74ls85應用電路圖一：

　　基于74ls85的溫度報警器電路

　　下面以溫度報警器電路為例，介紹數值比較器在應用設計中的過程。如圖5所示為溫度報警器電路的邏輯圖，溫度檢測電路已檢測出溫度數值，并以8位二進制數輸出，8位二進制數的范圍為0~255，表示溫度數值為0*C~255*C，其中溫度檢測電路可由溫度傳感器組成。溫度報警器電路采用了兩片級聯的74LS85用作8位數值比較。數據輸入端A連接輸入的溫度數據，而數據輸入端B接報警數值。B輸入端連接狀態為“01100010”。二進制數01100010轉換為十進制數為98。當A輸入端數值大于B輸入端的設定值時。 IC2的A》B. 輸出端輸出為“1”，晶體管9013飽和導通，蜂鳴器發出報警聲音，即當檢測溫度大于98C時報警器報警。

　　明白了該電路的工作原理以后，就可以自行設計檢測溫度在0*C~255C間的任一溫度的報警電路了，只需改變B輸入端的二進制數設定值。

　　溫度報警器的仿真電路如圖6所示，溫度輸入端用8個開關模擬輸入溫度的8位二進制數，溫度設置端已設置為“01100010”， 二進制數01100010轉換為十進制數為98，所以溫度設置端設置的報警溫度為98C，溫度輸入端此時的輸入代碼為01100100，01100100 轉換為十進制數為100， 表示此時的輸入溫度為100^C，所以報警指示燈亮。仿真電路中為了觀察方便，以指示燈代替了實際電路的報警器，工作原理是完全一樣的。以往的電路設計往往需要在實驗室進行芯片線路的搭接、調試，費時又費力。仿真軟件的出現，極大的提高了電路設計的效率，通過數值比較器的仿真應用設計，可以看出，仿真軟件不僅是學習數字電路的好幫手，也是電路開發設計的利器。

　　74ls85應用電路圖二：

　　比較器74LS85組成的延時電路

　　對兩個或多個數據項進行比較，以確定它們是否相等，或確定它們之間的大小關系及排列順序稱為比較。 能夠實現這種比較功能的電路或裝置稱為比較器。 比較器是將一個模擬電壓信號與一個基準電壓相比較的電路。比較器的兩路輸 入為模擬信號，輸出則為二進制信號，當輸入電壓的差值增大或減小時，其輸出保持恒定。

　　常見的芯片有LM324、LM358、uA741、TL081\2\3\4、OP07、OP27，這些都可以做成電壓比較器（不加負反饋）。LM339、LM393是專業的電壓比較器，切換速度快，延遲時間小，可用在專門的電壓比較場合。

　　74ls85應用電路圖三：

　　由兩片74ls85構成的8位比較器

　　74ls85應用電路圖四：

　　本文設計的“自動報紙架”可實現自動夾報和自動存取報紙，該裝置主要由機械傳動系統和電路控制系統兩大部分組成，具有存儲七個報紙夾、自動夾報和智能化自動選取報紙夾的功能。

　　控制電路

　　S1-S7構成了按鍵盤，它代表了在報紙倉里七個不同位置的報紙夾，是一位十進制數，該數進入編碼器U1（74LS147）編碼成一個四位十六進制數，從U1的 14 、⑨、⑦、⑥腳輸出，經送入反相器U2（74LS04）的反相放大，信號分兩路輸出，一路送入譯碼驅動電路U3（74LS48），譯碼成數碼管所能識別的十進制數并驅動數碼管顯示出按鍵盤按下的十進制數；另一路送給比較器U4（74LS85）作為基準數據，與電感傳感器獲取的數據進行比較。當報紙夾經過電感傳感器時，傳感器產生的脈沖送入計數器U6（CD4518）進行計數，并由U6譯成一個四位十六進制數，分兩路信號輸出，一路送入比較器U4進行數據比較，當兩路輸入信號相等時，比較器U4第⑥腳輸出為高電平，經R1使Q7飽和導通，J6、J7去控制電機停止工作；另一路信號與電機控制電路J6送來的檢測信號同時進入邏輯控制電路U5（74LS08），進行邏輯條件檢測判斷，當計數脈沖為7，并且J6動作時，邏輯電路輸出高電平信號，命令清零電路對計數器進行為時2秒。 具體工作如下：

　　（1）按鍵盤按下的數小于“7”，并且計數器計數也小于“7”時，例如按鍵盤按下為“5”，經編碼DCBA為1010，反相為0101，一路信號送入譯碼驅動電路進行4-7線譯碼并驅動共陰數碼管顯示出“5”；另一路信號進入比較器。此時，電感傳感器檢測出報紙夾的脈沖，經計數器進行計數也送入比較器，比較器將兩路信號進行比較，當計數器輸出不等于“5”時，比較器OA=B為低電平，Q1截止J6不吸合，J7吸合，220V電源經J7加到電機，電機繼續運轉；當計數器輸出的脈沖數等于“5”時，比較器OA=B為高電平，Q1導通，J6吸合，其常閉觸頭斷開J7，J7不吸合，斷開常開觸頭，電機停轉。

　　（2）按鍵盤與計數器輸出狀態同時等于7時，比較器OA=B為高電平， Q1導通，J6吸合，其常閉觸頭斷開J7，J7不吸合，斷開常開觸頭，電機停轉。此時，若再按下按鍵盤中除7外的任何鍵，比較器OA=B為低電平，Q1截止，J6不動作，其常閉觸點接通，J7吸合，J7的常開觸點接通電源，電機運轉。這時由于計數器輸出的數為“7”，U5A①②腳為高電平，第③腳輸出為高電平，U5B④腳為高電平，第⑤腳也為高電平，使⑥腳輸出為高電平， U5C的第⑨腳也為高電平，這時由于J6不吸合，其常開觸點斷開，使U5C的第⑩腳為高電平，因此，U5C的第⑧腳輸出為高電平，Q2導通，J8吸合，其常開的觸點接通，+12V的電源經J8向計時清零電路供電，由J1、J2 、Q4、U9（CD4541BE）等組成的清零時電路（圖4）開始工作，J1動作，其常閉觸點斷開，U6開始清零，計時電路計時，當計時達到2秒（調節R13可實現）時，U9的第⑧腳輸出為高電平，Q4導通，J2動作，其常閉觸點斷開，切斷計時電路電源，J1、J2復位，計數器清零結束，U6重新開始計數，這時，Q2截止，J8不吸合，計時電路不工作，直到計數器輸出等于按鍵盤按下的數時，電機才停止。當按鍵盤與計數器輸出狀態同時等于7，并按下按鍵盤除7外的任何一鍵時，計時清零電路重復上述的清零工作。

　　電源電路如圖5，它是由變壓、整流、濾波、穩壓及交直流供電轉換電路等構成。220V的交流電經T1變壓器變壓為12V的交流電壓，由D1-D4組成的橋式整流電路整流，再由C1濾波，將12V的交流電壓變為約15V的直流電壓，加入到轉換電路，交直流的轉換電路主要由D5、D6、D7、C1、C2及蓄電池BT1組成，當市電（220V）供電時，整流濾波的電壓大于蓄電池的電壓，D5、D6導通，D7截止。整流濾波的電壓一方面為電機控制電路供電，另一方面為蓄電池BT1充電。當市電斷電時，蓄電池12V的直流電源經D7、U7（穩壓5V）向計數器供電，維持計數器的記憶。為了解決交、直流轉換過程中會出現瞬間斷電現象，本電路加入C2（100UF），利用電容C2放電時間大于轉換斷電時間，保持對計數器的供電。

　　主要器件選擇與調試

　　電感傳感器（LV）采用FESTO公司的SIEN-M30B-PS-K-L電感傳感器，由于該傳感器應用電源為24V，為了該傳感器與計數器之間更好地配接，在它們中間加入了U12進行穩壓，以保護計數器的安全，若采用電源為5V的電感傳感器，其輸出端可直接接到U6（CD4518BE）的第①腳，省去U12；U1可選用74LS147，它為10-4線優先編碼器，本電路只設置為7-4線編譯；U2是一個六反相器，可選用74LS04；U3選擇74LS48，它為4-7段共陰譯碼驅動電路；U4為四位數據比較器，可選用74LS85；U5是一個與門電路，可選74LS08，應用與門電路設計條件檢測器；U6可選用CD4518，它為CMOS45系列產品，十六進制計數器，本電路設置成脈沖上升沿計數器；U9選用CD4541BE，它為可編程振蕩、計數器；U7、U12采用三端穩壓集成電路AN7805；U8采用AN7812；U11采用AN7824。上述元器件大多數為數字集成電路，在焊接集成塊時最好使用IC插座，以免電烙鐵的靜電將集成電路損壞。在調試過程中，應先調電源電路，再調控制電路，對電源電路一般使用萬用表基本可以達到目的。而對控制電路則采用萬用表與示波器相結合，先模擬（用鐵模擬報紙夾經過）后實際應用，根據設計電路一步一步地進行驗證，由于本電路可調元件極小，電路控制效果比較容易實現。