水位控制器设计-东北石油大学数字电路课程设计.doc

大 庆 石 油 学 院课 程 设 计 课 程 低频与设计电路课程设计 题 目 水位控制器的设计 院 系 电子科学学院 专业班级 电子科学与技术 学生姓名 学生学号 指导教师 指导教师 2009 年 7 月 18 日 大庆石油学院课程设计任务书课程 低频与数字电路课程设计题目 水位控制器的设计专业 姓名 学号 主要内容、基本要求、主要参考资料等主要内容：设计一个水位控制器，使水位稳定在固定的一点上，误差在1CM。实现对水位的实时监测和LED数字显示。测量水位信号为模拟量。基本要求：1.画出水位控制器的结构框图。2.画出系统原理电路图。3.用EWB进行仿真实验。4.按要求完成课程设计报告，交激光打印报告和电子文档。主要参考资料：1 阎石.数字电子技术基础M.北京：高等教育出版社，2001.2 彭介华.电子技术课程设计指导M.北京：高等教育出版社，1997.3 孙梅生.电子技术基础课程设计M.北京：高等教育出版社，1998.4 高吉祥. 电子技术基础实验与课程设计M.北京：电子工业出版社，2002.完成期限 2009.7.18 指导教师 专业负责人 2009年 7 月 13 日一、 总体设计思想 1、基本原理 本设计采用金属探针、三极管、二级管、继电器以及电阻、电容等元件构建而成。采用金属探针作为液位检测传感器，将水位信息以模拟信号的形式传输给控制电路，然后由控制电路控制两个继电器进而来控制两个水泵，一个水泵用来放水，另一个水泵用来抽水，来达到水位平衡的效果。2、设计框图水泵进行抽水防水控制电路对信号进行处理探针测量水位信息LED灯显示抽水放水状态 系统框图二、设计步骤和调试过程 1、测量水位探针使用金属探针，在水中部分为金属，其他位置为绝缘物体制作，有三根，一根作为公共电源接触端，一根测量低水位信号，一根测量高水位信号，上端固定，下端位于水箱内，在探针对应的与电路链接的探点有A、B二点，A放置在最下端与低水位探针项链，然后是B点与高水位探针相连，每个点间相距2cm。当水位上升到A点时，低水位探测棒与公共电源端接通，产生电流，并输送给控制电路，当水位上升到B点时，高水位探测棒与公共电源端接通，产生电流，输送给控制电路，以供处理。2、控制电路控制电路主要由多个二级管、三极管、继电器、电阻、电容等元件构成。二级管采用IN4007型用于稳压，用三极管来控制继电器工作。继电器可以将电机的干扰有效的隔离，争强电路的稳定性,是具有隔离作用的元件。这里我采用固态继电器，可以大大降低功耗，降低成本。固态继电器内部不含有运动的零部件，没有机械活动，但具有零电压导通，零电流关断，与逻辑电路兼容（TTL、DTL、HTL）切换速度快、无噪音、耐腐蚀、抗干扰、寿命长、体积小，能以微小的控制信号直接驱动大电流负载等优点当无水时，Q2截止，Q3导通，继电器2闭合，LED 1发光，放水；当水位上升到A（下限）点时，Q2导通，Q3截止，继电器断开，停止放水，LED1熄灭；当水上升到B（上限）点时，Q1导通，继电器闭合，LED2发光，开始抽水；当低于B点时，Q1截止，继电器断开，抽水停止，LED2熄灭。3、抽水放水本设计采用两个水泵来控制水位，一个放水，一个抽水。三、仿真及仿真结果分析仿真图四、结论及心得体会这次课程设计历时二个星期多左右，通过这两个星期的学习，发现了自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。刚开始看见课题时大脑里一点思路都没有，只记得数电老师好像提到过，但却不知道从何处下手来完成这项设计工程，然后就按照人无数里提供的资料进行查找。渐渐的思路逐渐清晰，再根据自己对电路的理解，画出了电路图。可以说，电路图的成功画出，意味着工程就完成了一半了。然后用PCB的知识，对电路图进行绘画。最后进行仿真。 这个工程确实很累，但当我仿真实验成功的时候，当我连好线，按下按钮，LED亮了起来，我们的心中就不免兴奋，不免激动。以前种种艰辛这时就变成了最甜美的回忆！ 对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。让我知道了学无止境的道理。我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！51-论文-网-欢迎您四、附录原理图序号元件型号单数1继电器PLY1、PLY2各1个2电阻R120K1个3电阻R230K1个4电阻R3R410K各1个5电阻R51001个6电阻R66K1个7三极管Q1Q2Q3NPN各1个8LED红色和绿色各1个9二级管D3D4IN4007各1个10电解电容C1220uF1个大庆石油学院课程设计成绩评价表课程名称低频与数字电路课程设计题目名称水位控制器的设计学生姓名学号指导教师姓名职称序号评价项目指 标满分评分1工作量、工作态度和出勤率按期圆满的完成了规定的任务，难易程度和工作量符合教学要求，工作努力，遵守纪律，出勤率高，工作作风严谨，善于与他人合作。202课程设计质量课程设计选题合理，计算过程简练准确，