自制可設(shè)定上下限溫度報(bào)警器電路

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專業(yè)（電子）課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目： 簡(jiǎn)易電子溫度計(jì)的制作 院 （系） 專 業(yè) 年 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 年 月 日一、 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 1.設(shè)計(jì)任務(wù)（1）完成相應(yīng)電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度達(dá)到事先設(shè)定的值時(shí)就開始鳴叫的功能； （2）電路應(yīng)包含電阻橋與電流反射鏡電路也可用其具有相應(yīng)功能的芯片替代； （3）用軟件畫出電路原理圖； （4）按電路原理圖合理設(shè)計(jì)電路板并做出實(shí)物。2.具體要求（1）查找資料，自行設(shè)計(jì)電路，設(shè)計(jì)電路原理圖，明白設(shè)計(jì)原理；（2）用軟件畫出電路原理圖； （3）購(gòu)買元件，在電路板上安裝完成焊接并調(diào)試電路，最終達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)要求； （4）按照課程設(shè)計(jì)報(bào)告的格

2、式要求完成總結(jié)設(shè)計(jì)報(bào)告； （5）上交設(shè)計(jì)報(bào)告。二、 設(shè)計(jì)方案1.資料查閱 施密特觸發(fā)器： 施密特觸發(fā)器是脈沖波形變換中經(jīng)常使用的一種元件。施密特觸發(fā)器應(yīng)用于波形變換，脈沖整形，脈沖鑒幅。 施密特集成電路CD4093： CD4093是CD系列數(shù)字集成電路中的一個(gè)型號(hào)，采用CMOS工藝制造。CD4093內(nèi)部有四個(gè)施密特觸發(fā)器，每個(gè)觸發(fā)器有一個(gè)2輸入與非門。當(dāng)正極性或負(fù)極性信號(hào)輸入時(shí)，觸發(fā)器在不同的點(diǎn)翻轉(zhuǎn)。正極性(VP)和負(fù)極性(VN)電壓的不同之處由遲滯電壓(VH)確定。 熱敏電阻： 熱敏電阻器是敏感元件的一類，按照溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC）和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC）。熱

3、敏電阻器的典型特點(diǎn)是對(duì)溫度敏感，不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。正溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC）在溫度越高時(shí)電阻值越大，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC）在溫度越高時(shí)電阻值越低，它們同屬于半導(dǎo)體器件。 發(fā)光二極管： 發(fā)光二極管它是半導(dǎo)體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能，常簡(jiǎn)寫為L(zhǎng)ED。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。 蜂鳴器： 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器。 2.方案確定方案一：1. 電路圖此電路主要由熱敏電阻、施密特集成電路CD4093、發(fā)光二極管、蜂鳴器等組成。電路分兩部分，由A、B及R4、C1組成上限報(bào)警功能。而以C、D及R5、C2構(gòu)成下限報(bào)警功能，如圖2所示。2. 原理平時(shí)RP1

4、、RP2分別設(shè)置上限和下限兩個(gè)報(bào)警點(diǎn)。當(dāng)溫度過高時(shí)，熱敏電阻R1阻值減小，使A輸出高電平，B起振，蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲，同時(shí)發(fā)光二極管LED1亮，顯示溫度過高。溫度過低時(shí)，熱敏電阻R2阻值增大使C輸出高電平，D起振，蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲，發(fā)光二極管LED2亮，顯示溫度過低。方案二： 1.電路圖 圖12.原理 此電路主要由熱敏電阻、三極管、發(fā)光二極管、蜂鳴器、電源等組成，當(dāng)接通電源時(shí)，調(diào)節(jié)可變電阻，確定蜂鳴器的發(fā)聲點(diǎn)。用手持溫度計(jì)測(cè)溫，把熱敏電阻伸入40水中，調(diào)節(jié)可變電阻，確定剛聽到蜂鳴器發(fā)聲的位置。3. 比較：方案一可設(shè)定溫度的上下限，以將溫度控制在一定的范圍內(nèi)。報(bào)警器采用了一塊施密特集成電路，反應(yīng)靈

5、敏且聲光顯示。整機(jī)元件少、功耗也低、稍作改變可改變電路功能。若用光敏電阻代替熱敏電阻，可作光照強(qiáng)度報(bào)警器。從LED引出控制信號(hào)控制補(bǔ)光、加濕（如超聲波加濕器）便組成自動(dòng)補(bǔ)光、恒濕控制器。而方案二功能單一。 三、 電路設(shè)計(jì)1.電路圖 圖22.元器件選擇元件規(guī)格可變電阻Rp1=10k Rp2=10k熱敏電阻R1=1k R2=1k滌綸電容C1=300p C2=1000p電阻R3=3k R4=2M R5=2M發(fā)光二極管LED1 LED2施密特集成電路CD4093蜂鳴器3.電路原理電路分兩部分，由A、B及R4、C1組成上限報(bào)警功能。而以C、D及R5、C2構(gòu)成下限報(bào)警功能。平時(shí)RP1、RP2分別設(shè)置上限和

6、下限兩個(gè)報(bào)警點(diǎn)，使A和C輸入端都為高電平，輸出都為低電平而使振蕩器都停振。當(dāng)溫度過高時(shí)，熱敏電阻R1阻值減小，使A輸出高電平，B起振，蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲。同時(shí)，發(fā)光二極管LED1亮，顯示溫度過高。溫度過低時(shí)，熱敏電阻R2阻值增大使C輸出高電平，D起振，蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲。發(fā)光二極管LED2亮，顯示溫度過低。由于CMOS電路靜態(tài)功耗極小，電流僅在微安級(jí)，故靜態(tài)時(shí)的電源消耗主要在RP1、RP2和熱敏電阻上。若能采用阻值在百k以上的專用測(cè)溫電阻，RP1、RP2也相應(yīng)地按圖中比例加大，則靜態(tài)時(shí)的電源消耗可控制得很小，這對(duì)延長(zhǎng)電池使用壽命極為有利。4. 數(shù)據(jù)處理 Rt=R*Exp(B*(1/T1-1/T2)

7、 （Rt是熱敏電阻在T1溫度下的阻值；R是熱敏電阻在T2常溫下的阻值；B是熱敏電阻的參數(shù)，這里取4000；Exp是e的n次方。）熱敏電阻在低溫時(shí)，Rt=1.372k 此時(shí)可變電阻Rp1=4.46k,則此電路在低于24.95時(shí)報(bào)警，即下限報(bào)警點(diǎn)為24.95 熱敏電阻在高溫時(shí)，萬(wàn)用表測(cè)得熱敏電阻阻值為0，通過查NTC1熱敏電阻阻值與溫度對(duì)應(yīng)表得出上限報(bào)警點(diǎn)為150，此時(shí)Rp2=4.30k四、 電路的制作與調(diào)試1.制作過程按電路圖，在電路板上安排好各元件的位置，然后在電路板上焊接電路。焊接完成后，接通電源。發(fā)光二極管亮，而蜂鳴器不響。檢查電路，發(fā)現(xiàn)施密特集成電路沒有接電。施密特集成電路接電后，電路接

8、通電源，調(diào)試可變電阻，使電路在高溫狀態(tài)時(shí)，LED1亮同時(shí)蜂鳴器發(fā)聲，在低溫狀態(tài)時(shí)，LED2亮，蜂鳴器發(fā)聲。2.調(diào)試過程 由于沒有2個(gè)2電阻，我們用的是2.2電阻。因?yàn)閴弘娞沾善默F(xiàn)象不明顯，用蜂鳴器來代替。調(diào)整2個(gè)可變電阻，使其阻值在合適的位置，從而當(dāng)熱敏電阻的溫度升高時(shí)，LED1亮，蜂鳴器響，當(dāng)溫度降低時(shí)，LED2亮，蜂鳴器響。3.結(jié)果分析 在焊接電路時(shí)，各元件的位置要選好，注意各個(gè)焊點(diǎn)互不接觸，電線盡量不交叉。在焊接過程中，要注意安全，按照焊接要求做。五、 結(jié)論與心得1.結(jié)論當(dāng)溫度過高時(shí)，熱敏電阻R1阻值減小，使A輸出高電平，B起振，蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲，同時(shí)，發(fā)光二極管LED1亮，顯示溫度過高。溫度過低時(shí)，熱敏電阻R2阻值增大使C輸出高電平，D起振，蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲，發(fā)光二極管LED2亮，顯示溫度過低。2.心得在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多專業(yè)知識(shí)問題，最后在老師的辛勤指導(dǎo)下，終于游逆而解。在設(shè)計(jì)過程中遇到了一些問題，使得我們查找各種相關(guān)資料，在增長(zhǎng)知識(shí)的同時(shí)增強(qiáng)解決問題和動(dòng)手的能力，鍛煉我做事細(xì)心、用心、耐心的能力。這一課程設(shè)計(jì)，使我向更高的精神和知識(shí)層次邁向一大步。在以后的學(xué)