模電課程設計設計報告--溫度檢測上下限報警電路

1、電子信息與工程專業(yè) 模擬電子技術課程設計計報告2011 年 7 月蘇州科技大學電子與信息工程學院模擬電子技術課程設計報告課設名稱 溫度檢測上下限報警電路學生姓名 學號班 級同組姓名指導教師葉曉燕2011 年7月蘇州科技大學電子與信息工程學院 模擬電子技術課程設計報告設計課題：溫度檢測上下限報警電路課程設計目的：（ 1）鞏固所學的相關理論知識；（ 2）實踐所掌握的電子制作技能；（ 3）會運用multisim 工具對所作出的理論設計進行模擬仿真測試 ,進一步完善理論設計（ 4）通過查閱手冊和文獻資料,熟悉常用電子器件的類型和特性 ,并掌握合理選用元器件的原則（ 5）掌握模擬電路的安裝測量與調試的基

2、本技能,熟悉電子儀器的正確使用方法,能力分析實驗中出現(xiàn)的正常或不正?，F(xiàn)象（或數(shù)據）獨立解決調試中所發(fā)生的問題（ 6）學會撰寫課程設計報告（ 7）培養(yǎng)實事求是, 嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和嚴肅的工作作風.（ 8）完成一個實際的電子產品；進一步提高分析問題、解決問題的能力3 系統(tǒng)知識介紹本設計的工作原理主要分為溫度電壓轉換、信號調理及報警幾部分。本實驗由于在仿真時， 沒有溫敏電阻的實際模型， 所以用滑動變阻器直接代替溫敏電阻的功能進行試驗。 本設計采用放大電路， 將代替溫敏電阻的滑動變阻器傳送過來的電壓進行放大， 以便于觀察。雙限報警部分是采用窗口比較器實現(xiàn)的，設定15 和 30對應的電壓值為上下限閾值，

3、輸入電壓與上下限值進行比較， 若在這個范圍之內， 說明室溫處于正常狀態(tài)不警報， 若溫度低于15，則綠燈亮；若溫度高于30，則紅燈亮。4 電路方案與系統(tǒng)、參數(shù)設計；（ 1）電路系統(tǒng)設計：§1 溫度電壓信號采集首先， 通過代替溫敏電阻的滑動變阻器， 模仿溫度變化溫敏電阻阻值的變化， 溫度升高， 溫敏電阻的阻值減小， 也就是滑動變阻器的阻值減小， 溫度降低， 溫敏電阻的阻值增大， 對應于滑動變阻器的阻值增大。§ 2信號調理為了防止所傳送的電壓值達不到發(fā)光二極管的閾值電壓，在電壓信號傳送的始端，加上一個信 號放大電路，放大系數(shù)Av V0 5"5.1,電壓跟隨器的使用，使輸

4、出電壓穩(wěn)定，提高帶負V 1k載的能力。U1OPAWF 31 BASIC§ 3雙限報警電路雙限報警部分采用窗口比較器實現(xiàn)，雙限報警電路圖如圖。設定 15c和30c對應的電壓值 為上下限閾值，輸入電壓與上下限值進行比較。 若在這個范圍之內，說明室溫處于正常狀態(tài)不 警報；若高于30c對應的電壓值，則紅燈亮報警；若低于15c對應的電壓值，則綠燈亮報警。其中，如下面作圖所示是對溫 敏電阻傳送過來的信號進行比 較的電路，上面部分為低溫比 較，下面部分為高溫比較如下圖右邊電路所示，是對比較以后 的信號進行報警的電路，反應溫度的 情況，圖中所示是溫度低于設定值的 結果。SY vcc(3)元器件與參數(shù)

5、設計：在控制溫度上下限的產生信號電路部分，選用 +5V電源、兩個1k電阻，兩個5k滑動變阻 器組成。信號放大電路由OPAMP_3T_BASICS算放大器、k固定電阻及1k固定電阻組成。電壓比較電路部分主要由LM358M組成，當正向電壓高于反向的電壓時，則輸出高電平，否則輸出低電平。基于它原理簡單適合本設計，故采用它作為窗口比較器的主要器件。LM358M的簡單性能介紹，運放類型：低功率；運放數(shù)目：2;帶寬：1MHz;針腳數(shù)：8工作范圍：0C-70C；額定電源電壓：+5V;輸入偏移電壓：最大7mV(4)電路圖與器材清單表器材清單器材名稱數(shù)量器材名稱數(shù)量1k固定電阻8導線k固定電阻3OPAMP 3T

6、 BASI童算放大器35 k滑動變阻器3LM358M運放2穩(wěn)壓二極管4+5V直流電源1UTA.0v匚匚YCC5MU占丹L13nvNSrccVQGLM»5©IMVCCUOD1Z：DO'-2(5)電路仿真：multisim仿真軟件界面:實驗效果:低溫報警高溫報警ttlfl BiOs OlOOOM DlOeItfl ncm f,，1m(F白UM h iiw，忸 S-國考*曲 R- AJ 廠 _! -T IMV 高溫檢測信號輸出波形低溫檢測信號輸出波形溫敏電阻產生的電壓信號波形低溫控制信號閾值電壓波形高溫控制信號閾值電壓波形 電路仿真圖：iPf實際效果：通過電路的設計仿真，

7、實現(xiàn)了對溫度上下限的報警功能。5 .設計總結(1)課題選擇的情況總結；在設計的過程中我們用了自己的理論知識去分析和計算電路圖，雖然將所學的知識運用到現(xiàn)實 當中去了， 但是我們從這次課設中總結的結論是， 理論永遠是理論知識， 而實際往往和理論的有些偏差， 因為我們不可能把實際當中的任何情況都能考慮進去， 只有通過不斷地去調試， 理論與實際結合才能把系統(tǒng)順利完成。（ 2）知識與技能應用情況；這次的綜合課程設計里我們學到了很多，也溫故了許多以前學習過的軟件應用知識，如Multisim 、 Protel 等，使得我對這些操作軟件更加熟悉，應用更加熟練，這對我今后的應用很有幫助。 在完成課程設計的過程中

8、， 我們查閱了許多關于課程設計題目的資料， 這些新知識對我們日后的學習會有所幫助。我們對電路和低頻這兩本書有了更深層次的認識， 掌握了如何運用書本的知識去做一個較簡單的系統(tǒng)，最終，通過大家努力把溫度檢測報警系統(tǒng)設計出來了。（3）進度與時間:2011 年 6 月 20 日2011 年 6 月 28 日；（ 4）建議和改進；首先， 本電路所用的元器件以及整體構思都比較一般， 并沒有什么先進性。 其次， 元器件的精確度也不是很高，比如用 LM358M 放大器，其精確度也是有限的。再有，自己所設計的放大部分的參數(shù)選取不夠完美， 問題考慮不周， 并不是所有溫度都能超限報警。 然后， 由于所學知識和能力有限， 設計的電路還有不完善之處， 許多地方仍然需要改進， 從而減小誤差， 增加其實用性。這個可以當我們所學知識更加充分時去完善它。6 主要參考文獻1 康華光，電子技術基礎-模擬部分，北京，高等教育出版社，第五版2 閻石，數(shù)字電子技術基礎，北京，高等教育