应用介绍

一.单元电路设计计算与元器件的选择

1.电源转换可以采用7805三端稳压，给其他芯片供电。7805可以接受7-35V电压输入。

2.数模转换采用DAC0832，0832有8位精度，可以实现0-255共256档位，在本课题设计中足够使用。

3.数码管显示驱动采用4511，4511自带译码器，接受计数器的数字信号，连接七段共阴数码管即可使用。

单元电路设计、仿真与分析

1.电源转换：由固定式三端稳压器7805（输出脚V0、输入脚Vi和接地脚GND）组成，它的输入端接电容可以进一步滤波，输出端接电容可以改善负载的瞬间影响，并且此电路也比较稳定，实现简单。

2.计数器由同步十进制计数器74LS160组成。利用一个与非门，与非门的输出端接在74LS160的预置数端LOAD，并且计数器的数据输入端DBCA=0000。当计数器计到N一1时，反馈与非门的输入端全部为l，则输出端为0，此时预置控制端有效，当再来一个脉冲时，计数器的输出端数据等于预置数。使计数器重新回到起始状态

而同样是十进制计数器的74LS192则是异步置数法，在本方案中舍去。

3.数码管驱动及译码：CD4511是BCD锁存/7段译码器/驱动器，用于驱动共阴极LED（数码管）显示器的BCD码——七段码译码器，特点：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。数码管要接入电阻限流。

4.数模转换：DAC0832是8位的D/A转换集成芯片，D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。由于题目只需要设置8档电流。DAC使用直通方式，ILE接高电平，数字量一旦到达DI7～DI0输入端，就立即加到8位D/A转换器，被转换成模拟量。

DAC输出电流，由运算放大器进行电流→电压转换输出电压值VOUT和输入数字量D的关系：

V_OUT = －V_REF ×D/256

D = 0～255，V_OUT = 0 ～ －V_REF ×255/256

V_REF = －5V，V_OUT =0~5×(255/256)V

V_REF = +5V，V_OUT = 0 ～ －5×(255/256)V

在DAC0832输出电流后，接入运放，运放输出端接入DAC0832的反馈电阻端，构成反馈。

由资料可以知道，当VREF接入+5V电压，DAC0832输出的电流是负电流，在输出后，需要接入反相比例运算放大器使其电流回到正值。这里使用LM324作为反相比例放大器，Rref=R=10k,则Vout=-Rref/R Vin实现反相。

5.放大电路及VI转换电路：LM358是使用较多的运放，可以有效的放大直流电源，且具有高增益高电压范围等特点。但是经过运放放大的电流也只有几毫安，所以在运放输出端再接一个功率三极管进行进一步放大。功率三极管采用TIP122,最大集电极电流5a，满足题目要求。

6.报警系统：报警系统采用由运放LM358构成的电压比较器，对比电压。理论上一个开环组态（无负反馈）的运放可以发挥低端比较器的作用。当正相输入端（V+）的电压高于反相输入端（V-）时，由于运放较高的开环增益，在输出端输出一个正向饱和电压+U_sat。当反相输入端（V-）的电压高于正相输入端（V+）时，在输出端输出一个反向饱和电压-U_sat。