(1)當(dāng)溫度高于30時(shí)，報(bào)警器發(fā)出兩種頻率交替的“嘀-嘟”聲響。
(2)當(dāng)溫度低于10時(shí)，報(bào)經(jīng)區(qū)發(fā)出單頻串聲響。
3、溫度傳感器輸出電壓可由直流信號(hào)源模擬，以0度為0mv,溫度每上升1度，遞增2mv。
根據(jù)其項(xiàng)目的要求要有電源的提供，即直流電源電源部分設(shè)計(jì)。
當(dāng)溫度在10℃至30℃范圍內(nèi)時(shí)報(bào)警器不發(fā)聲響。當(dāng)溫度超過這范圍時(shí)，報(bào)警器發(fā)出聲響，并根據(jù)不同音調(diào)區(qū)分溫度的高低，即低溫單頻報(bào)警電路設(shè)計(jì)和高溫雙頻報(bào)警電路設(shè)計(jì)。
溫度傳感器輸出電壓可由直流信號(hào)源模擬，以0℃為0mv，溫度每上升1℃，遞增2mv；所以要把直流小電源放大到所需求的范圍，可見要有比較器和放大器的組成部分，即放大電路設(shè)計(jì)和比較電路設(shè)計(jì)。
根據(jù)所學(xué)的知識(shí)就可以使用555定時(shí)器的功能和LM324四運(yùn)放集成電路可以實(shí)現(xiàn)自制溫度報(bào)警器設(shè)計(jì)與制作。
圖1系統(tǒng)框圖
本次溫度報(bào)警電路的設(shè)計(jì)我們用蜂鳴器作為報(bào)警電路的電聲元件，通過電壓的變化來模擬溫度的高低，以0℃為0mV，溫度每上升1℃，遞增2mV；由于變化的電壓值較小，所以我們采用放大電路對(duì)其進(jìn)行放大100倍，然后通過后級(jí)比較電路對(duì)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)溫度在10℃至30℃范圍內(nèi)（即電壓在20mV至60mV時(shí)報(bào)警器不發(fā)聲響，當(dāng)溫度超過這個(gè)范圍時(shí)，即當(dāng)接收到的輸入電壓（前級(jí)放大器的輸出）小于2V（10℃時(shí)放大器的輸出為2V）或者大于6V時(shí)（30℃時(shí)放大器的輸出為6V），輸出高電平以驅(qū)動(dòng)后級(jí)的發(fā)生報(bào)警電路，報(bào)警器發(fā)出聲響，并根據(jù)不同音調(diào)區(qū)分溫度的高低，即當(dāng)溫度高于30℃時(shí)，報(bào)警器發(fā)出兩種頻率交換的“嘀---嘟”聲響；當(dāng)溫度低于10℃時(shí)，報(bào)警器發(fā)出單音頻率聲響。
根據(jù)以上電路的構(gòu)思，總電路可分為四大部分：電源電路、放大電路，比較電路，以及報(bào)警電路（報(bào)警電路分：低溫單頻報(bào)警電路和高溫雙頻報(bào)警電路）。
溫度報(bào)警電路的設(shè)計(jì)我們用蜂鳴器作為報(bào)警電路的電聲元件，通過熱敏電阻采集溫度，以0℃為0mV，溫度每上升1℃，遞增2mV；由于變化的電壓值較小，所以我們采用放大電路對(duì)其進(jìn)行放大100倍。然后通過比較電路對(duì)電壓進(jìn)行比較：
當(dāng)溫度在10℃至30℃范圍內(nèi)，即電壓在20mV至60mV時(shí)報(bào)警器不發(fā)聲響；
當(dāng)溫度超過這個(gè)范圍時(shí)：①當(dāng)接收到的輸入電壓（前級(jí)放大器的輸出）小于2V（10℃時(shí)放大器的輸出為2V），輸出高電平以驅(qū)動(dòng)后級(jí)的發(fā)生報(bào)警電路，報(bào)警器發(fā)出聲響，并根據(jù)不同音調(diào)區(qū)分溫度的高低，即當(dāng)溫度低于10℃時(shí)，報(bào)警器發(fā)出單音頻率聲響;②當(dāng)接收到的輸入電壓（前級(jí)放大器的輸出）大于6V時(shí)（30℃時(shí)放大器的輸出為6V），輸出高電平以驅(qū)動(dòng)后級(jí)的發(fā)生報(bào)警電路，報(bào)警器發(fā)出聲響，并根據(jù)不同音調(diào)區(qū)分溫度的高低即當(dāng)溫度高于30℃時(shí)，報(bào)警器發(fā)出兩種頻率交換的“嘀---嘟”聲響。
電路所需的直流電壓由兩個(gè)電源適配器分別提供:
NE555電路的工作原理
555電路的內(nèi)部電路方框圖如圖2所示。它含有兩個(gè)電壓比較器，一個(gè)基本RS觸發(fā)器，一個(gè)放電開關(guān)T，比較器的參考電壓由三只5KQ的電阻器構(gòu)成分壓，它們分別使高電平比較器A1同相比較端和低電平比較器A2的反相輸入端的參考電平為和。A1和A2的輸出端控制RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號(hào)輸入并超過時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時(shí)放電，開關(guān)管導(dǎo)通;當(dāng)輸入信號(hào)自2腳輸入并低于時(shí)，觸發(fā)器置位，555的3腳輸出高電平，同時(shí)放電，開關(guān)管截止。
是復(fù)位端，當(dāng)其為0時(shí)，555輸出低電平。平時(shí)該端開路或接VCC。
Vc是控制電壓端（5腳)，平時(shí)輸出作為比較器A1的參考電平，當(dāng)5腳外接一個(gè)輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的另一種控制，在不接外加電壓時(shí)，通常接一個(gè)0.01uf的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，以確保參考電平的穩(wěn)定。
T為放電管，當(dāng)T導(dǎo)通時(shí)，將給接于腳7的電容器提供低阻放電電路。
圖 2 工作原理圖圖 3 引腳圖
引腳功能如下：
1腳：外接電源負(fù)端VSS或接地，一般情況下接地
2腳：低觸發(fā)端
3腳：輸出端Vo
4腳：是直接清零端。當(dāng)此端接低電平，則時(shí)基電路不工作，此時(shí)不論TR、TH處于何電平，時(shí)基電路輸出為“0”，該端不用時(shí)應(yīng)接高電平
5腳：VC為控制電壓端。若此端外接電壓，則可改變內(nèi)部?jī)蓚�(gè)比較器的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)該端不用時(shí)，應(yīng)將該端串入一只0.01μF電容接地，以防引入干擾
6腳：TH高觸發(fā)端
7腳：放電端。該端與放電管集電極相連，用做定時(shí)器時(shí)電容的放電
8腳：外接電源VCC，雙極型時(shí)基電路VCC的范圍是4.5 ~ 16V，CMOS型時(shí)基電路VCC的范圍為3 ~ 18V。一般用5V
555定時(shí)器應(yīng)用：
555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器
由555定時(shí)器和外接元件R1、R2、C構(gòu)成多諧振蕩器，腳2與腳6直接相連。電路沒有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，電路亦不需要外接觸發(fā)信號(hào)，利用電源通過R1、Rz向C充電，以及C通過Rz向放電端放電，使電路產(chǎn)生振蕩。電容C在和之間充電和放電，從而在輸出端得到一系列的矩形波。
圖4多諧振蕩器圖5多諧振蕩器波形圖
2.LM324
LM324系列器件帶有真差動(dòng)輸入的四運(yùn)算放大器，具有真正的差分輸入。與單電源應(yīng)用場(chǎng)合的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點(diǎn)。該四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的電源下，靜態(tài)電流為MC1741的靜態(tài)電流的五分之一。共模輸入范圍包括負(fù)電源，因而消除了在許多應(yīng)用場(chǎng)合中采用外部偏置元件的必要性。
圖6原理圖圖7引腳圖
LM324系列運(yùn)算放大器是價(jià)格便宜的帶差動(dòng)輸入功能的四運(yùn)算放大器。可工作在單電源下，電壓范圍是3.0V-32V或±16V.
LM324的特點(diǎn)如下:
圖8電壓參考圖
LM324應(yīng)用
（1）雙電壓比較器電路
當(dāng)去掉運(yùn)放的反饋電阻時(shí),或者說反饋電阻趨于無窮大時(shí)(即開環(huán)狀態(tài)),理論上認(rèn)為運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)也為無窮大(實(shí)際上是很大,如LM324運(yùn)放開環(huán)放大倍數(shù)為100dB，既10萬倍)。此時(shí)運(yùn)放便形成一個(gè)電壓比較器，其輸出如不是高電平(V+)，就是低電平(V-或接地)。當(dāng)正輸入端電壓高于負(fù)輸入端電壓時(shí)，運(yùn)放輸出低電平。
圖9雙電壓比較器電路圖
（2）電壓放大器電路
放大器電壓放大倍數(shù)Av僅由外接電阻Ri、Rf決定：Av=-Rf/Ri。負(fù)號(hào)表示輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相位相反。按圖中所給數(shù)值，Av=-10。此電路輸入電阻為Ri。一般情況下先取Ri與信號(hào)源內(nèi)阻相等，然后根據(jù)要求的放大倍數(shù)在選定Rf。Co和Ci為耦合電容。
圖10電壓放大器電路圖
3.壓電陶瓷蜂鳴器
壓電陶瓷，是以稀土材料和金屬燒結(jié)制作而成，一般都是圓餅形狀。外圍引出導(dǎo)線連接電路中去，當(dāng)電壓施加在陶瓷片上的時(shí)候，引起稀土陶瓷的形變。如果通一定頻率的交流電。就能來回震動(dòng)。在陶瓷片上引起周期性的微小振幅。帶動(dòng)空氣也跟著震動(dòng)。
壓電陶瓷蜂鳴器，就是內(nèi)部這樣一個(gè)陶瓷片，外面的塑料外殼，形成腔體，當(dāng)頻率達(dá)到某個(gè)頻點(diǎn)的時(shí)候，腔體參與共振，引發(fā)很強(qiáng)的聲音。這就是壓電陶瓷蜂鳴器的結(jié)構(gòu)。
圖11壓電陶瓷蜂鳴器圖
采用電源適配器又叫外置電源，便攜式電子設(shè)備及電子電器的供電電壓變換設(shè)備。
本課題采用兩個(gè)電源適配器，分別提供:
（1）輸入220V 輸出12V
（2）輸入220V 輸出5V
工作原理：
在開關(guān)管VT飽和導(dǎo)通期間，C1正極的直流電壓Ui經(jīng)過L→VT→C2正極→C2負(fù)極充電。一方面使C2兩端建立直流電壓，另一方面使儲(chǔ)能電感L中的磁能不斷增大。當(dāng)開關(guān)管VT截止期間，L感應(yīng)出左負(fù)、右正的電壓，則L中的磁能經(jīng)續(xù)流二極管VD向C2及負(fù)載釋放。電源適配器輸出端電壓Uo的高低由VT的飽和導(dǎo)通時(shí)間的長(zhǎng)短決定，即由基極激勵(lì)脈沖寬度決定。而基極激勵(lì)脈沖的寬度，由誤差取樣、放大電路決定。
在串聯(lián)型電源適配器中如果沒有續(xù)流二極管VD，則當(dāng)開關(guān)管突然由飽和導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止時(shí)，由于L中的磁能不能釋放，將感應(yīng)出極高的電壓。該電壓極易導(dǎo)致開關(guān)管VT擊穿。而接入續(xù)流二極管VD后，當(dāng)開關(guān)管由飽和導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止時(shí)，L中的磁能通過VD向C2及負(fù)載電路釋放，一方面使L兩端的電壓下降，使開關(guān)管集電極-發(fā)射極壓降為輸入U(xiǎn)i值，并有足夠的余量;另一方面，在VT截止期間，L將通過續(xù)流二極管VD釋放能量，使負(fù)載電路在開關(guān)管截止期間，得到能量的補(bǔ)充，這將使輸出端電壓更平滑，電源適配器的效率更高。
圖12電源適配器圖
放大電路是同相比例運(yùn)算電路，電路引入了電壓串聯(lián)負(fù)反饋。
電路的放大倍數(shù)：A=(1+R3∕R1)=100
R2處加一個(gè)+12V的直流電壓，通過熱敏電阻來改變放大器的輸入電壓。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求（當(dāng)溫度在10℃至30℃范圍內(nèi)且允許誤差±1℃）時(shí)報(bào)警器不發(fā)聲響，當(dāng)溫度超過這個(gè)范圍時(shí)，報(bào)警器發(fā)出聲響。以0℃為0mV，溫度每上升1℃，遞增2mV。①低于20mV報(bào)警（單頻）；②20mV—60mV不報(bào)警；③高于60mV報(bào)警（雙頻）。熱敏電阻經(jīng)過LM324放大100倍后，就變?yōu)棰?—2.0V報(bào)警（單頻）；②2V—6V不報(bào)警；③大于6v報(bào)警（雙頻）。
圖13放大器電路圖
由LM324中的兩個(gè)運(yùn)放組成1個(gè)比較器，以12V為電源電壓，通過調(diào)節(jié)電位器RV1、RV2來確定比較器的兩個(gè)基準(zhǔn)電壓，使分別為2V、6V，調(diào)節(jié)好后使其穩(wěn)定不再變化。放大器的輸出電壓UO與兩個(gè)基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較：
若UO小于2V，則B運(yùn)放輸出為高電平，輸出端接一個(gè)保護(hù)電阻（R4阻值500）經(jīng)過D1 (5V穩(wěn)壓管)使輸出電壓穩(wěn)定在5V；
若UO在2V與6V之間，則運(yùn)放B與C輸出都為低電平，即電壓為0；
若UO大于6V，則運(yùn)放C輸出為高電平，輸出端接一個(gè)保護(hù)電阻（R5阻值500）經(jīng)過D2（5V穩(wěn)壓管）使輸出電壓穩(wěn)定在5V。
穩(wěn)壓管D1、D2的作用是穩(wěn)定窗口比較器的輸出電壓，但前提是窗口比較器的輸出電壓必須大于穩(wěn)壓管D1、D2的穩(wěn)壓值。運(yùn)放輸出端所加保護(hù)電阻不應(yīng)過大，否則穩(wěn)壓管將不起作用。
圖14比較器電路圖
根據(jù)任務(wù)與要求，要有兩種不同的報(bào)警聲音，因此我們?cè)O(shè)計(jì)兩種報(bào)警電路，單頻報(bào)警和雙頻報(bào)警電路，即低溫報(bào)警電路和高溫報(bào)警電路。音頻報(bào)警電路的制作可以用555和電阻、電容組成，我們選用555集成定時(shí)器來制作多諧振蕩器從而做出音頻電路。多諧振蕩器是在Vc大于Vt-時(shí)充電，小于Vt+時(shí)放電。
1.低溫單頻報(bào)警電路的設(shè)計(jì)
此電路中4端口接窗口比較器的D1穩(wěn)壓輸出，4端口為一個(gè)復(fù)位端，當(dāng)D1為高電平（溫度低于10℃即放大電路輸出電壓小于2V）時(shí)，此多諧振蕩器工作，蜂鳴器發(fā)出單頻聲音報(bào)警。
充放電時(shí)間為：τ=RC
充電時(shí)間為：T1=(R6+R12)·C1·㏑((Vcc－Vt-)/(Vcc－Vt+))
放電時(shí)間為：T2=R6·C1·㏑((Vcc－Vt-)/(Vcc－Vt+))
此振蕩電路的振蕩周期為:T=T1+T2
=(R12+2R6)·C1·㏑(Vcc－Vt-)/(Vcc－Vt+))
=(R12+2R6)·C1·㏑2
=0.15s
占空比：q=T1/T=(R6+R12)/（R12+2R6）=0.52
圖15低溫單頻報(bào)警電路電路圖
2.高溫雙頻報(bào)警電路的設(shè)計(jì)
高溫報(bào)警采用雙頻報(bào)警，該部分用到了兩片555定時(shí)器。U2的作用是控制高低音的持續(xù)時(shí)間，高電平持續(xù)時(shí)間即為電容C的充電時(shí)間，低電平持續(xù)時(shí)間即為電容C的放電時(shí)間；U3的作用是將高音與低音轉(zhuǎn)換成合成頻率輸出。
對(duì)于U2振蕩電路的充電時(shí)間為：T1=(R7+R8)·C5·㏑((Vcc－Vt-)/(Vcc－Vt+))
放電時(shí)間為：T2=R8·C5·㏑((Vcc－Vt-)/(Vcc－Vt+))
占空比為：q=T1/T=(R7+R8)/(R7+2R8)=0.6
當(dāng)U2輸出為高電平時(shí)，C6的充電閾值為：VT1+= Vcc?10K/（10K+R11//5K）=3.75V
放電閾值為：VT1-= Vcc?5K/（10K+R11//5K）=1.88V
充電時(shí)間為：TH=（R9+R10）?C6?㏑((Vcc－Vt1-)/(Vcc－Vt1+)) =0.14s
放電時(shí)間為：TL=R10?C6?ln（（0-Vt1+）/(0-Vt1-）)=0.07s
則振蕩周期TO為：T0=TH+TL
=（R9+R10）?C6?㏑((Vcc－Vt1-)/(Vcc－Vt1+))+R10?C6?ln（（0-Vt1+）/(0-Vt1-）
=0.21s
低音頻率為：fL=1/T0 =4.76HZ
當(dāng)U2輸出低電平時(shí)，C6的充電閾值為：Vt2+=Vcc?(R11//10K)/(5K+(R11//10K)) =0.67V
放電閾值為：Vt2-=Vcc?(R11//10K)/2(5K+(R11//10K)) =0.33V
充電時(shí)間為：TH1=（R9+R10）?C6?㏑((Vcc－Vt2-)/(Vcc－Vt2+))= 0.01s
放電時(shí)間為：TL1=R10?C6?ln（（0-Vt2+）/(0-Vt2-）)=0.07s
則振蕩周期T為：T=TH+TL
=（R9+R10）?C6?㏑((Vcc－Vt2-)/(Vcc－Vt2+))+ R10?C6?ln（（0-Vt2+）/(0-Vt2-）
=0.08s
高音振蕩頻率為：fH=1/T=12.5HZ
根據(jù)參數(shù)、計(jì)算公式可得，雙頻的高低音持續(xù)時(shí)間以及高低音頻率只與和555外部連接的電容C和電阻R有關(guān)，因此我們可以通過改變555外部電路的電容和電阻的大小來控制多諧振蕩電路的振蕩周期，從而控制蜂鳴器發(fā)出聲音的高低和頻率。
U3的4端接D2端穩(wěn)壓輸出電壓，當(dāng)D2為高電平（溫度高于30℃即放大電路輸出電壓大于6V）時(shí)，此多諧振蕩器工作，蜂鳴器發(fā)出“嘀---嘟”的雙頻聲音報(bào)警。
圖16高溫雙頻報(bào)警電路電路圖
采用熱敏電阻作為敏感元件的溫度報(bào)警器，當(dāng)由熱敏電阻所接觸的溫度通過傳感器到開關(guān)，如果溫度超過預(yù)定值，此時(shí)的開關(guān)即開啟，連接放大電路放大信號(hào)，再送入比較電路，通過調(diào)節(jié)電位器RV1、RV2來確定比較器的兩個(gè)基準(zhǔn)電壓，使分別為2V、6V，調(diào)節(jié)好后使其穩(wěn)定不再變化。放大器的輸出電壓UO與兩個(gè)基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較：
①0—2.0V報(bào)警（啟動(dòng)低溫單頻報(bào)警電路）；
②2V—6V不報(bào)警；
③大于6v報(bào)警（啟動(dòng)高溫雙頻報(bào)警電路）。
第 頁
圖17總電路圖
第 頁Proteus軟件是英國(guó)Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。在PROTEUS繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件：*.HEX，可以在PROTEUS的原理圖中看到模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過程。
PROTEUS不僅可將許多單片機(jī)實(shí)例功能形象化，也可將許多單片機(jī)實(shí)例運(yùn)行過程形象化。 使用Proteus 軟件進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)，是虛擬仿真技術(shù)和計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)相結(jié)合的綜合運(yùn)用，有利于培養(yǎng)學(xué)生的電路設(shè)計(jì)能力及仿真軟件的操作能力；在單片機(jī)設(shè)計(jì)和全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，我們使用 Proteus 開發(fā)環(huán)境對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)，在不需要硬件投入的條件下，學(xué)生普遍反映，對(duì)單片機(jī)的學(xué)習(xí)比單純學(xué)習(xí)書本知識(shí)更容易接受，更容易提高。實(shí)踐證明，在使用 Proteus 進(jìn)行系統(tǒng)仿真開發(fā)成功之后再進(jìn)行實(shí)際制作，能極大提高單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率。因此，Proteus 有較高的推廣利用價(jià)值。
圖18 Proteus界面
第 頁
圖19溫度報(bào)警器設(shè)系統(tǒng)仿真圖
第 頁仿真工能介紹：
圖20仿真功能圖
①紅色圓圈：RV1替代熱敏電阻采集溫度信號(hào)模擬電壓
②紅色矩形：顯示放大后的電壓（由RV1控制）
③深藍(lán)圓形：RV2滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)溫度下限
④深藍(lán)矩形：顯示調(diào)節(jié)溫度下限的電壓（由RV2控制）
⑤淺藍(lán)圓形：RV2滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)溫度上限
⑥淺藍(lán)矩形：顯示調(diào)節(jié)溫度上限的電壓（由RV3控制）
⑦黃色矩形：顯示低溫單頻報(bào)警電路電壓（接近5V啟動(dòng)；接近0V則不啟動(dòng)）
⑧黃色圓形：低溫單頻報(bào)警電路啟動(dòng)時(shí)，此蜂鳴器工作
⑨紫色矩形：顯示高溫雙頻報(bào)警電路電壓（接近5V啟動(dòng)；接近0V則不啟動(dòng)）
⑩紫色圓形：高溫雙頻報(bào)警電路啟動(dòng)時(shí)，此蜂鳴器工作
仿真運(yùn)行時(shí)整體不同情況對(duì)比：
①0V—2.0V報(bào)警（啟動(dòng)低溫單頻報(bào)警電路）:
圖21溫度低于10℃時(shí)仿真運(yùn)行圖
如圖此時(shí)經(jīng)放大電路放大電壓為1.37V，小于2V；此時(shí)溫度為6.85℃，小于10℃；啟動(dòng)低溫報(bào)警，用示波器觀察結(jié)果如下：
當(dāng)溫度低于10℃時(shí)示波器輸出波形:
圖22溫度低于10℃輸出波形圖
②2V—6V不報(bào)警:
圖23溫度10℃-30℃時(shí)仿真運(yùn)行圖
如圖此時(shí)經(jīng)放大電路放大電壓為4.68V，大于2V小于6V。此時(shí)溫度為23.4℃，大于10℃，小于30℃；不觸發(fā)報(bào)警電路，用示波器觀察結(jié)果如下：
當(dāng)溫度在10℃到30℃時(shí)示波器輸出波形:
圖24溫度10℃-30℃時(shí)輸出波形圖
③大于6v報(bào)警（啟動(dòng)高溫雙頻報(bào)警電路）:
圖25溫度高于30℃時(shí)仿真運(yùn)行圖
如圖此時(shí)經(jīng)放大電路放大電壓為9.80V，大于6V。此時(shí)溫度為49℃，大于30℃；觸發(fā)高溫報(bào)警電路，用示波器觀察結(jié)果如下：
當(dāng)溫度高于30℃時(shí)示波器輸出波形:
圖26溫度高于30℃輸出波形圖
在單元電路連接與仿真測(cè)試中，發(fā)現(xiàn)了電路存在的一些誤差與不足。如在比較電路的設(shè)計(jì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)通過滑動(dòng)變阻器RV1并不能調(diào)節(jié)出所需的2.0V電壓，而只能調(diào)節(jié)出2.04V電壓。當(dāng)溫度在10℃至30℃范圍內(nèi)時(shí)，放大電路里電壓范圍為1.97-6.05V，存在一些誤差。在連接好整個(gè)電路進(jìn)行仿真時(shí)，當(dāng)放大電路在1.97-6.05V內(nèi)調(diào)節(jié)時(shí)，比較電路的理論輸出電壓應(yīng)為0V，但實(shí)際輸出電壓為0.29V。仿真時(shí)還出現(xiàn)了蜂鳴器不響的情況，經(jīng)檢查將設(shè)定值改為3V后蜂鳴器才能正常發(fā)聲。
5. 實(shí)物安裝與調(diào)試
圖27正面實(shí)物圖圖28背面實(shí)物圖
圖29實(shí)物分解圖
①紅色圓形：RV替代熱敏電阻采集溫度信號(hào)模擬電壓，方便調(diào)節(jié)
②綠色圓形：RV1滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)溫度下限
③綠色矩形：溫度低于下限則此蜂鳴器單頻報(bào)警“滴~滴”
④黃色圓形：RV2滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)溫度上限
⑤黃色矩形：溫度高于上限則此蜂鳴器雙頻報(bào)警“滴~嘟”
⑦紫色箭頭：接220V轉(zhuǎn)+12V電源適配器
⑧紅色箭頭：接220V轉(zhuǎn)+5V電源適配器
⑨黑色箭頭：接地
調(diào)試過程：
調(diào)節(jié)綠色圓形區(qū)域，使得電壓為2V(接近2v),此步驟為設(shè)置溫度報(bào)警器的溫度下限，2V對(duì)應(yīng)溫度為10℃，如圖：圖28調(diào)試設(shè)置下限。
2.調(diào)節(jié)黃色圓形區(qū)域，使得電壓為6V(接近6v),此步驟為設(shè)置溫度報(bào)警器的溫度上限，6V對(duì)應(yīng)溫度為30℃，如圖：圖29調(diào)試設(shè)置上限。
圖28調(diào)試設(shè)置下限
圖29調(diào)試設(shè)置上限
在調(diào)試中出現(xiàn)的很多問題:
該實(shí)物可以實(shí)現(xiàn)，當(dāng)（通過電壓的變化來模擬溫度的高低）溫度在10度至30度范圍內(nèi)(允許誤差士1度)時(shí)報(bào)警器不發(fā)聲響，當(dāng)溫度超過這范圍時(shí)，報(bào)警器發(fā)出聲響，并根據(jù)不同音調(diào)區(qū)分溫度的高低：
當(dāng)溫度低于10時(shí)，報(bào)警器發(fā)出兩種頻率交替的“嘀”聲響。
當(dāng)溫度高于30時(shí)，報(bào)警器發(fā)出兩種頻率交替的“嘀-嘟”聲響。
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