意图
由此判断出:
1脚阻值为(28~40)KΩ(阻值最大的)为输入端。
2脚阻值0Ω(接机壳)为公共端,3脚阻值8KΩ为输出端。
七.实训内容:
1、元件检测
用万用表分别测试各电阻、电容、二极管、LED发光二极管、变压器、熔断器的好坏。
2.现在自己的电路板上摆放接插件、保险管。
桥式整流,经老师检查后方可焊接。
3.焊接联系
在废板子上用多股铜线焊接联系。
老师检查焊接姿势与焊点情况。
3、焊接组装
介绍电烙铁的结构、使用方法,手工焊接的五步法、三步法及焊接技巧。
4、直流电源
分别测试桥式整流、滤波的直流电压值。
5、动态调试
用示波器观测整流、滤波的波形,测试滤波波峰、波谷的值。
用万用表测量滤波后的直流电压平均值。
计算555振荡频率,并用万用表DCV直流10V档看指针能否摆动,摆动起来证明起振。
并用手机搭载秒表上,观测摆动的频率与计算的频率是否一致。
6、波形记录(用手机3连拍或5连拍)。
拍照作品的正面、反面。
7、用手机摄像功能记录正常巡回检测效果和故障状态下报警的效果,并配音讲解。
八.考核标准:
1.接插件、保险管安装正确5分。
2.整流、滤波正常10分。
3.三端稳压输出正常值5V得10分。
4.正常巡回检测,显示0—7得20分。
5.一路故障显示正常得10分。
6.两路以上故障显示,排除故障得10分。
7.报警时扬声器间歇声响20分。
发光二极管亮5分。
8.工艺整齐、美观得10分。
九、实训报告要求
1. 实训课题名称
2.实训目的
3.电路原理图
4. 电路工作原理
5.装接
6.单级调试
7.联调
8. 实训体会
包括实训过程中历经的磨难、经验、体会、成就感等。
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- 路数 巡回 检测 电路 调试