武昌理工学院2013届毕业设计(论文)
图6 78××系列稳压器及其典型电路
78××系列稳压器输出固定的正电压，如7805输出为＋5V；79××系列稳压器输出固定的负电压，如7912输出为－12V。
输入端接电容Ci可以进一步滤除纹波，输出端接电容Co能改善负载的瞬态影
Ci、Co最好采用漏电流小的钽电容，Co一般不得小于0.1μF，响，使电路稳定工作。如采用电解电容，则电容量要比图中数值增加10倍。
2、本次使用电源
图6所示电路为+12V输出的直流稳压电源，从图可见，该直流稳压电是由变压器、二极管整流桥、滤波器和集成稳压等环节组成。集成稳压器7805则稳压电源变为输出+5V的单路直流稳压电源，供给AT89S52等芯片工作。 图7 +5V和+12V稳压电源 使用中应注意：
⑴整流桥输出地端应接在大电解电容上，以利于降噪。电解电容应大于1000
μF，以为7812三端稳压模块提供较稳定的直流输入。
⑵为消除三端稳压模块内部产生的高次谐波，抑制稳压电路的自激震荡，实现频率补偿，应在模块两端分别并联一小电容。
§2.6元器件选择及参数计算
1、三端稳压器
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余剑：基于单片机水浴温度控制系统设计
根据电路中所需要的电源，选择7805、7812分别输出+5V、+12V，其输出电压和输出电流均满足指标要求。 2、输入输出电容
输入输出电容的取值主要根据工程经验而得到，一般为瓷片电容。 3、变压器二次侧电压有效值和输入电压
这两个值的取定决定了相关元器件及参数的选择。一般情况下，输入电压应比输出电压高3V左右(太小影响稳压；太大稳压器功耗大，易受热损坏)。假设+5V的输入为V11，输出为Vo1；+12V的输入为V12,输出为Vo2；而它们所对应的变压器二次侧电压有效值分别为V21、V22则有，V11=8V，V12=15V，考虑电网电压10%的波动，最终可取V11=9V，V12=16.5V。
由式V1≈(1.1～1.2)V2可取变压器二次侧电压有效值V21=V11/1.1=8.18V， V22=V12/1.1=15V鉴于变压器规格的限制，实际应选V21=10V，V22=15V。 4、滤波电容CL
滤波电容选择时应注意：
⑴电容对地滤波，需要一个较小的电容并联对地，对高频信号提供了一个对地通路。
⑵电源滤波中电容对地脚要尽可能靠近地。 ⑶理论上说电源滤波用电容越大越好，一般大电容滤低频波,小电容滤高频波。 ⑷可靠的做法是将一大一小两个电容并联,一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段。
5、整流二极管
整流二极管的参数应满足最大整流电流IF>Iomax(暂定)；最大反向电压VR>2V2，其中V2为变压器二次侧电压有效值。桥式的所有整流二极管可选IN4001小功率二极管。
§2.7局部电路
1、LED显示电路
LED数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管，通过对其不同的管脚输入相对的电流，会使其发亮，从而显示出数字。可以显示：时间、日期、温度等可以用数字代替的参数。
数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳极数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管。共阳极数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就
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不亮。
动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划\的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，通过由各自独立的I/O线控制，当单片机的P0口输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对P2.0-P2.3位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。
在本设计中采用了四位八段数码管，用动态驱动来显示温度的值，如图8所示：
图8 LED显示电路图
2、按键电路
除去复位按键及继电器外，系统的键盘共有三个按键，判断K3～K5键是否按下，可采用软件查询和中断的方法，当某个键按下时，低电平有效。3个键K3～K5的功能定义如表所示：
表2 K3～K5键的定义
按键 K3 K4 K5 13 / 32
键名 功能转换键 加1键 减1键 功能
地信号此键按下，显示温度设定值，按键松开，显示当
前温度开漏单总线接口引脚。
设定温度值加1 设定温度值减1 余剑：基于单片机水浴温度控制系统设计
3、报警与控制电路
在微型计算机控制系统中，为了安全生产，对于一些重要的参数或系统部位，都设有紧急状态报警系统，以便提醒操作人员注意，或采取紧急措施。其方法就是把计算机采集的数据或记过计算机进行数据处理、数字滤波、标度变换之后，与该参数设定值进行比较。如果高于设置值1度则进行报警，否则就作为采样的正常值，进行显示和控制。同样水箱内的温度超出低高设定的温度范围内时P1.4输出高电平“0”时，晶体管导通，压电蜂鸣器两端获得约+5V电压而鸣叫，出报警声音；单片机的P1.1输出低电平，此时红色指示灯灭，直到低于设定的最高温度时，P1.4输出高时，三极管截止，蜂鸣器停止发声，P1.1输出电平高电平，发光二极管亮。低于设置数1度时，具体操作类似。报警和控制电路如图10所示：
4、继电器控制电路
图10 报警与控制电路与单片机的连接
控制P10的高低电平来控制继电器的断开和闭合，当P10口为低电平时，三极管导通，控制继电器开始加热，当P10为高电平时，三极管截止，继电器断开，停止加热，绿灯亮。
光电耦合器以光为媒介来传输电信号的器件，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。本设计采用TOSHIBA公
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