多路数据巡回检测电路的装接与调试

1、一、实训目的学习用集成模拟开关作数据选择器，进行巡回检测的方法。.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。.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

2、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07便与管脚3循环接通。管脚6为禁止端4X1N4007iIC3IC4L78054-IC5-VD1VD22SR71K

3、QR01KQ通道0IC2CC4051220V7.5V1通道113VD3+C1士土2201C20.1C34701314151216-0VDDR910KRic00KR8200Q通道6故障VD4本Zk通道7R1U10心847NE55563215-Lc0.01R13100K,一847NE5553621一丄C+C6丄H+_C50.0110.01R1410KR15100K847NE55563215I?C7IC6VddCL102ENCLVss1106CBELINH9r?+_C41010.011016151412111083R7654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

4、，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000111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

5、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

6、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09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09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

7、否从07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。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VddOUT/INVeeVss0127131415121524111096163CC40517IIXABCINH2.六非门CD4069管脚排列图1AI-1Y厂2AI2Y厂3AI3Y厂VssI-1142133CD1244069115106978IVDD-6A-6Y5A二3Y-4A-4Y六非门YA3.555管脚排列图a1TR76OUT34DTHCO4.CL102型C

8、MOS-LE数码显示器电路图CMOS-LE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，它把十进制技术一寄存一译码一驱动一LED数码显示等组合成一一体。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，右下角为脚，左上角为脚，左下角为16脚。VDDVSS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3080mA最高时钟频率fm200KkHZ（占空比50%。从发光颜色上讲，分有红色、橙色、黄色、绿色数个品

9、种。A、B、CD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。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100Q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RX1K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40K0,8K。图7800系列的检测示意图由此判断出：1脚阻值为（2840）KQ（阻值最大的）为输入端。2脚阻值0Q（接机壳）为公共端，3脚阻值8KQ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、LE

10、D发光二极管、变压器、熔断器的好坏。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。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：接插件、保险管安装正确5分。整流、滤波正常10分。三