温度报警器课程设计.docx
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温度报警器课程设计.docx
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温度报警器课程设计
模拟电子课程设计
题目名称:
温度报警器
姓名:
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学号:
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班级:
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信息与电子工程学院
一、温度报警器
在一些要求恒温的场所,如生物实验室、蔬菜大棚等,对温度有一定的要求。
如果温度太高,则应及时采取降温措施;如果温度太低,则应及时采取升温措施。
为便于及时不解温度是否正常,可使用温度报警器。
二、任务和要求
1)当温度在10℃~30℃范围内时,报警器不发出声音。
当温度超出这个范围时,报警器报出声响,并可根据声响的不同单调区分温度的高低,即:
当温度高于30℃或温度低于10℃时,报警器发出不同的声音。
2)可用5~15V直流稳压电源供电。
3)在保证性能的前提下,昼减少功耗,降低成本。
三、总体方案
温度模拟信号
直流电源
放大比较电路
音频报警器
(1)用压电陶瓷蜂鸣器作为电声元件;
(2)当温度在10℃至30℃范围内(允许误差±1℃)时报警器不发声响,当温度超过这个范围时,报警器发出声响,并根据不同音调区分温度的高低,即:
①当温度高与30℃时,报警器发出两种频率交换的“嘀—嘟”声响;
②当温度低于10℃时,报警器发出单频率声响;
③温度传感器输出电压可由直流信号源模拟,以0℃为0mv,温度每上升1℃,递增2mv;
(3)设计并制作本电路所用直流电源。
四、详细设计
1、多输出电源电路
直流稳压5V,12V,-12V电源的设计
(1)集成稳压器
集成稳压器的输出电压Uo应与稳压电源要求的输出电压的大小及范围相通。
稳压器的最大允许电流Icm Uomax+(Ui-Uo)min≤Ui≤Uomin+(Ui-Uo)max(1.1) 式中,Uomax—最大输出电压; Uomin—最小输出电压; (Ui-Uo)min—稳压器的最小输入输出压差 (Ui-Uo)max—稳压器的最大输入输出压差。 可调式三端集成稳压器输出电压Uo满足: Uo=1.25(1+ ) (2)电源变压器 通常根据变压器副边输出的功率P2来选购变压器。 由Vi=1.1-1.2V2可得到变压器副边的输出电压U2与稳压器输入电压Ui的关系为 U2 ,在此范围内,U2越大,稳压器的压差越大,功耗也就越大,一般取副边电压: U2 副边输出电流: I2>Iomax (3)整流二极管 整流二极管VD2的反向击穿电压Urm应满足: Um> U2 其额定工作电流应满足: If>Iomax (4)滤波电容 滤波电容C的容量可由下式计算: C= (1.7) 其中,△Ui—稳压器输入端纹波电压的峰峰值 t—电容C放电时间,t= =0.01s Ic—电容C放电电流,可取Ic=Iomax 滤波电容的耐压值应大于 U2。 (5)系统设计 稳定直流源设计的一般思路是让输入电压先通过电压变压器,再通过整流网络,然后经过滤波网络最后经过稳压网络。 方案1.我们可以采用以桥式整理电路实现整流的目的,以大电容作为滤波电路,然后接负载。 但是这样做有以下不足之处,如负载的影响很大,电压不可调以及没有保护电路等一下列问题。 我们采用某些芯片,可以解决以上的问题。 方案2.以全波整流电路作为整流网络,以极性电容作为滤波网络,采用固定式三端集成稳压电路7805和7905设计制作连续可调的双极型直流稳压电源。 如下图所示,220V(幅值311V)50Hz市电经变压器220: 25输出两组独立的25V交流,经桥堆整流、大电容滤波后分别经过集成稳压块LM7805C与LM7905C作用得到±5V的直流输出。 稳压电源一般由变压器、整流器和稳压器三大部分组成 2、放大器电路 3、窗口比较器电路 4、单频蜂鸣器报警电路 5、双频蜂鸣器报警电路 五、整体电路 七、附录 名称 数量 备注 变压器 1 220v——16v 桥式电路 1 LM7812 1 LM7912 1 LM7805 1 LM324 1 NE555 3 蜂鸣器 2 200Hz 电解电容 2 1000μF 电容 5 0.22μF 电容 2 10μF 电容 3 0.01μF 电阻 2 68KΩ 电阻 1 10KΩ 电阻 3 4.3KΩ 电阻 4 1KΩ 滑动 变阻器 4 50KΩ 滑动 变阻器 4 10KΩ 电源插头 1 导线 若干 绝缘胶布 若干 八、参考文献 1.华中理工大学电子教研室编康华光主编;电子技术基础(数字部分) 北京: 高等教育出版社,2000 2.清华大学电子学教研室编,余孟尝主编,数字电子技术基础简明教程第二版北京: 高等教育出版社,1999 3.西安交通大学电子学教研室编何金茂主编电子技术基础实验。 第二版 北京: 高等教育出版社1991 4.何碧华.数字电子技术实验指导书.电工电子实验指导中心,2009. 5.阎石.数字电子技术基础.五版.北京: 高等教育出版社,2006. 6.〈〈模拟电子技术基础>>主编: 童诗白华成英高等教育出版社2000.3 九、收获和体会 本次课程设计加深了我们对所学理论知识的理解,并能将其熟练应用,做到理论与实际相结合。 设计的过程中遇到过挫折和困难,当我们发现电路连接完却不能正常运行时大家都很沮丧,但我们又立刻振作起来,与别同学进行了探讨。 课程设计时很累,但生活就是这样,汗水预示着结果也见证着收获。 对我而言,知识上的收获重要,精神上的丰收更加可喜。 挫折是一份财富,经历是一份拥有。 这次实习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆! 此次课程设计,学到了很多课内学不到的东西,比如独立思考解决问题,出现差错的随机应变,和与人合作共同提高,都受益匪浅,今后的制作应该更轻松,自己也都能扛的起并高质量的完成项目。 对于我来说,收获最大的是自己主动去解决问题,并在试验中总结解决方法,学会去分析问题出现的原因,以及应该从哪个部分去解决,但无法出现正确结果是,需耐心的检查电路,因为大多数出问题都是因为一两根线没接或接错的问题。 总体来说,通过这次课程设计学习,让我对各种电路都有了大概的了解,也学会了常用绘图软件的使用,在平时的理论学习中遇到的问题都一一解决,加深了我对专业的了解,培养了我对学习的兴趣,为以后的学习打下了好的开端,我受益匪浅。 同时,让我明白: 这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解,才会有收获,所谓“一行胜千言”果然不假。
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- 温度 报警器 课程设计