模電課程設(shè)計(jì)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)計(jì)報(bào)告2011 年 7 月蘇州科技大學(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)生姓名 學(xué)號(hào)班 級(jí)同組姓名指導(dǎo)教師葉曉燕2011 年7月蘇州科技大學(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)告設(shè)計(jì)課題：溫度檢測(cè)上下限報(bào)警電路課程設(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)量與調(diào)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(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(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告（ 7）培養(yǎng)實(shí)事求是, 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(méi)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)的電壓值為上下限閾值，

3、輸入電壓與上下限值進(jìn)行比較， 若在這個(gè)范圍之內(nèi)， 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。§ 2信號(hào)調(diào)理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 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(fù)V 1k載的能力。U1OPAWF 31 BASIC§ 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 15c和30c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)范圍之內(nèi)，說(shuō)明室溫處于正常狀態(tài)不 警報(bào)；若高于30c對(duì)應(yīng)的電壓值，則紅燈亮報(bào)警；若低于15c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。SY vcc(3)元器件與參數(shù)

5、設(shè)計(jì)：在控制溫度上下限的產(chǎn)生信號(hào)電路部分，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_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(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(dǎo)線k固定電阻3OPAMP 3T

6、 BASI童算放大器35 k滑動(dòng)變阻器3LM358M運(yùn)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(shí)驗(yàn)效果:低溫報(bào)警高溫報(bào)警ttlfl BiOs OlOOOM DlOeItfl ncm f,，1m(F白UM h iiw，忸 S-國(guó)考*曲 R- AJ 廠 _! -T IMV 高溫檢測(cè)信號(hào)輸出波形低溫檢測(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：iPf實(shí)際效果：通過(guò)電路的設(shè)計(jì)仿真，

7、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， 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

8、， 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(shū)有了更深層次的認(rèn)識(shí)， 掌握了如何運(yùn)用書(shū)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(méi)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，北京，高等教育出版社，第五版2 閻石，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)，北京，高等教育