自動上水控制電路

1、桂林航天工業(yè)高等專科學校電子工程系自動上水控制電路 課程設計報告2011-2012年第 1 學期專業(yè): 電子信息工程技術(shù) 班級 : 2010045201 學號 : 11 姓名: 李賜祿 同組者： 黃煥長 陳彬鈞 指導教師: 熊川 實驗成績評定表序號實驗名稱：1實驗方法：有創(chuàng)新 有改進 有缺陷 合理2數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)可靠 計算有誤 無數(shù)據(jù) 不合理3計算過程：正確 有誤 假設條件不嚴格4實驗結(jié)果：正確 部分正確 錯誤5文字表述：簡明通順 重復冗長 邏輯性差 有語病6實驗態(tài)度：嚴謹認真 循規(guī)蹈矩 敷衍應付7綜合評價：優(yōu)秀 良好 中 及格 不及格指導教師簽名指導教師：   年 月 日 任務書設

2、計題目：自動上水控制電路設計要求：1. 設計內(nèi)容：本課程要求設計一個自動上水控制電路2、性能要求：接上電源在水塔沒水情況下可以控制水泵自動灌水，再灌滿水之后又能自動切斷水泵電源停止灌水3、每人撰寫一份設計報告，根據(jù)個人分工情況有所側(cè)重，頁面數(shù)目不少于10頁。每位成員應參與設計與制作的每個過程，要了解整機設計的相關(guān)知識、掌握安裝與調(diào)試等相關(guān)技能。在提交電路板和設計報告時，能夠回答老師所提的問題。小組分工：根據(jù)個人擅長及相關(guān)專業(yè)技能，我們?nèi)齻€分工如下：方案設計：陳彬鈞 繪圖：李賜祿安裝與調(diào)試：黃煥長目錄1、設計方案2、設計目的第1章 設計內(nèi)容1·1主要元件介紹1·2總體電路介紹

3、第2章 元器件的選擇與檢測2·1 NE555的檢測2·2 三極管二極管的選擇第3章 PCB板的制作3·1 繪制原理圖與PCB圖3·2 銅板的腐蝕3·3打孔3·4銅板的防氧化3·5焊接第4章電路裝配調(diào)整4·1三極管驅(qū)動電流的調(diào)整4·2高低水位的調(diào)整4·3電源電路的調(diào)整第五章 設計總結(jié)參考文獻附錄：元件清單原理圖PCB圖1、設計方案在我國農(nóng)村很多地方?jīng)]有用上自來水，水塔的水泵灌水系統(tǒng)不能自動操作，浪費時間，占用人力資源。自來水新農(nóng)村不可缺少的條件，本次設計就為解決這一難題而設計。2、設計目的解決農(nóng)村

4、水塔的自動灌水問題，學會自己做一塊印制電路板，復習電源的制作，放大電路的應用知識，懂得使用數(shù)字電路知識。第1章 設計內(nèi)容1·1 主要元件介紹自動上水控制電路由四部分組成：直流電源電路、自動控制電路、驅(qū)動電路、指示電路。直流電源電路將變壓器輸出的交流12V電壓整流輸出后經(jīng)電容c1濾波提供給繼電器使用，同時供給穩(wěn)壓塊CW7805，CW7805輸出+5V電壓提供給集成塊、指示電路和驅(qū)動輸出電路使用。核心控制元件是NE555定時器。它的邏輯功能能如下表所示555時基電路的邏輯功能R(6腳)S（2腳）Q（3腳）DIS（7腳）001開路01保持保持10不定不定110接地1·2 總體電路

5、介紹本設計采用NE555做傳感器，三極管組成的放大電路，驅(qū)動繼電器控制水泵工作。本設計也可以當作水位報警電路，用在與防患自然災害水災，本設計制造成本低，容易使用。老人和小孩直接控制水泵工作很不安全，容易出現(xiàn)安全事故！裝了該電路，水泵就會在水塔沒水的時候自動給水塔灌水，當灌滿之后又會自動切斷水泵電源停止灌水。水桶中使用三個金屬體作為水位高低的檢測傳感器，+5V電壓接到水桶的最低端，另外兩個金屬體通過下拉電阻連接到555定時器的2腳和6腳。當接通電源時水位低于允許最低水位，2、6腳均為低電平，3腳輸出高電平驅(qū)動VT1、VT2，使J2繼電器吸合水泵開始抽水，同時發(fā)光二極管VD2點亮，指示正處于抽水狀

6、態(tài)；當水位上升到使2腳為高電平，3腳輸出不變，水泵繼續(xù)抽水，直到水桶的水面沒過最高允許水位，6腳也變?yōu)楦唠娖剑?腳輸出為低電平，VT1、VT2截止，水泵停止抽水；此時7腳輸出為低電平，發(fā)光二極管VD4點亮，表明水位處于休息狀態(tài)。在使用水的過程中，水面不斷的下降，水面僅地獄最高允許水位6腳為6被下拉電阻嵌位于低電平，3腳輸出不變；知道水面下降到最低允許水面以下，2、6腳電平均為低電平，3腳重新輸出高電平，水泵重新開始抽水，周而復使。第2章 元件的選擇與檢測2·1 NE555的檢測，將集成電路NE555的4、8腳接到+5V，1腳接到GND。將2、6腳接于高電平時，3腳輸出為0；將2、6腳

7、均均連接于低電平時，3腳輸出為1；將2腳連接于高電平、6腳連接于低電平時，3腳保持上一個狀態(tài)。符合所述邏輯關(guān)系集成電路為正常。2·2 三極管VT1、VT2選擇>100的NPN型管9014；整流二極管選擇額定電流為1A以上的IN4007；第3章 PCB板的制作3·1 繪制原理圖與PCB圖： 用Protel 99 SE把原理圖繪制好，封裝好創(chuàng)建網(wǎng)絡表，繪制原理圖時候要注意三極管和二極管的管腳跟PCB圖的管腳是否對號，不對就得改。在然后新建PCB文檔，導入網(wǎng)絡表，在布局時按照，安全距離范圍內(nèi)，兩個零件間距離取最小，導線盡量不要交叉，本次布線我焊盤外徑為1.8mm內(nèi)徑為0.8

8、.導線為0.6mm。3·2 銅板的腐蝕畫好電路圖打印，用轉(zhuǎn)印機把電路圖轉(zhuǎn)印到銅板。在轉(zhuǎn)印前先用砂紙把銅板表面的氧化層擦掉，這樣轉(zhuǎn)印上去比較容易，并且能加快腐蝕。3·3 打孔鉆孔時候用的鉆頭直徑為0.8mm，注意鉆頭的垂直，不能用太大力壓鉆機，這樣會把鉆頭壓斷，注意頭發(fā)，不要被鉆機卷到，注意安全。3·4 銅板的防氧化打完孔之后把覆在導線的墨擦掉，洗干凈。擦干電路板，往電路板涂上一層酒精松香混合物。待干之后再焊接。3·5 焊接在焊接時候注意烙鐵的溫度，不能把零件燙壞，集成電路先焊接插座，待焊接完之后再把芯片插上去；焊接二極管跟有極電容時必須注意不能把正負焊反

9、。第4章 電路裝配調(diào)整4·1 三極管驅(qū)動電流的調(diào)整R6的大小直接影響VT2能否充分飽和，驅(qū)動繼電器吸合。因此可以將2、6腳接地，測量VT2c-e電壓，如果為0.2-0.3V說明VT2充分飽和。如果c-e電壓偏高，可以適當減小R6的阻值。4·2 高低允許水位的調(diào)整上下拉動連接2、6腳的金屬傳感器可以挑戰(zhàn)呢個水桶中的最低允許水位和最高水位。4·3 電源電路的調(diào)整接上12V的電壓在CW7805的1、2接上直流電壓表，讀數(shù)為12V說明繼電器電源電路正常，在2、3腳接上直流電壓表，讀數(shù)為5V說明傳感電源電路正常。第5章 設計總結(jié)這次課程設計弄懂了不少東西，開始想做個搶答器，

10、但是仿真失敗不敢做，不過在仿真時候，認識了編碼器，能把高低電平轉(zhuǎn)換為2進制數(shù)輸出，編碼器把2進制數(shù)翻譯通過數(shù)碼管來顯示出來。后來轉(zhuǎn)為想做個時鐘，在仿真成功布線失敗之后，最終學到的是譯碼器74ls248比74ls148好，74ls148譯出的6沒頭9沒尾，同時學會了用74ls192接60進制、24進制、7進制的方法。同時懂得怎么使用了與門、與非門。因為布線不行所以放棄時鐘。換為兩路記分牌，仿真成功pcb印的很成功，記分牌比時鐘簡單多了，不用與門來接各種進制，直接用進位接計數(shù)端構(gòu)成999進制的計計數(shù)器。但是焊零件時候，因為布局時候有六塊芯片進行了X翻轉(zhuǎn)，所以造成芯片分別焊在電路板的兩面，但是用的是單面板，所以記分牌失敗。自動上水控制電路，簡單容易，沒有仿真，就直接畫圖印好板，焊上元件，調(diào)試，電路正常工作。參考文獻：數(shù)字電子技術(shù)華南理工大學出版社 主編：葛仁華 盧勇威模擬電子技術(shù)第三版 高等教育出版社 主編 胡宴如 電子技能實訓人民郵電出版社 主編 王國平附錄：原件清單元件標號元件標注說明元件標號元件標注說明VD1ZCN17全橋R1、R5