温度上下限报警电路文档

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电子与信息工程系

课程设计报告书

课程名称:温度上下限报警电路

班级:通信工程

学号姓名:^^^^^^^^^^^^^^^

指导教师:^^^^^^^^^^^^^

二○一二年六月

一、设计内容

设计并制作完成一个温度上下限报警电路,分设计/仿真和实验/制作两部分完成。

二、技术指标与要求

当被测温度达到或高于上限设定值时,一支红色发光二极管亮;当被测温度达到或低于下限设定值时,另一支绿色发光二极管亮。三、可供主要元件

每台实验箱里内有功能电路和元器件,如差动放大电路,振荡电路,反馈放大电路等可供使用。

四、实验目的

(1)掌握集成运算放大器的工作原理、性能、指标及选择标准和使用方法。

(2)掌握比较器及其辅助电路的组成、工作原理。

(3)掌握气体敏感元件的一般原理、性能、指标及选择标准和使用方法。

(4)掌握简单桥式测量电路的原理、构造。

(5)掌握简单报警电路的构造和原理。

(6)掌握以上电路的设计原则及设计方法并能正确运用。

(7)掌握实际电子线路印刷板的设计原则和方法。

(8)掌握电子线路的一般调试、测试方法

五、实验原理

温度上下限报警电路实验原理图

如图所示,热敏电阻的阻值会随着温度的增加而减小,随着温度的降低而增大。所以随着温度的改变负载电阻R3两端电压也会随着改变,从而进入运放的温变负载电阻R3两端电压也会随着改变,从而进入运放的温度比较电压也发生变化。该设计中我们通过电位器来改变设定电阻R2的阻值从

而改变运放一端输入电压的门限值,设定电阻R2的阻值从而改变运放一端输入电压的门限值,来设定我们所需要的温度检测范围。

(1)LM358相关知识的介绍

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大器,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大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。

LM358端口图:

(2)电压比较器的工作原理

电压比较器将一个模拟量电压信号和一个参考固定电压相比较,在二者幅度相等的附近,输出电压将产生跃变,相应输出高电平或低电平。

反相型迟滞比较器见下图

U i=U-,Uo被箝位在±UZ,避免运放计入过饱和。假设U i在足够低时,U i

Δ当U i从低值↑若U i≥U+时,Uo从+U Z↓-U Z

此时

Δ当U i从高值↓至U i≤,Uo从-U Z↑+U Z

Δ门限宽度ΔU T=U TH-U TL=

Δ当U R=0时,

ΔU i无论从足够低或足够高单调增加或单调减少,Uo仅翻转一次,即过了阀值后就维持在一种稳态。因为当过阀值电压后,Uo从低变为高或从高变为低了,正反馈到Ur(Uth)端,使该阀值电压变高或变低了。只要门限宽度ΔU T=U TH-U TL 幅度大于U I 在阀值电压波动的幅度,Uo就不会翻转了,所以比单限比较器抗干扰能力强多了。

(3)电路设计思路

利用调节电阻来作为温度的上升或下降,从而实现在门限电压的周围跳动,是对应的发光二极管导通,门限电压也通过电阻来调节,从而实现一定范围内的温度报警。

利用调节电阻来作为温度的上升或下降,从而实现在门限电压的周围跳动,是对应的发光二极管导通,门限电压也通过电阻来调节,从而实现一定范围内的温度报警。

(4)单元电路(可以有单元电路图)

图A

图A中是设置温度上下限和模拟调节温度变化的两个可变电阻。R11的功能是模拟调节温度变化的,当电阻调小时表示温度升高。R12是用来设置温度上下限的。

图B

图B是放大电路,当输出为低时此时电压升高,说明电阻减小,即温度升高

到达门限时,红灯亮;当输出电压为高时,说明电阻增大,即温度降低到门限电压,绿灯亮。

图C

图C是报警输出电路,温度过低时绿灯亮,温度过高时红灯亮。

电路功能框图: 此部分电路用设置温度的上下限,通过调节R11来控制温度。放大电路/报警输出电路其放大电路主要控制三极管的,当输出为高时此时电压升高,说明电阻减小,即温度升高(到门限值时),红灯亮。当输出为低电压时,说明电阻增大,即温度降低(到门限时)绿灯亮。

(5)整体电路图

(6)元器件与参数设计

电阻:220K*1, 22K*2,10K可变*1,1K可变*1,4.7K*1,2.2K*2,1K*1,470*2,100*1

运放:LM358AH

三极管:2N5886,2N869A

发光二极管:红色一个,绿色一个

电压比较器,来控制输出情况,使三极管选择对应的二极管,选择一个绿的一个红的从而可以很好的判断温度高了还是低了。

六、实验结果

(1)各单元电路的仿真实验和测试结果

得到了预期的结果。

(2)整体电路的仿真实验和测试结果

通过调节R12来设置门限电压,通过调节R11 来做为温度的变化,当温度高于或低于所设定的值时,对应的三极管和二极管导通,从发光染色上可以区分温度过高或过低,从而实现了温度上下线报警的功能。

七、结果分析

(1)单元电路的仿真实验和测试结果

调节R11电阻使其减小,放大器负极输入电压变大,表示温度升高。

调节R12使其电阻减小,放大器正极输入电压变大,门限电压增大,则门限温度变大。

(2)整体电路的仿真实验和测试结果

调节R11电阻使其减小,放大器负极输入电压变大,说明温度升高,此时放大器输出减小,Q2导通,红灯亮;反之绿灯亮

(3)实验数据

V T+=R6V REF/(R6+R4)+R4VoH/(R6+R4)=5.0V,

V T-=R6V REF/(R6+R4)+R4VoL/(R1+R2)=4.97V,

VT+ - VT- =0.03V

八、实验后讨论

1.实验中遇到的问题

(1)在连接电路时,出现红路灯同时亮的情况,经检查后是应为二极管的正向压太大,而且三极管的发射极未接地。

(2)由于1K的电位器没有调好,导致在顺时针旋动10K的电位器时只有一次跳变

(3) 在连接电路之前未检查导线是否正常,导致在接电路后两灯都未亮

2.合理化建议

(1)本次实验连线较复杂,需要谨慎连接,以免出现错误时不好检查。

(2)此电路还可以用两个运放,这样上限电阻的值与下限电阻的值之间不会相互影响。

(3)通过本实验可以重新温习一下关于模电的相关知识。

(4)本实验设计比较简单功能单一,今后可以添加其他功能(蜂鸣等)

(5)所学知识和能力有限,设计的电路还有不完善之处,许多地方仍然需要改进,从而减小误差,增加其实用性。

(6)本电路所用的元器件以及整体构思都比较一般,并没有什么先进性。其次,元器件的精确度也不是很高,比如用LM358M 放大器,其精确度也是有限的。

九、总结

设计的过程中我们用了自己的理论知识去分析和计算电路图,虽然将所学的知识运用到现实当中去了,但是我们从这次课设中总结的结论是,理论永远是理论知识,而实际往往和理论的有些偏差,因为我们不可能把实际当中的任何情况都能考虑进去,只有通过不断地去调试,理论与实际结合才能把系统顺利完成。

这次的综合课程设计里我们学到了很多,也温故了许多以前学习过的软件应用知识,如Multisim、Protel 等,使得我对这些操作软件更加熟悉,应用更加熟练,这对我今后的应用很有帮助。掌握模拟电路的安装\测量与调试的基本技能,熟悉电子仪器的正确使用方法,能力分析实验中出现的正常或不正常现象(或数据)独立解决调试中所发生的问题在完成课程设计的过程中,我们查阅了许多关于课程设计题目的资料,这些新知识对我们日后的学习会有所帮助。我们对电路和低频有了更深层次的认识,掌握了如何运用书本的知识去做一个较简单的系统,最终,通过大家努力把温度检测报警系统设计出来了。

仿真实验和实际还是有差别的,仿真时连线可以随便点,不管是不是美观还是简略。为了使实际制作时减少麻烦,仿真时还是要尽可能的把线路缩短,减少干扰。对于课题的选择,大家都选择和我们所学的理论相联系的课

题,温度上下限报警器,好多都是我们所学的小的知识点的叠加。选择这个课题后,我们能很好的运用所学的知识来完成,对我们的实践技能是一个很好的锻炼。

设计一个温度监测和显示报警电路

设计要求:设计一个温度监测和显示报警电路,电路包括:温度监测、显示报警和供电电源3个部分。 1)设计温度监测电路。温度监测范围:0~100℃;对应输出电压0~10V(参考值)。2)设计窗口比较器电路。上下限可调整;为窗口比较器设计状态指示灯,超过上限红灯亮、低于下限绿灯亮、上下限之间黄灯亮;超限时有报警提示音。 3)为上述电路设计配套供电电源。 4)确定上述电路中所有元器件的型号或参数。电阻要给出阻值和功率;电容要给出容量和耐压;变压器要给出输出电压和功率。 5)关键元器件的参数选择要说明计算公式。如放大倍数、工作电流、设定电压等。 1、电路图 电源部分 温度检 测和显 示报警 部分 2、元器 件选择 及参数 计算 (1)变 压器 UI=(整 流输出 +稳压 器压降)×(阻抗压降)×(电源波动) 取整流输出为12V(即VCC),因此UI=(12+3)××。取UI为18V。变压器次级电压为U2=UI/~=15V.电源电路电流约为60mA,取100mA。变压器功率为12×100mA=。所以变压器可选15V/3W。 (2)整流二极管 电源输出电流按计算 桥式电路中每只二极管电流为Id=1/2Iomax=。每只二极管承受的最大反压U(M)==24V。可选用1N4001,其参数为Io=1A,Urm=100V。 (3)滤波电容 一般来说,充电时间常数RC是其充电周期的(2~5)倍。 对于桥式整流电路,滤波电容的充电周期是其交流电源周期的一半,即RC≥(2~5)T/2=(2~5)/2f。取倍,C=830μF,取C=1000μF。考虑电容的耐压值,电网电压最高为Ucmax=×=。综合考虑,C1可选1000μF/50V的电解电容。C2、C3为μF的瓷片电容,用于滤去高频纹波。 (4)NTC热敏电阻的选择 测温电路输出电压Uo=R1×Vcc/(R1+RNTC),根据要测的温度范围和设定的温度电压范围,

单片机课程设计报告——温度报警器

单片机原理与应用 课程设计报告 课程设计名称:温度报警器设计 专业班级:13计转本 学生姓名:张朝柱肖娜 学号:20130566140 20130566113 指导教师:高玉芹 设计时间:2016-11—2017-12 成绩: 信电工程学院

摘要 2009年6月14日随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术。 本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的测温系统,详细描述了利用液晶显示器件传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,特别是数字温度传感DS18B20的数据采集过程。对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示,并可根据需要任意设定上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中,作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度检测系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。 关键词:单片机AT89C51;DS18B20温度传感器;液晶显示LCD1602。

目录 1绪论 (1) 1.1温度报警器简介 (1) 1.2温度报警器的背景与研究意义 (1) 1.3温度报警器的现状及发展趋势 (1) 2 系统整体方案设计 (2) 2.1 设计目标 (2) 2.2系统的基本方案 (2) 2.2.1 系统方案选择 (2) 2.2.2 各模块方案选择 (3) 2.3主要元器件介绍 (3) 2.3.1 STC89C52的简介 (3) 2.3.2 DS18B20的简介 (4) 3 系统的硬件设计与实现 (5) 3.1 系统硬件概述 (5) 3.2主要单元电路的设计 (5) 3.2.1键盘扫描模块电路的设计 (5) 3.2.2单片机控制模块电路的设计 (5) 3.2.3报警模块电路的设计 (6) 3.2.4 LCD1602显示模块电路的设计 (7) 4 系统的软件设计与实现 (8) 4.1 KEIL软件介绍 (8) 4.2系统程序设计流程图 (8) 4.2.1 主程序软件设计 (8) 4.2.2 按键软件设计 (9) 4.2.3 密码设置软件设计 (9) 4.2.4 开锁软件设计 (10) 5 系统仿真设计 (12) 5.1 Proteus 软件介绍 (12) 5.2 Proteus 仿真图 (12) 5.3 硬件调试 (13) 5.4 调试结果 (13) 6 结论 (14)

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电子与信息工程系 课程设计报告书 课程名称:温度上下限报警电路 班级:通信工程 学号姓名:^^^^^^^^^^^^^^^ 指导教师:^^^^^^^^^^^^^ 二○一二年六月 一、设计内容 设计并制作完成一个温度上下限报警电路,分设计/仿真和实验/制作两部分完成。 二、技术指标与要求

当被测温度达到或高于上限设定值时,一支红色发光二极管亮;当被测温度达到或低于下限设定值时,另一支绿色发光二极管亮。三、可供主要元件 每台实验箱里内有功能电路和元器件,如差动放大电路,振荡电路,反馈放大电路等可供使用。 四、实验目的 (1)掌握集成运算放大器的工作原理、性能、指标及选择标准和使用方法。 (2)掌握比较器及其辅助电路的组成、工作原理。 (3)掌握气体敏感元件的一般原理、性能、指标及选择标准和使用方法。 (4)掌握简单桥式测量电路的原理、构造。 (5)掌握简单报警电路的构造和原理。

(6)掌握以上电路的设计原则及设计方法并能正确运用。 (7)掌握实际电子线路印刷板的设计原则和方法。 (8)掌握电子线路的一般调试、测试方法 五、实验原理 温度上下限报警电路实验原理图 如图所示,热敏电阻的阻值会随着温度的增加而减小,随着温度的降低而增大。所以随着温度的改变负载电阻R3两端电压也会随着改变,从而进入运放的温变负载电阻R3两端电压也会随着改变,从而进入运放的温度比较电压也发生变化。该设计中我们通过电位器来改变设定电阻R2的阻值从

而改变运放一端输入电压的门限值,设定电阻R2的阻值从而改变运放一端输入电压的门限值,来设定我们所需要的温度检测范围。 (1)LM358相关知识的介绍 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大器,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大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。 LM358端口图: (2)电压比较器的工作原理 电压比较器将一个模拟量电压信号和一个参考固定电压相比较,在二者幅度相等的附近,输出电压将产生跃变,相应输出高电平或低电平。 反相型迟滞比较器见下图

报警电路设计

3.5 报警电路设计 3.5.1超速报警电路 本次设计采用蜂鸣器报警。蜂鸣器俗称喇叭,是广泛运用于各种电子产品的一种元器件,它用于提示、报警、音乐等许多运用场合。其结构图如3.5.1所示, 图 3.5.1 蜂鸣器结构图 蜂鸣器与家用电气上的喇叭在用法上也有相似的地方,通常工作电流比较大,电路上的TTL点评基本上驱动不了蜂鸣器,需要增加一个电流放大的电路才可以,即此一个管脚很难驱动蜂鸣器发出声音,所以增加了一个三极管来增加通过蜂鸣器的电流。 首先定一上限,一分钟计算一次速度,在行驶过程中看速度是否会达到标准速度。蜂鸣器的正极性的一端联接到5V电源上面,另一端接到三极管的集电极,三极管的基极由单片机的P1.5管脚通过一个与门来控制,当P1.5管脚为低时,与非门输出高电平,三极管导通,这样蜂鸣器的电流形成回路,发出声音。当P1.5管脚为高时,与非门输出低电平,三极管截至,蜂鸣器不发出声音。其电路图如3.6.2所示,

图 3.6.2 超速报警电路图 3.5.2 防盗报警电路 随着电动车进入千家万户的同时,其失盗率也在连年攀升,给使用者带来了很大的经济损失,为解决广大电动车使用者的后顾之忧,现设计一套基于单片机的防盗报警器。 本设计防盗部分同样采用蜂鸣音报警接口电路设计,通过MCS-51的1根口线经驱动器驱动蜂鸣器发声。压电式蜂鸣器约需10mA的驱动电流,可以使用TTL系列集成电路7406或7407低电平驱动或者可以使用1个晶体管驱动。本项目采纳后者进行设计。 如图3.6.3所示,设定时间5s之外,超过5s的就会发生警报。P1.7接晶体管基极输入端。当P1.7输出高电平时,晶体管导通,压电蜂鸣器两端获得约+5V 电压而鸣叫;当P1.7输出低电平,晶体管截至,蜂鸣器停止发音。 如果想要发出更大的声音,可采用功率大的扬声器作为发生器件,这时需用相应的功率驱动器。

8路温度巡回检测、报警系统

8路巡回检测、报警系统 一、摘要 随着电子技术的发展,家用电器和办公设备的智能化、系统化已成为发展趋势,而这些高性能几乎都要通过电子电路实现。同时,温度作为与我们生活息息相关的一个环境参数,对其的测量和研究也变得极为重要。本实验基于数字、模拟电子电路相关知识,实现了8路温度巡回检测、报警系统。此系统包括555时钟电路、计数与译码显示电路、拨码开关和数据选择电路、蜂鸣报警电路、电压比较电路、Pt100测温电路等模块。各模块焊接前均用Multisim软件对电路进行了仿真。8路通道中,有6路采用拨码开关实现对通道的工作状态模拟,1路采用滑动变阻器与窗口比较器实现通道的工作状态模拟,还有1路为热电阻Pt100的测温电路,且后两路通道均设置两个阈值,可检测系统工作状态是否处于正常范围之内。该系统能够对多个通道的工作状态(如温度)是否正常进行巡回检测。当某一通道出现故障(如超温)时,由巡回检测系统发出报警并显示故障的通道号,故障排除后,系统可继续进行巡回检测。

二、设计任务 2.1 设计选题 选题八:8路巡回检测、报警系统的设计与实现 2.2 设计任务要求 (1)基本要求:用十进制计数器、数据选择器、显示译码器和适当门电路设计一个8路循环检测报警器,循环检测周期不超过8秒。当某一路出现故障(如超温)时停止检测,并且发出报警和显示故障的通道号; (2)扩展要求1:电源电压模拟:要求采用滑动变阻器设计与实现2路电源电压输出的模拟。电压比较器可设定上、下限电压报警值; (3)扩展要求2:实现1路热电阻Pt100的测温电路。 三、方案设计与论证 接通电源后,555芯片在3口输出10Hz的时钟信号,在此信号的控制下,74ls160开始在0~7内循环计数,通过QA,QB,QC,QD输出BCD码到74ls47和74ls151的A,B,C端口。八路通道的电压输出值送入74LS151八路数据选择器的D0~D7端,74LS151的Y和~W互为反码形式输出,Y接74LS160的控制端ENT,~W接蜂鸣器。正常情况下,~W输出为低电平,无法驱动三极管,蜂鸣器不响。当有某一路或多路出现故障时,Y端输出为低电平,计数器74LS160停止计数,QA,QB,QC输出数据保持为出现故障时接受的二进制码,通过译码器在共阳数码管上显示的是一个不变的值,即故障通道号,~W端输出一个高电平,三极管导通,蜂鸣器响。系统方框图见图1: 图1 系统方框图 此系统全部使用硬件搭建,未使用单片机,无需编程,芯片采用了74系列,在

基于51单片机的温度警报器的设计

西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计任务书

目录 摘要 (3) 1 引言 (3) 1.1课题背景 (3) 1.2研究内容和意义 (5) 2 芯片介绍 (5) 2.1 DS18B20概述 (5) 2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (6) 2.1.2 DS18B20内部结构 (6) 2.1.3 DS18B20供电方式 (9) 2.1.4 DS18B20的测温原理 (10) 2.1.5 DS18B20的ROM命令 (11) 2.2 AT89C52概述 (13) 2.2.1单片机AT89C52介绍 (13) 2.2.2功能特性概述 (13) 3 系统硬件设计 (13) 3.1 单片机最小系统的设计 (13) 3.2 温度采集电路的设计 (14) 3.3 LED显示报警电路的设计 (15) 4 系统软件设计...................................................15 4.1 流程图........................................................15 4.2 温度报警器程序.................................................16 4.3 总电路图..................................................... 19 5总结 (20)

摘要 随着时代的进步和发展,温度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域,已经成为了一种非常重要的事情,因此设计一个温度测试的系统势在必行。 本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的数字温度报警器系统。详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度的采集和报警,并可以根据需要任意上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当做温度处理模块潜入其他系统中,作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度报警系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。 关键词:单片机;温度检测;AT89C52;DS18B20; 1 引言 1.1课题背景 温度是工业对象中主要的被控参数之一,如冶金、机械、食品、化工各类工业生产中,广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等,对工件的温度处理要求严格控制。随着科学技术的发展,要求温度测量的范围向深度和广度发展,以满足工业生产和科学技术的要求。 基于AT89C51单片机提高了系统的可移植性、扩展性,利于现代测控、自动化、电气技术等专业实训要求。以单片机为核心设计的温度报警器,具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。 温度对于工业生产如此重要,由此推进了温度传感器的发展。温度传感器主要经过了三个发展阶段[1]: (1)模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、

温度报警器设计报告完整版

电子技术综合课程 设计 课程:电子技术综合课程设计 题目:温度报警器 所属院(系) 专业班级 姓名学号: 指导老师 完成地点 2011年月日

前言 电子技术综合课程设计是集电路分析、模拟电子技术、数字电子技术以及电路实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验等课程之后的一门理论与实践相结合的综合设计性课程。它包括选择课程、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。它的开展是为了提高和增强我们学生对电子技术知识的综合分析与应用能力。这对于提高我们学生的电子工程素质和科学实验能力非常重要,是电子技术人才培养成长的必由之路。 本课程设计任务要求是完成一个温度报警器的制作,并实现当温度高于30℃时发出双音报警,温度低于10℃时发出单音报警的功能要求。本设计中充分展示了模拟电子技术的优点,利用放大电路、窗口比较器进行温度的判定,再结合数字电子技术的优点,充分利用单元电路的功能来实现报警,将模电、数电紧密结合,综合应用,不但对知识有了更进一步的掌握,提高了动手能力,,对于以后的就业打下了一定的基础。 通过课程设计实现以下三个目标: 第一,让学生初步掌握电子线路的试验、设计方法。即学生根据设计要求和性能参数,查阅文献资料,收集、分析类似电路的性能,并通过组装调试等实践活动,使电路达到性能指标。 第二,课程设计为后续的毕业设计打好基础。毕业设计是系统的工程设计实践,而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用,从已学过的定性分析、定量计算的方法,逐步掌握工程设计的步骤和方法,了解科学实验的程序和实施方法。 第三,培养勤于思考的习惯,设计并制作电子产类品,增强学生这方面的自信心及兴趣。 本课程设计以电工电子技术的基本理论为基础,着重掌握电路的设计装调及性能参数的调试方法。本课程设计应达到如下基本要求: (1)综合运用电子技术课程中所学的理论知识独立完成一个实际应用电路的设计。 (2)通过查阅手册和参考文献资料,培养独立分析和解决实际问题的能力。 (3)熟悉常用电子元器件的类型和特性,并掌握合理选用的原则。 (4)掌握电子电路的安装和调试技能。 (5)熟悉使用各类数字式电子仪器的规范使用方法。 (6)学会撰写课程设计论文。 (7)培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 (8)由于本次试验是分组完成,所以培养团结协作能力尤为重要。 此次课程设计中,不仅得到了指导老师的帮助和鼓励,而且还有同学们的互相支持和帮助,在此表示衷心的感谢!

温度控制报警器设计

温度控制报警器第一章:序论 1.1温控警报器的原理 1.2温控警报器的广泛运用 1.3温控警报器的主要功能介绍 第二章:主要元器件的介绍 2.1温度传感器的原理 2.2温度传感器的发展及运用 2.3单片机的选用及其功能介绍 2.3.1单片机引脚介绍 2.3.2单片机工作原理 2.4 DS18B20温度传感器的介绍 2.4.1引脚介绍 2.4.2DS19B20的内部结构 2.4.3DS18B20的工作原理 2.4.4DS18B20的测温原理 2.4.5DS18B20的ROM命令 2.5四位数码管工作原理 第三章:温控警报器系统硬件主要模块 3.1单片机的最小系统 3.2温度采集模块 3.3温度显示模块 3.4键盘输入控制模块 3.5输出报警模块 第四章:单片机程序设计 4.1温度采集程序 4.2温度显示程序 4.3键盘输入程序 4.4输出报警程序 总结 致谢 参考文献 附录A 总电路图 附录B 元器件清单 附录C 温控报警器总程序

第一章 1.1温控报警器的工作原理 本温控报警器由一个DS18B20温度传感器采集外部温度,然后将采集到的温度信息传送到单片机内,单片机通过处理,将信息输出到数码管上,使数码管显示当前温度传感器采集到的温度,我们通过外设键盘,可设置报警的温度范围,如果传感器采集到的温度高于设置的温度,或者低于设置的温度,单片机自动处理,输出一个警报信号,发出叫声并且红灯闪烁! 1.2温控警报器的运用 温控警报器用于防火 在炎热的夏天或者是干燥的冬天,火灾都都是人们不可小视的灾难,因此预防火患可以提高人们生活的安全性,我们将温控报警器安置在恰当的位置,如果温度过高,温控报警器就自动报警,让人们知道哪里哪里可能即将发生火灾,人们好尽快的将火灾灭杀在襁褓之中,极大的减小了火灾的可能! 温控警报器在电子产品上得运用 电子产品由于过于精密,很多电子产品只能工作于一定的温度条件下,如果环境温度高于或者是低于某个温度值,产品的性能就达不到最好,对于一些精密的测量,就会有很大的影响,反之,如果用温控警报器加以监控,就可以知道这些电子产品的工作是否正常,测量的值是否该加以修正,或者该去改变这些电子产品的工作环境!比如:温度通过影响电源中的电容和半导体元器件,进而影响到电源的性能:温度变化会引起输出电压变化,即通常讲的温飘。温度对AC/DC电源影响大是因为大部分AC/DC 电源都大量使用铝电解电容(如滤波电容、储能电容、启动电容),铝电解电容除了容量大、耐高压外无任何优点,若电脑电源使用质量差的铝电解电容,可能发生低温不启动、高温容易坏(铝电解电容中电解液干枯所致)。温度对DC/DC电源影响不大也是因为电容,DC/DC电源中不是使用铝电解而大多使用钽电容、瓷片电容等,当然他们的价格也不会是同一个档次。温度对电容的影响如下:一般情况下,电容的寿命随温度的升高而缩短,最明显的是电解电容器。一个极限工作温度为85℃的电解电容器,在温度为20℃的条件下工作时,一般可以保证180000小时的正常工作时间,而在极限温度

光电报警器电路设计

东北石油大学课程设计 课程光电检测技术 题目光电报警器电路设计 院系电子科学学院 专业班级应用物理07-2班 学生姓名xxx 学生学号xxx 指导教师 2007年 3 月 11 日 2011年3 月10日

东北石油大学课程设计任务书 课程光电检测技术 题目光电报警器电路设计 专业应用物理07-2 姓名xxx学号xxx 主要内容: 通过报警器和光耦结合的小小的结合来设计一个光电报警器,并分析该报警器各个模块的构成和工作原理。 基本要求: 1、设计光电报警器电路功能框图。 2、设计光嗲报警器的光电转换电路、报警控制电路、译码输出以及显示。 3、调试安装。 4、完成课程设计总结报告。 主要参考资料: 1、阎石。数字电子技术基础。高等教育出版社。1997。 2、庞振泰、王采斐、屈宗明(译).光电接口器件手册.清华大学出版社.1998 完成期限2011年3月10日 指导教师 专业负责人 2011年3 月10日

目录 第1章概述 (2) 1.1 课题作用、实用价值 (2) 1.2 光电报警器的发展前景 (2) 第2章基本原理与总体设计 (4) 2.1 光电报警器的总体设计 (4) 2.2 光电报警器原理介绍 (4) 第3章光电报警器电路设计 (6) 3.1 光电转换模块设计 (6) 3.2 报警模块设计 (7) 3.3 数字显示模块设计 (9) 3.4 蜂鸣器的结构设计 (10) 第4章电路的安装调试 (11) 4.1 元器件的焊接 (11) 4.2 电路的调试 (11) 第5章总结 (12) 参考文献 (13)

第1章概述 随着社会科学技术的迅速发展,报警器的应用非常广泛。在汽车、摩托车报警器,仓库大门,以及家庭保安系统中,几乎无一例外地使用了报警器电路。人们对报警器的性能提出了越来越高的要求。传统的报警器通常采用触摸式、开关报警器等。这类报警器具有性能稳定、实用性强等特点,但是也具有应用范围窄等缺点。而且安全性能也不是很好。光电报警就很好的改善了这点。如今,光电报警器已经广泛应用到工农业生产、自动化仪表、医疗电子设备等领域本实验的设计借助于模拟电路和数字逻辑电路,采用模块化的设计思想,使设计变得简单、方便、灵活性强。电路简单容易实现,工作稳定,因此得到了广泛的应用。 1.1课题作用、实用价值 本次设计的光电报警器是报警器和光耦结合的小小的结合,但它可以运用到各种生产线上,如纺纱工业的监测各个丝线的有无断点,并加以提示,也可以稍加改进,让其能够计数,记录生产进度,安全性能高,节约了人力资源,并且不易出错,还能运用到人力不能监测的环境。可见光电报警器的运用能延伸到各个行业。 1.2光电报警器的发展前景 光电技术光电科技是一门结合光学、电子与电机之尖端技术,早期由于技术门槛高,偏重国防与航天领域之发展,并以雷射相关应用为主。近十余年来,光电相关技术突飞猛进,产品种类也不断推陈出新,其应用更是无远弗届,层面扩及通讯、信息、生化、医疗、工业、能源、民生等领域。展望光电报警器的未来,在轻量化、便携性、低耗能、高效益、整合强的特性下,将更深入各产业应用范围中。 光电产品因应用广泛已成为众所瞩目之焦点,近来无论在通讯网路、多媒体信息化社会等炙手可热的应用领域上,光电产品都扮演着重要的角色,因此许多专业人士都预见到二十一世纪将是属于「光」的世纪。为此,无论日、美、欧

温度报警器传感器课程设计报告

摘要 随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术, 本文主要介绍了一个基于 89S51 单片机的测温系统,详细描述了利用数字温度传感器 DS18B20 开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,特别是数字温度传感器DS18B20 的数据采集过程。对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示,并可根据需要任意设定上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中,作为其他主系统的辅助扩展。 DS18B20 与AT89C51 结合实现最简温度检测系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。 关键词:单片机报警系统 DS18B20 温度传感器数字温度计 AT89S52

目录 1、概述 (1) 1.1 课程设计的意义 (1) 1.2 设计的任务和要求 (1) 2、系统总体方案及硬件设计 (2) 2.1 数字温度计设计方案论证 (2) 2.1.1 方案一 (2) 2.1.2 方案二 (2) 2.2 系统总体设计 (3) 2.3 系统模块 (4) 2.3.1 主控制器 (4) 2.3.2 显示电路 (5) 2.3.3 温度传感器 (5) 2.3.4 报警温度调整按键 (6) 3、系统软件算法分析 (7) 3.1 主程序流程图 (7) 3.2 读出温度子程序 (7) 3.3 温度转换命令子程序 (8) 3.4 计算温度子程序 (8) 3.5 显示数据刷新子程序 (8) 3.6 按键扫描处理子程序 (9) 4、实验仿真 (10) 5、总结与体会 (11) 查考文献 (12) 附1 源程序代码 (13) 2 实物图 (20)

温度控制电路设计---实验报告

温度控制电路设计一、设计任务 设计一温度控制电路并进行仿真。 二、设计要求 基本功能:利用AD590作为测温传感器,T L 为低温报警门限温度值,T H 为高 温报警门限温度值。当T小于T L 时,低温警报LED亮并启动加热器;当T大于 T H 时,高温警报LED亮并启动风扇;当T介于T L 、T H 之间时,LED全灭,加热器 与风扇都不工作(假设T L =20℃,T H =30℃)。 扩展功能:用LED数码管显示测量温度值(十进制或十六进制均可)。 三、设计方案 AD590是美国ANALOG DEVICES公司的单片集成两端感温电流源,其输出电流与绝对温度成比例。在4V至30V电源电压范围内,该器件可充当一个高阻抗、恒流调节器,调节系数为1μA/K。AD590适用于150℃以下、目前采用传统电气温度传感器的任何温度检测应用。低成本的单芯片集成电路及无需支持电路的特点,使它成为许多温度测量应用的一种很有吸引力的备选方案。应用AD590时,无需线性化电路、精密电压放大器、电阻测量电路和冷结补偿。 主要特性:流过器件的电流(μA) 等于器件所处环境的热力学温度(K) 度数;AD590的测温范围为- 55℃~+150℃;AD590的电源电压范围为4~30 V,可以承受44V正向电压和20V反向电压,因而器件即使反接也不会被损坏;输出电阻为710mΩ;精度高,AD590在-55℃~+-150℃范围内,非线性误差仅为±0.3℃。 基本使用方法如右图。 AD590的输出电流是以绝对温度零度(-273℃)为基准, 每增加1℃,它会增加1μA输出电流,因此在室温25℃时,其 输出电流I out =(273+25)=298μA。 V o 的值为I o 乘上10K,以室温25℃而言,输出值为 10K×298μA=2.98V 。 测量V o 时,不可分出任何电流,否则测量值会不准。 温度控制电路设计框图如下: 温度控制电路框图 由于Multisim中没有AD590温度传感器,根据它的工作特性,可以采用恒流源来替代该传感器,通过改变电流值模拟环境温度变化。通过温度校正电路得

温度检测电路

第1章绪论 1.1 引言 温度检测在自动控制系统电路设计中的使用是相当广泛的,系统往往需要针对控制系统内部以及外部环境的温度进行检测,并根据温度条件的变化进行必要的处理,如:补偿某些参数、实现某种控制和处理、进行超温告警等。因此,对所监控环境温度进行精确检测是非常必要的,尤其是一些对温度检测精度要求很高的控制系统更是如此。良好的设计可以准确的提取系统的真实温度,为系统的其他控制提供参考;而相对不完善的电路设计将给系统留下极大的安全隐患,对系统的正常工作产生非常不利的影响。本文结合实践经验给出两种在实际应用中验证过的设计方案。 1.2 设计要求 1.确定设计方案画出电路图 2.完成所要求的参数计算 3.对电路进行焊接与组装 4.对电路进行调试 5.写出使用说明书 1.2.1 设计题目和设计指标 设计题目:温度检测电路 技术指标:1. 量程:0-30摄氏度 2. 两位数码管显示 1.2.2 设计功能 1. 温度检测

2. 信号调理 3. 数码显示 1.2.3 硬件设计 1.传感器可选择LM35(因为热敏电阻的精度不高)。 2.模数转换,译码可选择集成芯片ICL7107芯片。 3.显示电路可以选择数码管三位显示室温。 1.3 需要做的工作 1.器件选型 2.原理图绘制 3.各个流程设计 4.仿真之后做出实物

第2章电路的方框图 2.1 数字温度计电路原理系统方框图 数字温度计电路原理系统方框图,如图1-1所示。 图1-1 电路原理方框图 2.2 方框图工作流程介绍 通过温度传感器采集到温度信号,经过放大电路送到A/D 转换器,然后通过译码器驱动数码管显示温度。在温度采集过程中我们选择多种传感器进行比较,但我们最终选择LM35温度传感器,因为它校准方式简单,使用温度范围适中。在A/D转换和译码的过程中,我们选择了ICL7107芯片,因为他集模数转换与译码器于一体,使得外围电路简单,易于焊接,而且抗干扰能力强。

基于单片机实现汽车报警电路的设计

基于单片机实现汽车报警电路的设计 摘要人们安全意识的提高,汽车报警系统发挥的作用越来越重要,本课题设计了由单片机AT89S52作为中央控制单元的汽车报警系统,包括GSM网络汽车防盗报警、汽车倒车防撞报警、酒后驾车报警和汽车超速报警。介绍了各报警系统的工作原理,以及它们的各个功能。结果表明,该设计能最大限度的避免人身财产损失。 关键词单片机AT89S52,GSM网络,报警系统 1 引言 随着我国国民经济和汽车技术的飞速发展,本课题针对汽车运行的安全性,设计了由单片机作为中央控制单元的汽车报警系统,主要涉及GSM网络汽车防盗报警、汽车倒车防撞报警、酒后驾车报警和汽车超速报警等功能。该设计将单片机的实时控制及数据处理功能与传感器的A/D转换技术相结合,充分地利用了AT89S52的内部资源,使报警系统工作于最佳状态,从而提高系统的综合反映灵敏度,使报警系统及时准确,实现汽车多种功能的报警控制,最大限度的保护消费者的利益。所设计的报警系统对出现的危急情况,能及时进行声、光、网络报警及相应的显示,提醒车主或驾驶员尽快地采取相应的措施,有效的保护自身和他人的利益和安全,尽可能地降低事故发生率。 2.设计方案 汽车报警电路的基本组成模块包括:传感模块、控制模块、报警模块、无线通信模块。本设计的系统总架构如图所示。 图1 系统总架构 本设计的基本思路和原理为:传感器进行数据检测,将检测到的数据送到放大转换电路或模数转换电路,经过分析处理之后,将处理后的电信号送给单片机控制单元,单片机对数据进行分析和处理。如果发现异常,单片机发出指令,驱动报警电路报警,和使用GSM 通信模块,把报警信息传送到手机上,并作出相应的显示。系统的探测输入端口由多路传感器构成,输出端口为声、光、电、显示报警和手机通信报警,以达到提醒驾驶员及时对异常

温湿度控制器(上下限继电器)设计报告

温湿度控制器设计报告 本设计研究单片机数字温湿度控制器,通过全数字型温湿度传感器测量宽范围的温湿度数据,用来满足恒温湿车间控制、大棚温湿度控制等工农业生产领域需要,要求温湿度测量响应时间快、长期稳定性好,抗干扰能力强,具有较高的应用价值。 一、性能特点 ●配用全数字型温湿度传感器DHT11,温度测量范围0℃--100℃,湿度测 量范围0%RH—90%RH,可以满足一般需要。若要求更宽测量范围,只需 更换温湿度传感器型号,硬件电路及软件程序全兼容。 ●温湿度测量响应时间快、长期稳定性好。 ●采用先进的专用微处理器芯片STC89C52,可靠性高,抗干扰能力强。 ●配用EEPROM芯片A T24C04,使存储的温度上下限和湿度上下限可以 掉电永久保存。 ●可以通过四个按键方便地实现温湿度上下限的调整。 ●当温度或湿度超限后,报警信号点亮相应报警灯。 ●配用三极管和继电器,可以通过驱动继电器打开或切断风机、加热器等 外部设备。 二、功能说明 1、实时测量当前温度值和湿度值,在液晶屏动态显示。 2、可以显示当前允许温度范围,在液晶屏显示,如“20-45”表示允许温度范围为20摄氏度至45摄氏度。 3、可以显示当前允许湿度范围,在液晶屏显示,如“15-60”表示允许湿度范围为15%至60%。 4、当温度低于温度下限时,低温报警灯亮,控制继电器动作。 5、当温度高于温度上限时,高温报警灯亮,控制继电器动作。

6、当湿度低于湿度下限时,低湿报警灯亮,控制继电器动作。 7、当湿度高于湿度上限时,高湿报警灯亮,控制继电器动作。 8、可以通过键盘调整温度上下限和湿度上下限,具体方法是连续按设置键直至温度下限、温度上限、湿度下限、湿度上限相应的位置闪烁,再通过Up键和Down键调整数值,调整完毕继续按设置键进入正常状态。 9、可以保存设置参数至EEPROM中,具体方法是按保存键,此时当前设置参数存盘,重新上电显示新的设置值。如果不按保存键,所调整的设置参数只在此次运行有效,关电后恢复原先设定值。 三、硬件设计 1、设计框图 本研究设计的温湿度控制器框图如图1所示。 图1 温湿度控制器方框图 图中STC89C52单片机每2秒钟从DHT11温湿度传感器中读入温度和湿度,在液晶屏上即时显示。 液晶屏上同时可以显示温湿度上下限值,该上下限设置值保存外外部EEPROM存储器中,掉电不失,并且可以通过四只按键上调或下调。 当温度或湿度值超过上下限值时,报警信号点亮相应报警灯。同时该报警信号通过三极管驱动继电器,以控制外部风机或加热器。

防盗报警电路的设计

课程设计任务书 学生姓名:张博专业班级:电信1406 指导教师:杨媛媛工作单位:信息工程学院 题目: 声光防盗报警电路的设计仿真与制作 初始条件: 集成触发器、555 定时器、扬声器、led、三极管和必要的门电路或其他器件。 要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 1、课程设计工作量:1 周内完成声光防盗报警电路的设计、仿真、装配与调试。 2、技术要求: ① 双路防盗报警,当常闭开关 K1(实际中是安装在窗与窗框、门与门框的紧贴面上的导电 铜片)发生盗情时,K1 打开,要求延时 1~35s 发生报警。当常开开关 K2 发生盗情而闭合时,应立即报警; ② 发生报警时,有两个 led 交替闪亮,周期为 1~2s,并有双音频警笛报警声,频率为 f=1.5~1.8Hz; ③ 确定设计方案,按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路,设计分电路,画 出总体电路原理图,分析工作原理。 3、查阅至少5 篇近5 年参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。 时间安排: 1)第1-2 天,查阅相关资料,学习设计原理。 2)第3-4 天,方案选择和电路设计仿真。 3)第4-5 天,电路调试和设计说明书撰写。 4)第6 天,上交课程设计成果及报告,同时进行答辩。 指导教师签名:年月日

摘要 本报告主要包括三部分。第一部分,分析讨论防盗报警电路的组成和各部分实现的功能;第二部分,电路的详细设计和说明;第三部分,电路的仿真调试及实物制作。防盗报警电路主要运用了555芯片组成多谐振荡器,再通过逻辑门电路实现对报警系统的控制。其次本次实物产品为手工制作的电路板(单面板),其性能良好,满足设计要求。本文仿真主要依托用Proteus软件实现。根据实例电路图和已经给定的原件参数,使用Proteus 软件模拟电路,并对其进行性能测试,动态分析,计算数据等操作。 关键词:防盗;报警电路;数字电路;多谐振荡器;Proteus

温度监测及报警电路(热敏电阻+LM324)

温度监测及报警电路(热敏电阻+LM324)姓名:_____孔亮______ 学号:____0928401116____ 一、元件介绍: 1、热敏电阻MF53-1:

2、LM324: LM324是四运放集成电路,它采用14脚双列直插塑料封装,lm324原理图如图所示。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立。 每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。lm324引脚图见图2。 图一图二由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点,因此被广泛应用在各种电路中。 3、LED——发光二极管 LED(Light-Emitting-Diode中文意思为发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的半导体,它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理,而采用电场发光。据分析,LED的特点非常明显,寿命长、光效高、无辐射与低功耗。LED的光谱几乎全部集中于可见光频段,其发光效率可超过150lm/W(2010年)。 一般LED工作时,加10mA足以使之正常工作,故电阻值为V o/10mA,即为外加电阻的值,如+5V的电压下可以使用500欧姆的电阻。 二、设计原理: 检测电路采用热敏电阻RT(MF53-1)作为测温元件;采用LM324作比较电路;用发光二极管实现自动报警。 报警分三级:温度>20O C,一个灯亮; 温度>40O C,二个灯亮; 温度>60O C,三个灯亮。

可燃气体报警器电路设计说明

可燃气体报警器电路设计 摘要 随着可燃性气体种类和应用范围的增加,其使用场所和贮气仓库内气体的泄漏、火灾爆炸事故日益增多,因此研制一种检测可燃性气体自动报警和自动打开排气装置的一种报警器是非常必要的。本次设计的可燃气体报警器电路,可以检测多种可燃性气体并对其进行报警,在本设计中选用了气敏传感器GS-A2,利用GS-A2检测可燃气体的浓度,当浓度达到报警临界值时进行声光报警。气体信号检测部分主要由传感器GS-A2和分压电阻构成,然后通过运算放大器构成的滞回比较电路和反向比例运算电路输出控制信号。由于气敏传感器GS-A2开始通电时会有一段时间阻值很小,为了防止其发生误报警,检测电路需配合延时电路才能保证其准确性。控制信号通过报警电路实现声光报警及控制机外排风设备等联动装置,从而实现可燃气体报警器的电路设计。 关键词:报警器;GS-A2;误报警;控制信号

The Circuit Design of Flammable Gas Alarm Apparatus ABSTRACT With the increase of combustible gas types and application scope, the use place of gas leakage, fire and gas storage warehouse explosion accidents are increasing, so develop an automatic detecting combustible gas alarm and automatically open the exhaust device of an alarm system is very necessary. The design of the flammable gas alarm circuit can detect a variety of flammable gas and alarm it. In this design chose gas sensor GS - A2, using GS - A2 testing the concentration of the combustible gas, to sound and light alarm when the concentration reaches a critical value. The gas sensor signal detecting section mainly consisted by GS-A2 and the voltage dividing resistors, and output a control signal through the hysteretic comparator circuit constituted by operational amplifier and reverse proportional arithmetic circuit. Since gas sensor GS-A2 starts when power is minimal resistance for some time, in order to prevent false alarms, the detection circuit must comply with in order to ensure its accuracy delay circuit. Control signal through the alarm circuit to realize sound and light alarm and control closed exhaust equipment linkage, so as to realize the circuit design of combustible gas alarm. Key words:Alarm Apparatus;GS-A2;False Alarm ;Control Signal

温度控制报警电路设计

电子综合开发实践报告 设计课题:温度控制报警电路设计 专业班级:电信11级2班 学生学号: 学生姓名: 设计时间:2014年1月 信息科学与技术学院 2014年1月

温度控制报警电路设计 1.设计任务与要求 温度正常时,数码管按0.1.2.3.4.5.顺序显示 温度不正常时,数码管按0.1.2.3.4.5.6.7循环显示同时绿色发光二级管点亮。 温度继续上升到一定值时,数码管不显示,同时红色发光二极管点亮,数码 管不显示 要求计数电路的脉冲用555定时器与RC组成的多谐振荡器构成,其中温度 用电压表示,8V一下表示温度正常,9-10V表示温度不正常,10V(不含10V) 以上表示温度过高。 2.方案设计与论证 要求中用电压表示温度,可以用双限电压比价器(窗口比较器)来对输入电 压进行比较,产生高低电平的变化来控制发光二极管点亮与数码管的显示,计数 电路的脉冲用555定时器与RC组成的多谐振荡器构成。 窗口比较器 电压输入电压的不同输出不同的电平 Led显示 数码管显示 顺序 555构成多谐振 荡器产生时钟脉冲74ls160十进制计时器

三.单元电路设计与与数值计算 3.1电压比较模块 窗口比较器”又叫“双限比较器”,是指在输入信号的上升沿和下降沿翻转电压不同的比较器,两个电压之间的值为窗口宽度。 窗口比较器原理图3.1 比较器工作是这样的,同相端电平高于反相端电平时,输出高电平,反之,就输出低电平; 由于开环的高增益,基本遇不到同相端电平等于反相端电平的情况;其次,比较器芯片电路都是OC输出的,即是集电极开路输出的,所以输出端需要接个上拉电阻才能正常工作。 1当uIUA时: A1的输出端为高电平, A2的输出端为低电平,

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