温度超限报警器报告

课程设计报告

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目录

一、设计方案及思路.....................................

1.1设计目的任务...................................

1.2设计方案比较...................................

二、系统总体框图...................................

三、电路的组成及参数选择...................................

2.1直流稳压电源...................................

2.2滞回比较器...................................

2.3声光报警电路...................................

2.4复位电路...................................

2.5计数译码显示电路...................................

四、实验步骤...........................................

5.1装调步骤与方法...................................

5.2出现故障及处理...................................

五、心得与体会..........................................

六、附录.................................................

一、设计方案及思路

1、设计目的任务

<1>设计目的

（1）巩固所学的相关理论知识；

（2）实践所掌握的电子制作技能；

（3）会运用protel工具设计电路原理图、画原件图、设计电路版图、画原件封装图；

（4）通过查阅手册和文献资料,熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用元器件的原则；

（5）学会pcb打印、曝光、腐蚀电路板、钻孔、焊接电路原件；（6）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；

（7）学会撰写课程设计报告；

（8）培养实事求是,严谨的工作态度和严肃的工作作风；

（9）完成一个实际的电子产品；进一步提高分析问题、解决问题的能力。

<2>设计任务

(1)设计温度超限测量电路，当所测的温度超过40 度时，输出报警信号（蜂鸣器响）；

(2)累计温度超限次数，并在两位数码管上显示；

(3)可以手动方式将数码管上的显示值清零；

(4)采用集成运算放大电路、中小规模集成芯片（74 系列、4000 系列）进行设计；

(5)设计电路所需的稳压电源。

(6)

2、设计方案比较

<1>方案1:

本方案中使用NTC热敏电阻作为温度传感器，用CD4518芯片对温度超限次数进行计数，然后通过CD4511译码显示。CD4518是一个同步加法计数器，在一个封装中含有两个可互换二/十进制计数器，一个芯片可以分别作为十位和个位的计数。另外驱动电路采用8050 NPN三极管驱动。

方案2:

方案2与方案1不同的是，方案2中省去了CD4511和CD4518，直接采用CD4026芯片，该芯片包含了计数和译码的功能，而驱动电路直接采用电压跟随器，这样相比方案1来说，电路变得更加简单，直接用LM358就可以完成比较与驱动功能，这次课程设计也是基于方案2来实现的。

二、系统总体框图

图1 系统框图

三、电路的组成

2.1直流稳压电源

图2 稳压电源

稳定直流源设计的一般思路是让输入电压先通过电压变压器，再通过整流网络，然后经过滤波网络最后经过稳压网络。方案2.以全波整流电路作为整流网络，以极性电容作为滤波网络，采用固定式三端集成稳压电路7805设计制作连续可调的直流稳压电源。20V（幅值311V）50Hz市电经变压器220:12输出两组独立的12V交流，经桥堆整流、大电容滤波后分别经过集成稳压块LM7805C作用得到5V的直流输出。

稳压电源一般由变压器、整流器和稳压器三大部分组成

图3 7805

图4 直流电源系统方框图

电源变压器：将电网提供的220V交流电压转换为各种电路设备所需的交流电压。

2.2滞回比较器

绝大多数比较器中都设计带有滞回电路, 通常滞回电压为5mV到10mV。内部滞回电路可以避免由于输入端的寄生反馈所造成的比较器输出振荡。但是内部滞回电路虽然可以使比较器免于自激振荡, 却很容易被外部振幅较大的噪声淹没。这种情况下需要增加外部滞回, 以提高系统的抗干扰性能。

图5滞回比较器

2.3声光报警电路

图6 声光报警

电压跟随器具有输入阻抗高、输出阻抗低特点，可以极端一点去理解，当输入阻抗很高时，就相当于对前级电路开路；当输出阻抗很低时，对后级电路就相当于一个恒压源，即输出电压不受后级电路阻抗影响。一个对前级电压跟随器的输入阻抗高、输出阻抗低特点，可以极端一点去理解，当输入阻抗很高时，就相当于对前级电路开路；当输出阻抗很低时，对后级电路就相当于一个恒压源，即输出电压不受后级电路阻抗影响。一个对前级电路相当于开路，输出电压又不受后级阻抗影响的电路当然具备隔离作用，即使前、后级电路之间互不影响，为应用高品质的电容提供了前提保证。在这里，电压跟随器的作用正好达到应用，把报警电路置于电压跟随器后，可以切断蜂鸣器的反电动势对前级的干扰作用。