电子线路课程设计报告-精密温度控制电路.doc

电子线路课程设计报告设计课题： 精密温度监测电路 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 设计时间： 精密温度监测电路一、设计任务与要求1、 1供电电源在515v之间可选。2、 可精确设定监控温度，偏差范围小于1。3、 当温度达到监控点时，启动声光提示，并输出一个开关量。4、 声光提示电路，声：蜂鸣器（间隔1秒响1次，频率1000hz），光：led指示。5、 开关量高电平有效，即监控的环境温度达到设定监控范围时，输出一个数字量，高电平有效。二、方案设计与论证本次温度报警电路的设计我们用led和蜂鸣器作为报警电路的电声元件，通过电压的变化来模拟温度的高低，以滑动变阻器模拟温度的变化，假设当温度在10至30范围内（允许误差1）报警器不发声响，当温度超过这个范围时，即当接收到的输入电压小于2v或者大于3v时，输出高电平以驱动后级的发生报警电路报警器发出声响，与此同时，与之相对应的led发光，并根据不同音调区分温度的高低，即当温度高与30时，报警器发出频率为0.5hz的声响；电路所需直流电源由5v直流电压提供。原理图：根据任务要求，所设计电路分为以下几个模块：电压比较器，led报警装置和蜂鸣器报警装置。其中，电压比较器采用集成电路lm393以实现模拟高温低温的不同情况；led选用不同的颜色区分上下线高低温；用555实现蜂鸣器在不同温度下发出不同频率的响声。3、 单元电路设计与参数计算3.1 比较器电路的设计电路由若干电阻和lm393构成，如图1所示。图1上限电压u=r（r+r）v=3v下限电压u=r（r+r）v=2v3.2 led报警电路设计3.2.1 led报警原理图报警电路由三极管、发光二极管及继电器组成，如图a所示，比较器的输出电压驱动继电器及发光二极管组成的光电报警电路，继电器的触点开关闭合，电热丝加热，温度升高，触点开关断开。图a电路由一个绿色led灯和一个红色led,以及一片74ls00构成。如图2所示，当电压值大于上限电压时，绿色led灯亮；当电压值小于下限电压时，红色led灯亮；当电压值在上下限之间时，绿色和红色led灯都不亮。图23.3 高温报警设计555高温蜂鸣报警器电路由若干电阻、一片555集成电路、两个电容以及一个蜂鸣器构成，如图3所示，rst管接收前面电路信号，如接收为低电平，电路不工作，蜂鸣器不响；如接收为高电平，电路工作，蜂鸣器发出响声。图33.5光声报警器如图5所示图5四、总原理图及元器件清单1总原理图：1元件清单元件序号型号数量备注r11k2r22k4r33002r4150k1r55.1k1r61.8k1c110uf1c20.01uf1t1en5551t274ls001t3lm3931d1led绿1d2led红1ls蜂鸣器15、 安装与调试5.1仿真调试5.1.1温度较高，电路电压超出上限电压，绿色led灯亮，同时蜂鸣器发出频率较慢的报警声。5.1.2温度较为平和，电路电压在上限电压和下限电压之间，红色和绿色led灯均不亮，蜂鸣器不发出报警声。5.1.3温度较低，电路电压在下线电压之下，红色led灯亮。5.2面包板调试5.2.1温度较高，电路电压超出上限电压，绿色led灯亮，同时蜂鸣器发出频率较慢的报警声。5.2.2温度较为平和，电路电压在上限电压和下限电压之间，红色和绿色led灯均不亮，蜂鸣器不发出报警声。5.2.3温度较低，电路电压在下线电压之下，红色led灯亮。6、 结论与心得通过五天的电子线路设计，我学会了如何将书本上学到的知识应用与实践，学会了一些基本的电子线路的设计、仿真和面包板调试，虽然在这个过程中我遇到了很多麻烦，但是在解决这些问题的过程中我也提高了自身的专业素质，这次设计不仅增强了自己在专业方面的信心，鼓舞了自己，更是一次兴趣的培养。这次电子线路实训，我被分配到的任务是：“精密温度控制电路”，当拿到课题的时候，我觉得这个课题不是很难。但在认真考虑的时候，我才发现并非我考虑的那么简单。无论一个多么简单的课题他所涉及的知识比较多，比如我这个课题不仅仅包括许多模电器件和数电器件，它还包含我许多之前没有接触或者熟知的器件。所以我在设计时也在不断的学习，了解每个器件的结构、工作原理及其运用。经过多次的修改，才确定下来最后的电路方案，然后在多次仿真电路之中，又进行了更加完善的修改，确保万无一失。第四天开始的任务主要是：将电路在面包板上面连接。连接面包板是一件非常辛苦的事情，每一个导线都要精确的计算长度，以保证面包板电路的美观，同时连线的时候也需要非常仔细和小心，因为连线的时候稍不小心连错，就会导致电路的短路，断路和器件损毁。经过一天时间终于连完了面包板电路，但是在测试的时候却无法出现预期的结果。只能对照仿真电路图排查错误，最后发现是74ls00没有接电压和接地，ne555发生了损坏。经过这次的实训，我发现实际电路和仿真模拟电路还是有着不小的差距，毕竟仿真是在一个理想的环境下实现的，而实际电路需要考虑到很多干扰因素比如元器件损坏，接线过程中接线不牢出现断路，接错线出现短路等等，都有可能发生。这就需要我们全神贯注的去完成电路的搭建，同时考虑到各种