温度检测及报警电路设计

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1、1绪论1•1设计背景在二十一世纪，随着科技的发展，电脑越来越普及，电脑几乎进入了所有的行业，扮演着举足轻重的角色。它己经成为当今社会得以正常运行不可缺少的工具，电脑在现代人的生活中占据着如此重要的地位，人们对电脑的依赖性如此Z高，真不敢想彖，没有了电脑生活会变成什么样子。然而，在我们使用电脑的同时，也产生很多让我们担忧的问题，其屮最令人头疼的一个问题就是电脑显卡问题，很多人每天都是长时间开启着电脑，电脑运转的同时其内部也产生大量的热量，因此，显卡的温度就会升高，如果没有好的散热装置，显卡就可能会被损坏。所以，电脑屮拥有一个显卡温度检测系统是保障电

2、脑安全的必备条件。如果我们做出一个显卡温度检测系统并且时时监测着，并在电脑有安全隐患的时候给予我们警告，那么我们就能够及时保护好我们的电脑。本次课程设计就是基于此來设计一个简单的温度检测及报警电路，通过简单的运算放大器和热皱电阻來实现温度的检测，并在电路屮加入一个蜂鸣器来实现温度报警。1.2运算放大器LM358简介LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放犬器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放人器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电

3、的使用运算放大器的场合。OUT18VtCIN1H2一xIN1(•>3—TGNO<—7OUT21.一8IN2HII♦一5IN2(>)LM358•图1-1特性(Features):•内部频率补偿•直流电压增益高(约lOOdB)单位增益频带宽(约1MHz•电源电压范围宽：单电源(3—30V)；双电源(±1.5-±15V)•低功耗电流，适合于电池供电•低输入偏流•低输入失调电压和失调电流•共模输入电压范围宽，包括接地•差模输入电压范围宽，等于电源电压范围•输出电压摆幅大(0至Vcc-1.5V)LM358运用:红外线探测报警器该报警器能探测人体发出的红外线

4、，当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。工作原理该装置电路原理见图1。由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和音响报警电路等组成。红外线探测传感器IC1探测到前方人体辐射出的红外线信号时，由IC1的②脚输出微弱的电信号，经三极管VT1等组成第一级放大电路放大，再通过C2输入到运算放大器IC2中进行高增益、低噪声放大，此时由IC2①脚输出的信号已足够强。IC3作电压比较器，它的第⑤脚由RIO、VD1提供基准电压，当IC2①脚输出的信号电压到达IC3的⑥脚时，两个输入端的电压进

5、行比较，此时IC3的⑦脚由原来的高电平变为低电平。IC4为报警延时电路,R14和C6组成延时电路，其时间约为1分钟。当IC3的⑦脚变为低电平时，C6通过VD2放电，此时IC4的②脚变为低电平，它与IC4的③脚基准电压进行比较，当它低于其基准电压时，IC4的①脚变为高电平，VT2导通，讯响器BL通电发出报警声。人体的红外线信号消失后，IC3的⑦脚又恢复高电平输出,此时VD2截止。由于C6两端的电压不能突变，故通过R14向C6缓慢充电，当C6两端的电压高于其基准电压时，IC4的①脚才变为低电平，时间约为1分钟，即持续1分钟报警。由VT3、R20、C8

6、组成开机延时电路，时间也约为1分钟，它的设置主要是防止使用者开机后立即报警，好让使用者有足够的时间离开监视现场，同时可防止停电后又来电时产生误报。该装置采用9—12V盲流电源供电，由T降压，全桥U整流，CIO滤波，检测电路采用IC578L06供电。木装置交肓流两用，自动无间断转换。2电路设计1.1电路原理图2.2电路工作原理如图2-1所示，木电路图中利用电路中的运算放大器LM358做成的一个电压比较器。电压比较器的工作原理是当它的同相输入端（第3脚）的电位高于反相输入端（第2脚）的电位的时候，其输出端（第1脚）输出为高电平；当同相输入端的电位低于

7、反相输入端的时候，输击端立刻翻转为低电平。根据这个特点,我们在其两端分别建立一个独立的分压回路，运放的同相输入端的电位由RT、R3及RW共同决定，运放的反相端用Rl、R2提供一个固定不变的参考电位。当温度升高时，负温度系数的热敏电阻RT阻值会明显降低，导致运放同相输入的电位升高。通过调节RW,可以使达到某个固定温度时，运放和同相输入端电位正好高于反相输入端的电位，这时输出端为高电平，这个高电平能够使得一只小功率NPN三极管2N9014,蜂鸣器得电发击高频声响，小灯泡发出亮光。然后,通过对热敏电阻RT施加不同的温度，观察小灯泡的亮度变化，通过设置小

8、灯泡两端电压与温度对应关系，即可进行温度检测。2.3电路用到的器件LM358双运算放大器R1/Q10kR2/Q10kR3/Q5kR4/Q