温度检测及分段报警电路设计调试.docx

《温度检测及分段报警电路设计调试.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电工电子综合设计报告题目温度检测及分段报警电路设计调试院系＿＿专业电气工程及其自动化学生姓名＿崔志刚＿班级＿12电气＿学号＿＿10＿指导教师＿毛鹏＿＿＿＿二Ｏ一五年一月十日1系统功能描述1.1基本要求一、本次课程设计是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敏电阻来实现温度的检测，并在电路中加入一个蜂鸣器来实现温度报警。实现如下功能：（1）温度在正常范围时，绿灯亮；（2）温度过高时，红灯快速闪烁，同时伴随相同频率的蜂鸣器响动；（3）温度过低时，黄灯慢速闪烁，同时伴随相同频率的蜂鸣器响动。二、装置主要由四部分组成，分别是：热

2、信号采集处理、组合逻辑电路、波形发生电路和声光报警四个部分。1.2设计任务及目标（1）巩固所学专业相关理论知识，会运用Multisim软件对设计进行模拟仿真测试；（2）按照所给的原理图将实物电路板连接好，逐步调试直至完全达到要求；（3）总结实验过程，完成课程设计报告。2子模块电路图及原理说明图-1总体原理图2.1热信号采集与处理该部分的功能是将不易直接测取的温度信号通过热敏电阻转化为电信号，再经过信号放大和与基准电压进行比较，判断出温度是否正常。其原理图如下所示:图-2热信号采集处理2.2组合逻辑电路该部分的功能是将信号采集与处理部分得到的

3、A、B两路二进制信号转换成相应的Y输出，其真值表为ABY1Y2Y3000100100111100图-3组合逻辑电路2.3波形发生电路该部分的功能是利用两个运算放大器制作两个方波发生电路，频率分别为2Hz和0.5Hz。运放采用单电源供电的LM358芯片，电路图如下：图-4波形发生电路2.4声光报警该部分主要由三极管、发光二极管和有源蜂鸣器组成，在其它部分电路的控制下发出预定的灯光和声音报警信号。图-5声光报警原理图2.1.1L7805稳压芯片图-6原理图图-7实物图图-7实物图中从上到下分别为：输出、地和输入，与图-2中的OUT、GND和IN

4、相对应。其中，输入为7.5伏，输出5伏的稳定电源。2.1.2LM358p运算放大器：图8原理图图9实物图图5为LM358p芯片的内部示意图，其内部包含了两个相同的运算放大器。使用时要注意芯片的一端有半圆形凹陷，如图6所示2.1.3NTC热敏电阻：图-10该热敏电阻的阻值随着温度的升高而下降2.2.1SN74HC00N芯片SN74HC00N芯片内集成有四个与非门逻辑电路，其原理图和芯片引脚图如下图-11原理图2.2.274LS04N芯片74LS04N芯片内部集成有6个非门逻辑电路，原理图和芯片引脚图如下图-12原理图2.4.1三极管9014示

5、意图图-13三极管示意图当三极管VbeVon时，三极管导通：当IbIbs时，即在饱和区中，三极管饱和导通，饱和导通后的Ib和Ic不在有关于放大倍数β的关系，Ic将趋于饱和。3仿真和实验结果3.1温度在正常范围时，绿灯亮图-14绿灯常亮示意图图-15绿灯波形图3.2温度过低时，黄灯慢速闪烁，同时伴随相同频率的蜂鸣器响动图-16黄灯慢速闪烁示意图图-17黄灯波形图3.3温度过高时，红灯快速闪烁，同时伴随相同频率的蜂鸣器响动图-18红灯快速闪烁示意图图-19红

6、灯波形图3.4样机测试效果图图-20样机测试效果图4总结在整个设计过程中，我们发现很多问题，刚开始设计电路有点困难，布线容易有交叉，经过多次尝试改进，终于达到了实验要求，节约了用线材料，布局简洁大方，后来慢慢的锻炼，掌握了技巧，多次的调试也锻炼了我的耐心。我用现有知识分析原理图，知道每个部分的作用，分析它的功能，把所给的材料合理的连接到电路板上，运用Multisim软件对设计进行模拟仿真设计，通过查阅文献资料熟悉常用电子元器件的类型和特性。比如：在调试操作过程中，我们燃烧热敏电阻时，红灯并不能正确闪烁，我和同学使用电子仪器检查电路板调试过程

7、中出现的问题，并加大了电压，把设计原理图连接到电脑软件，测试在三种情况下绿灯、黄灯、红灯的输出方波，然后再改接布线，通过一次次的改进，最终当我们用打火机燃烧热敏电阻时，伴随着蜂鸣器的响动，红灯快速闪烁，温度检测成功了。这次课程设计的成功是我和同学的共同努力下完成的，我们遇到困难时认真的研究，共同商量改进计划，将理论运用于实践当中，成功的完成了样机的验收，通过课程设计我收获最多的是遇到难题要客观冷静的分析，要有团队配合精神，同时进一步提高了自己分析问题、解决问题的能力。附录-元件清单：名称数量面包板1510Ω11k45k或两个10k110k1

8、020k1200k1680k用两个电阻并联1MΩ*12MΩ*1电解电容1微法2红色led（并联）2绿色led（并联）2黄色led（并联）2三极管90144蜂鸣器（有源）1SN74