帶保護(hù)裝置的水塔自動進(jìn)水裝置(精)

1、電子線路課程設(shè)計（1論文（設(shè)計題目：帶保護(hù)裝置的水塔自動進(jìn)水裝置系別:物理與電子工程系專業(yè):電子信息工程年級:2008級學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：時間:2010年6月29日目錄摘要（1關(guān)鍵詞（1一、設(shè)計任務(wù)與要求（1二、方案設(shè)計與論證（1方案一 （1方案二（2三、總原電路及元器件清單（31總原理圖（32.PCB制板圖（43元件清單（5四、安裝與調(diào)試（61. 電路安裝（62. 電路調(diào)試（6五、性能測試與分析（6六、結(jié)論與心得（6七、參考文獻(xiàn)（7八、致謝（7摘要:本設(shè)計主要通過使用NE555、穩(wěn)壓二極管、三極管等元件組成的簡易水 塔自動進(jìn)水裝置，當(dāng)水位低時自動進(jìn)水，水滿時及時斷電，水位過低時也斷電保護(hù)。

2、由 于其他方案設(shè)計出來的水塔無法實(shí)現(xiàn)自動進(jìn)水，也沒有滿水自停的功能，造成水資源 浪費(fèi)，或進(jìn)水不及時。關(guān)鍵詞:帶保護(hù)裝置水塔NE555一、設(shè)計任務(wù)與要求任務(wù):設(shè)計制作一個帶保護(hù)裝置的水塔自動進(jìn)水裝置要求:有水滿、進(jìn)水、水量不足指示，當(dāng)水位低時要自動進(jìn)水，滿時要及時斷電， 水位過低時也要斷電保護(hù)、方案設(shè)計與論證方案一:通過使用繼電器J來控制水塔的電源，電容C1是為了消除信號線上的干 擾,NE555接成施密特觸發(fā)電路，利用它的回差特性達(dá)到保持的目的。自動進(jìn)水：當(dāng)水位下降低于C點(diǎn)時,C點(diǎn)懸空。IC的2腳低于1/3VCC,其3腳輸 出高電平，繼電器得電吸合，啟動水塔抽水，水位逐漸上升。中間保持：當(dāng)水位上

3、升到A點(diǎn)到B點(diǎn)之間時,470的電阻被串接入電路，此時P點(diǎn) 電位控制在1/2Vcc左右，觸發(fā)器保持原來的狀態(tài)不變。水滿自停：當(dāng)水位上升至A點(diǎn)時，由于水電阻較小,P點(diǎn)電位高于2/3Vcc,IC的3 腳輸出低電平，繼電器斷電，水塔停止抽水。論證:這個方案中的繼電器J是實(shí)行部分,NE555是控制部分，既可以使水塔自動 進(jìn)水，又達(dá)到保護(hù)水塔的功能，但由于繼電器工作不穩(wěn)定，使現(xiàn)象不明顯。方案二:通過NE555接成施密特觸發(fā)電路，就可以使水塔自動進(jìn)水，不會產(chǎn)生水 滿的情況自動進(jìn)水：當(dāng)水位下降低于C點(diǎn)時,C點(diǎn)懸空。IC的2腳低于1/3VCC,其腳輸 出高電平，水塔被啟動，水位逐漸上升。中間保持：當(dāng)水位上升到A

4、點(diǎn)到B點(diǎn)之間時,470電阻被串接入電路,此時P點(diǎn)電 位控制在1/2VCC左右,觸發(fā)器保持原來的狀態(tài)不變。因?yàn)榇藭r電路不工作 ，所以水位 一直保持在A點(diǎn)與B點(diǎn)之間，不再上升。論證:電路主要是NE555通過控制輸出高低電平使水塔在低水位時可以自動進(jìn) 水，當(dāng)水位上升到一定位置時，電路就不工作，從而保持在一定的水位。這個方案簡單 易懂，沒有使用繼電器,容易控制電路。方案確定:以上兩種方案的基本功能一樣，都可以自動進(jìn)水，但從設(shè)計簡易程度、 元器件的選擇以及價格方面考慮，第二種方案比較簡單，元器件較少，價格比較合理。 所以我選擇第二種設(shè)計方案。三、總原電路及元器件清單1、總原理圖穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓原理：穩(wěn)壓

5、二極管的特點(diǎn)就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持 不變。這樣，當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動，或其它原因造成電 路中各點(diǎn)電壓變動時，負(fù)載兩端的電壓將基本保持不變。水塔的水位上升到 A點(diǎn)到 B點(diǎn)之間時，470電阻被串接入電路，此時P點(diǎn)電位控制在1/2Vcc左右,觸發(fā)器保持原來的狀態(tài)不變。因?yàn)榇藭r電路不工作，穩(wěn)壓二極管D1兩端的電壓基本不變，所以水位一直保持在 A點(diǎn)與B點(diǎn)之間，不再上升。NE555集成電路除了作 定時延時控制的功能外，還可用于調(diào)光、調(diào)溫、調(diào)壓、調(diào)速等多種控制及計量檢測，組成脈沖振蕩、單穩(wěn)、雙穩(wěn)和脈沖調(diào)制電路，用于交流信號源、電源變換、頻率變換、脈沖 調(diào)制等。本設(shè)計中NE

6、555的主要作用是調(diào)壓，使電路中的電壓保 持在一定的范圍內(nèi)，而且NE555有工作可靠、使用方便、價格低廉的 特點(diǎn)。2、 PCB制版圖3、元件清單水塔自動進(jìn)水序號名稱1 2 3 4 5 6 7 8 9管10三極管IC（單片11機(jī)）穩(wěn)壓二極12管穩(wěn)壓 二極13管9V 4.5V NE555 PNP/9013電阻 電阻 電阻 電容 電解電容 電解電容 電解 電容 二極管 發(fā)光二極 型號及參數(shù)470 22k 3.3K 0.1u 220uF/25V 4.7uF/25V470uF/25V IN4007 數(shù)量（個 1 1 1 1 1 1 1 4 1 1 1 元件封裝備注 C1 LED VT DIP-8 紅 5

7、 1 D1 1 D2四：安裝于調(diào)試 電路安裝：按照PCB板的元件提示，裝上元件，焊 接電路。電路調(diào)試：先用面包板按原理圖接電路，經(jīng)過測試，能實(shí)現(xiàn)其功能。焊接好電路再測試時，電路未能實(shí)現(xiàn)其預(yù)期的功能，原因是電路焊接不好，有短路現(xiàn)象。后來經(jīng)過老師的指導(dǎo)，再焊接出來的電路可以實(shí)現(xiàn)自動進(jìn)水的功能。五、性能測試與分析 性能測試：第一次焊接的電路沒有得到預(yù)期的結(jié)果，電路無法工 作，后來經(jīng)過老師的指導(dǎo)， 第二次焊接的電路能實(shí)現(xiàn)自動進(jìn)水的功能。分析：可能是因?yàn)榈谝淮魏附拥碾娐凡粔驀?yán)謹(jǐn)，電路連接不好，有斷路現(xiàn)象。六、結(jié)論與心得通過本次的設(shè)計，讓我很好的鍛煉了理論與實(shí)際聯(lián)系，與具體項(xiàng)目、課題相結(jié)合開發(fā)、設(shè)計產(chǎn)品的

8、能力。既讓我懂得了怎樣把模電數(shù)電的理論知識應(yīng)用于實(shí)際，又讓我懂得了在實(shí)踐中遇到的問題怎樣 用理論去解決。在本次設(shè)計過程中， 我遇到最大的問題是焊接電路不 嚴(yán)謹(jǐn)，有斷路現(xiàn)象。但經(jīng)過老師悉心指導(dǎo)，再次 焊接的電路有了很大 的進(jìn)步。從中我學(xué)會了應(yīng)該多實(shí)踐，多動手，而不僅僅是學(xué) 習(xí)理論知 識，我相信通過這次的課程設(shè)計， 在下一階段的學(xué)習(xí)中我會更加努力。 同時，通過本次論文的設(shè)計，鞏固了我學(xué)習(xí)過的專業(yè)知識，從中可以自我測驗(yàn)，認(rèn)識到自己哪方面有欠缺和不足，以便日后在學(xué)習(xí)中得以提高。七、參考文獻(xiàn)1華成英，童詩白模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）2006年1月，第23頁，第28頁。2康華光電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分第五版）2005年7月， 414第頁。八、致謝 經(jīng)過這段時間的準(zhǔn)備，在論文完成之際，首先要感謝指導(dǎo)我 們做課程設(shè)計的三位老師，特別是韋老師，