簡(jiǎn)易浴室水溫控制電路設(shè)計(jì)

1、簡(jiǎn)易浴室水溫控制電路設(shè)計(jì)目錄一. 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求-1二. 設(shè)計(jì)的作用、目的-1三. 設(shè)計(jì)的具體實(shí)現(xiàn)-2 1.系統(tǒng)組成框圖-2 2. 主要單元監(jiān)測(cè)電路設(shè)計(jì)-3 2.1 電路中儀器設(shè)備的選擇-5 2.2 電阻絲開關(guān)電路和顯示電路-5 2.3電路分析及原理圖-6四. 心得體會(huì) -7五. 附錄 -8六.參考文獻(xiàn)-91. 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易浴室水溫控制電路。該電力能夠?qū)⑺疁乜刂圃谝粋€(gè)合適的范圍內(nèi)，同時(shí)可以通過手動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫范圍的改變。 設(shè)計(jì)要求：1.要求電路能夠通過兩根電阻絲實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫的控制。假定水溫范圍為，t為實(shí)際溫度。當(dāng)t=(9-8.2)/31=0.026千歐分別取r1，r2為1

2、0千歐在水溫監(jiān)測(cè)電路和水溫范圍測(cè)量電路中，使用了一個(gè)四運(yùn)放集成電路lm324，將它作為一個(gè)電壓比較器，輸出高電平和低電平的電信號(hào)。lm324應(yīng)用作比較器：當(dāng)去掉運(yùn)放的反饋電阻時(shí),或者說反饋電阻趨于無窮大時(shí)(即開環(huán)狀態(tài)),理論上認(rèn)為運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)也為無窮大(實(shí)際上是很大,如lm324運(yùn)放開環(huán)放大倍數(shù)為100db，既10萬倍)。此時(shí)運(yùn)放便形成一個(gè)電壓比較器，其輸出如不是高電平（v+），就是低電平（v-或接地）。當(dāng)正輸入端電壓高于負(fù)輸入端電壓時(shí)，運(yùn)放輸出低電平。與各類傳感器配合使用，稍加變通，便可用于各種物理量的雙限檢測(cè)、短路、斷路報(bào)警等。2.2 電阻絲開關(guān)電路和顯示電路如圖3 所示，電阻絲開關(guān)

3、電路是由三極管電路和繼電器電路構(gòu)成的。電路的輸入即為圖2 電路中的輸出，即當(dāng)時(shí)，和都輸出高電平；當(dāng)時(shí)，輸出為高電平，輸出為低電平；當(dāng)時(shí)，輸出都為低電平。由于電阻絲的功能是加熱，即電阻絲中通過的是大電流和大功率，因此電阻絲需要交流供電，這樣一來，電路中的開關(guān)必須使用繼電器電路。而一般運(yùn)算放大電路的輸出電流無法驅(qū)動(dòng)繼電器，因此需要加入電流放大電路。由于三極管電路構(gòu)成的電流放大電路是一種比較典型和簡(jiǎn)單的電路。其中和為限流電阻，防止輸入電流過大燒毀三極管。三極管為共射極電路，三極管飽和導(dǎo)通，可以將輸入電流放大倍；當(dāng)輸入電壓為低電平時(shí)，三極管截止，無電流通過。繼電器連接三極管的集電極，當(dāng)有電流驅(qū)動(dòng)時(shí)，開

4、關(guān)吸合，對(duì)應(yīng)的電阻絲通電加熱；當(dāng)無電流驅(qū)動(dòng)時(shí)，開關(guān)斷開，對(duì)應(yīng)的電阻絲不通電，同時(shí)繼電器兩端并聯(lián)入二極管進(jìn)行保護(hù)。顯示電路如圖3所示，通過發(fā)光二極管亮滅來表示電阻絲是否通電，同時(shí)由于繼電器的驅(qū)動(dòng)電流過大，需要加入限流電阻。 圖 3 電阻絲開關(guān)電路2.3電路分析及原理圖（1） 當(dāng)時(shí)，和輸出都為高電平；從而三極管t1,t2飽和導(dǎo)通，繼電器k1和k2都有電流通過，繼電器被驅(qū)動(dòng)，開關(guān)吸合，對(duì)應(yīng)的電阻絲通電加熱，導(dǎo)致發(fā)光二極管工作發(fā)光。當(dāng)時(shí)，輸出為高電平，輸出為低電平；三極管t1飽和導(dǎo)通，t2截止，繼電器k1有電流通過，而k2則沒有，當(dāng)繼電器被驅(qū)動(dòng)，開關(guān)吸合，對(duì)應(yīng)的電阻絲通電加熱，導(dǎo)致發(fā)光二極管t1工作發(fā)

5、光，t2則不工作。（2） 當(dāng)時(shí)，和輸出都為低電平；三極管t1，t2都截止，繼電器k1，k2都沒有電流通過，繼電器不被驅(qū)動(dòng)，電阻絲均不通電加熱。從電路的原理圖以及仿真過程中可以看出，能夠確定出實(shí)際的水溫和水溫控制范圍，能夠達(dá)到一定的下限水溫，在沒有達(dá)到這個(gè)下限水溫之前，兩根電阻絲同時(shí)加熱，使水溫快速上升。當(dāng)達(dá)到這個(gè)溫度以后，只有一根電阻絲加熱，節(jié)約能源。知道水溫上升到一個(gè)上限水溫之后，為防止人燙到，電阻絲停止加熱。知道水溫下降之后，電阻絲才再重新開始加熱，如此循環(huán)加熱，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的要求。四心得體會(huì)為期一周的模電課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了很多關(guān)于模電理論方面和實(shí)踐方面的知識(shí)，讓我受益匪淺。這次設(shè)計(jì)雖然遇到

6、了許多出乎意料的問題，但在老師和同學(xué)的虛心教導(dǎo)下，順利地解決了所有的問題。不僅鍛煉了自己的動(dòng)手能力，也從一定程度上鞏固了proteus仿真軟件的應(yīng)用，加深了對(duì)模擬電路方面知識(shí)的理解。在仿真軟件proteus中，首先，繪制原理圖，接著設(shè)置元件的各種參數(shù)，最后就要應(yīng)用proteus的仿真功能觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在此期間，對(duì)電路元件參數(shù)進(jìn)行了相應(yīng)的修改，最后得到比較接近實(shí)際的仿真結(jié)果。在做實(shí)驗(yàn)的過程中，我們必須對(duì)每一個(gè)細(xì)節(jié)引起重視，尤其是在焊接的過程中，有一個(gè)環(huán)節(jié)出錯(cuò)，就可能導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)失敗，所以這次設(shè)計(jì)不僅考驗(yàn)了我們對(duì)知識(shí)的吸收和掌握，更重要的是考驗(yàn)了我們的細(xì)心和耐心。不要怕麻煩，特別是在焊接過程中，我

7、們必須一次一次地核對(duì)接線，直至找出問題的所在。同時(shí)，在這次設(shè)計(jì)中，除了在老師的細(xì)心指導(dǎo)下，同學(xué)們之間的團(tuán)結(jié)與互助也讓我伸手感觸。我深刻地體會(huì)到實(shí)踐工作是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的工作，團(tuán)隊(duì)需要我們每一個(gè)人的參議，團(tuán)結(jié)的力量是無窮的。這種團(tuán)結(jié)的精神值得我們發(fā)揚(yáng)光大。五附錄 簡(jiǎn)易浴室水溫控制電路元器件清單符號(hào)類別數(shù)目備注r9可變電阻1可變范圍為 010kr1，r4，r5，r6，r8,r10，r1110 k7r3，r7，r12,r131 k4d1，d2穩(wěn)壓管2d3, d4二極管in41482d5,d6led2t1,t2三極管90132j1,j2繼電器edr2h1a122rmf51-583熱敏電阻1用可調(diào)范圍為 0-10k電位器替代仿真c1470f1c2,c40.1f2c347f1u1,u2lm3242u3mc78l12kc1簡(jiǎn)易浴室溫度控制設(shè)計(jì)電路圖六參考文獻(xiàn)：1. 清華大學(xué)電子學(xué)教研組編，童詩白、華成英主編：模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第三版，北京，高等教育出版社，20012. 騰國(guó)仁主編、笠清琪副主編：電氣試驗(yàn)技術(shù)，北京，煤炭工業(yè)出版社，20033. 李銀華主編、王新金副主編、江泳副主編：電子線路設(shè)計(jì)指導(dǎo)，北京，北京航空航天大學(xué)出版社，20054. 劉秀文等編 新編電子控制電路300例，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，20055. 華中理工大學(xué)電子學(xué)教研室編，康光華主編、陳大欽副主編：