模電課程設(shè)計(jì)報(bào)告_溫度檢測(cè)上下限報(bào)警電路

1、電子信息與工程專業(yè)模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)報(bào)告2011年 7 月科技大學(xué)電子與信息工程學(xué)院模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告課設(shè)名稱 溫度檢測(cè)上下限報(bào)警電路學(xué)生 學(xué)號(hào)班級(jí)同組指導(dǎo)教師 葉曉燕2011 年 7 月科技大學(xué)電子與信息工程學(xué)院模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告1 設(shè)計(jì)課題： 溫度檢測(cè)上下限報(bào)警電路 2 課程設(shè)計(jì)目的： （1）鞏固所學(xué)的相關(guān)理論知識(shí)； （2）實(shí)踐所掌握的電子制作技能； （ 3）會(huì)運(yùn)用 multisim 工具對(duì)所作出的理論設(shè)計(jì)進(jìn)行模擬仿真測(cè)試 , 進(jìn)一步完善理論設(shè)計(jì)（4）通過(guò)查閱手冊(cè)和文獻(xiàn)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(cè)量與

2、調(diào)試的基本技能 ,熟悉電子儀器的正確使用方法 , 能力分析實(shí) 驗(yàn)中出現(xiàn)的正?；虿徽，F(xiàn)象 （ 或數(shù)據(jù) ） 獨(dú)立解決調(diào)試中所發(fā)生的問(wèn)題（6）學(xué)會(huì)撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告（7）培養(yǎng)實(shí)事 , 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和嚴(yán)肅的工作作風(fēng) .（8）完成一個(gè)實(shí)際的電子產(chǎn)品；進(jìn)一步提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力 3系統(tǒng)知識(shí)介紹本設(shè)計(jì)的工作原理主要分為溫度電壓轉(zhuǎn)換、信號(hào)調(diào)理及報(bào)警幾部分。本實(shí)驗(yàn)由于在仿真時(shí)， 沒有溫敏電阻的實(shí)際模型， 所以用滑動(dòng)變阻器直接代替溫敏電阻的 功能進(jìn)行試驗(yàn)。本設(shè)計(jì)采用放大電路，將代替溫敏電阻的滑動(dòng)變阻器傳送過(guò)來(lái)的電壓進(jìn)行放大， 以便于觀察。雙限報(bào)警部分是采用窗口比較器實(shí)現(xiàn)的，設(shè)定15和 30對(duì)應(yīng)的電壓值為

3、上下限閾值，輸入電壓與上下限值進(jìn)行比較， 若在這個(gè)圍之， 說(shuō)明室溫處于正常狀態(tài)不警報(bào)， 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(shè)計(jì)；（1）電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)：1 溫度電壓信號(hào)采集 首先，通過(guò)代替溫敏電阻的滑動(dòng)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(dòng)變阻器的阻值減小， 溫度降低， 溫敏電阻的阻值增大， 對(duì)應(yīng)于滑 動(dòng)變阻器的阻值增大。為了防止所傳送的電壓值達(dá)不到發(fā)光二極管的閾值電壓， 在電壓信號(hào)傳送的始端， 加上一個(gè)信 號(hào)放大電路，放大系數(shù) Av VVi0 51.1kk 5.1，電壓跟隨器的使用，使輸出電壓穩(wěn)定，提

4、高帶負(fù)載的能力3 雙限報(bào)警電路雙限報(bào)警部分采用窗口比較器實(shí)現(xiàn)， 雙限報(bào)警電路圖如圖。 設(shè)定 15和 30對(duì)應(yīng)的電壓 值為上下限閾值， 輸入電壓與上下限值進(jìn)行比較。 若在這個(gè)圍之， 說(shuō)明室溫處于正常狀態(tài)不警 報(bào)；若高于 30對(duì)應(yīng)的電壓值，則紅燈亮報(bào)警；若低于 15對(duì)應(yīng)的電壓值，則綠燈亮報(bào)警。其中，如下面作圖所示是對(duì)溫 敏電阻傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)進(jìn)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(duì)比較以后 的信號(hào)進(jìn)行報(bào)警的電路，反應(yīng)溫度的 情況，圖中所示是溫度低于設(shè)定值的 結(jié)果。2）電路功能框圖Tx 溫度電壓 信號(hào)采集3）元器件與參數(shù)設(shè)計(jì)： 在控制溫度上下限的產(chǎn)生信號(hào)電路部

5、分， 選用 +5V電源、兩個(gè) 1k 電阻，兩個(gè) 5k 滑 動(dòng)變阻器組成。信號(hào)放大電路由 OPAMP_3T_BAS運(yùn)IC算放大器、5.1 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(dāng)正向電壓高于反向的電壓時(shí)， 則輸出高電平， 否則輸出低電平?；谒砗?jiǎn)單適合本設(shè)計(jì)，故采用它作為窗口比較器的主要器件。LM358M的簡(jiǎn)單性能介紹，運(yùn)放類型：低功率；運(yùn)放數(shù)目： 2；帶寬： 1MHz；針腳數(shù)： 8 工作圍： 0 -70 ；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(dǎo)線若干5.1 k 固

6、定電阻3OPAMP 3T BAS運(yùn)IC算放大器35k 滑動(dòng)變阻器3LM358M運(yùn)放21ZB8.2 穩(wěn)壓二極管4+5V直流電源1（5）電路仿真： multisim 仿真軟件界面：實(shí)驗(yàn)效果：低溫報(bào)警 高溫報(bào)警高溫檢測(cè)信號(hào)輸出波形溫敏電阻產(chǎn)生的電壓信號(hào)波形低溫檢測(cè)信號(hào)輸出波形低溫控制信號(hào)閾值電壓波形高溫控制信號(hào)閾值電壓波形電路仿真圖：實(shí)際效果：通過(guò)電路的設(shè)計(jì)仿真，實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫度上下限的報(bào)警功能5設(shè)計(jì)總結(jié)（1）課題選擇的情況總結(jié)；在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們用了自己的理論知識(shí)去分析和計(jì)算電路圖，雖然將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用 到現(xiàn)實(shí)當(dāng)中去了，但是我們從這次課設(shè)中總結(jié)的結(jié)論是，理論永遠(yuǎn)是理論知識(shí)，而實(shí)際往往 和理論的有些偏差

7、，因?yàn)槲覀儾豢赡馨褜?shí)際當(dāng)中的任何情況都能考慮進(jìn)去，只有通過(guò)不斷地 去調(diào)試，理論與實(shí)際結(jié)合才能把系統(tǒng)順利完成。（2）知識(shí)與技能應(yīng)用情況； 這次的綜合課程設(shè)計(jì)里我們學(xué)到了很多，也溫故了許多以前學(xué)習(xí)過(guò)的軟件應(yīng)用知識(shí)，如 Multisim 、Protel 等，使得我對(duì)這些操作軟件更加熟悉，應(yīng)用更加熟練，這對(duì)我今后的應(yīng)用 很有幫助。在完成課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們查閱了許多關(guān)于課程設(shè)計(jì)題目的資料，這些新知 識(shí)對(duì)我們?nèi)蘸蟮膶W(xué)習(xí)會(huì)有所幫助。我們對(duì)電路和低頻這兩本書有了更深層次的認(rèn)識(shí)，掌握了如何運(yùn)用書本的知識(shí)去做一個(gè) 較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，最終，通過(guò)大家努力把溫度檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)出來(lái)了。（3）進(jìn)度與時(shí)間 :2011 年 6 月 20 日2011 年 6 月 28日；（4）建議和改進(jìn)；首先，本電路所用的元器件以及整體構(gòu)思都比較一般，并沒有什么先進(jìn)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(shè)計(jì)的 放大部分的參數(shù)選取不夠完美，問(wèn)題考慮不周，并不是所有溫度都能超限報(bào)警。然后，由于 所學(xué)知識(shí)和能力有限， 設(shè)計(jì)的電路還有不完善之處， 許多地方仍然需要改進(jìn)， 從而減小誤差， 增加其實(shí)用性。這個(gè)可以當(dāng)我們所學(xué)知識(shí)更加充分時(shí)去完善它。6主要參考文獻(xiàn)1 康華光，電子技術(shù)基礎(chǔ) - 模擬部分，高等教育，第五版2 閻石，數(shù)字電子技