报警器的电路设计

在一个典型的工艺生产线中，会用单独的报警器来监控大量的工艺参数从而确保安全。

如果有任何工艺参数超过其上限或下限，控制室会报警。但是当一个问题产生时，会出现几个特有的工艺参数超过上下限。为了采取适当的补救措施，操作员必须构建一个故障树来找出问题产生的根源。

使用ISIS Proteus VSM(虚拟仿真机)，构建一个电路设计仿真，可用于8沟道报警定序器来确认该警报信号的序列。这使得操作员更容易找出导致工艺问题产生的原因。只要一个工艺参数超过它的上下限，传感器就会给与定序器系统相连的继电器通电。

每个8报警器的输入端有一个7-节段显示器。例如，比方报警信号产生的顺序为7，6，3，8，2，5，4，1。第七个输入端显示器读数为“1”，表示问题产生的根源为这一参数。第六个输入端显示器读数为“2”，第三个显示器读数为“3”，等等。

这个报警器输入端包括一个或门U1，和一个4位二进制计数器U2(图1)。每个8显示器沟道包括一个74LS273 8-位锁存器，一个CD 4013 D触发器，一个74LS47 BCD-7-节段解码器和7-节段显示器(图2)。为节约能源，在开动电源或手动复位时显示器为空。计数器的输出端与所有8-位锁存器的输入端相连而形成相应的沟道。

在示例方案中，警报信号7(al7)首先进入，成为或门的输出(v1)，产生一个时钟脉冲输入(clk1)到计数器。因此，计数增至0001。D触发信号7(U21)也由a17产生时钟脉冲，U21的输出(Q7)只进入第七沟道的8位锁存器(U22)，其他的通道则没有信号。随后，增加的0001计数器值被锁存并发送到解码器(U23)，它在第七沟道的共阳极晶示器上显示为1。

同样地，当al6紧接着进入时al7已经变低，al6将成为或门的输出，产生计数器的时钟脉冲输入。因此，计数增至0010。沟道6的D触发器由al6产生时钟脉冲，它的输出端(q6)只进入第六沟道的8-位锁存器，其他沟道没有信号。然后增加的0010计数器值被锁存并发送到沟道6解码器，其显示器显示为2。

同样的过程适用于所有的其他沟道直到工艺操作员可以读出完整的报警序列。一旦收到全部8个报警输入信号，操作员可以用手动复位清空显示器。这个设计仿真可以很容易地在一个VLSI芯片里进行编程而用于嵌入式应用。