汽车电子水温表设计——模电课设报告
模拟电子技术基础+水温控制
模电课程设计报告水温测量与控制专业班级：测控0701小组成员：学号：指导教师:设计时间：2009年8月17日至2009年8月21日一、设计题目模电课程设计题目：水温测量与控制二、设计元件计算机、Mutisim仿真软件三、设计要求①水温测量, 测量范围 0～100 o C②学习Mutisim的电路仿真过程，绘制电路图，进行基本的仿真实验对设计的电路进行分析扩展功能：在测温的基础上实现实时控制。
控温精度：±1 o C控温通道输出为双向晶闸管或继电器，一组转换触点为市电（220V 10A）四、设计原理温度控制器是实现可测温度和控制温度的电路，通过对温度控制电路的设计、调试了解温度传感器的性能，学会在实际电路中的应用。
进一步熟悉集成运算放大器的线性和非线性应用。
1、温度控制系统的基本原理温度测量与控制原理框图如图下所示。
本电路有温度传感器，K-O C变换、控制温度设置、数字电压表（显示）和放大器等部件组成。
温度传感器的作用是把温度信号转换成电流信号或电压信号，K-O C变换将热力学温度K转换成摄氏温度O C。
信号经放大器放大和刻度定标后由数字电压表直接显示温度值，并同时送入比较器与预先设定的固定温度值进行比较，由比较器输出电平的高低变化来控制执行机构（如继电器）工作，实现温度的自动控制。
2、AD590温度传感器简介AD590是单片集成感温电流源，具有良好的互换性和线性性质，能够消除电源波动，输出阻抗高达10MΩ。
器件采用B-1型金属封装。
其主要特征如下；1).流过器件的电流变化1µA,等于器件的热力学温度变化1K即转换当量为1µA/K。
2）测量温度范围为-55℃～+150℃3）AD590的电源电压范围为4～30V。
电源电压可4～6V范围变化，可承受44V正向电压和20V的反相电压，器件反接也不会被损坏。
4）精度高，AD590 共有I、J、K、L、M五档，其中M档精度最高，在-55℃～+150℃范围内，非线性误差为±0.3℃。
模电课设-水温控制
目录一、设计要求 (2)二、课程设计的作用、目的 (2)三、设计的具体实现 (2)3、1系统概述 (2)3、2单元电路设计、仿真与分析 (3)（1）温度传感器的选择 (3)（2）K-0C变换 (5)（3）放大 (7)（4）比较 (11)（5）执行机构 (14)四、新得体会及建议 (16)4、1四个问题 (17)（1）问题1 (17)（2）问题2 (18)（3）问题3 (18)（4）问题4 (18)4、2一个疑惑 (19)（5）疑惑1 (19)五、附录 (19)电子元器明细表 (20)六、参考文献 (21)一、设计要求：1.要求控制电路能够对室温22~66度有非常敏感的反应。
有温度设定功能，例如限制温度为40度，对应4Ｖ电压。
2.当温度超过设定值时，指示灯点亮，进行报警提示。
3.总体设计画出原理框图。
4.单元电路设计。
5.利用仿真软件进行电路仿真，列出元件明细表。
6.撰写设计说明书。
二、课程设计的作用、目的模拟电路课程设计是电子技术基础课程的实践性教学环通过该教学环节，要求达到以下目：1、使学生进一步掌握模拟电子技术的理论知识，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力；2、使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力。
3、熟悉并学会选用电子元器件，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
三、设计的具体实现1、系统概述为了实现对水温的检测及控制，首先需要传感器将温度信号转换为电信号，将采集的电信号进行处理使电信号与温度有一一对应的关系，并且由于温度传感器采集的信号为微弱的电信号，还必须将信号放大，再与设定温度所对应的电信号进行比较，由比较结果输出控制报警以及加热电路的工作状态。
从而实现对水温的实时检测。
当水温低于设定温度时，进行加热；水温高于设定温度则，停止加热并报警。
制过程分为以下六个模块分别为：温度传感器、K--o C变换、放大、比较(包含温度设置)、执行机构（加热及报警）、被控制对象（不在电路设计之列，为了更好的说明功能的实现，故提出）。
汽车电子水温表课程设计
汽车电子水温表课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握汽车电子水温表的基本原理、结构及其在汽车中的应用。
通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1.知识目标：•了解汽车电子水温表的基本原理；•掌握汽车电子水温表的结构和功能；•知道汽车电子水温表在汽车中的作用。
2.技能目标：•能够分析汽车电子水温表的工作过程；•能够诊断和解决汽车电子水温表的常见问题；•能够使用汽车电子水温表进行汽车性能检测。
3.情感态度价值观目标：•培养学生对汽车电子水温表的兴趣和好奇心；•培养学生对汽车行业的热爱和责任感；•培养学生团队合作和解决问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.汽车电子水温表的基本原理；2.汽车电子水温表的结构和功能；3.汽车电子水温表在汽车中的应用；4.汽车电子水温表的诊断和维护方法；5.汽车电子水温表的性能检测技术。
第一课时：汽车电子水温表的基本原理•介绍汽车电子水温表的定义和作用；•讲解汽车电子水温表的工作原理。
第二课时：汽车电子水温表的结构和功能•介绍汽车电子水温表的组成部分；•讲解汽车电子水温表的功能和特点。
第三课时：汽车电子水温表在汽车中的应用•介绍汽车电子水温表在汽车中的作用；•讲解汽车电子水温表的应用案例。
第四课时：汽车电子水温表的诊断和维护方法•介绍汽车电子水温表的诊断方法；•讲解汽车电子水温表的维护技巧。
第五课时：汽车电子水温表的性能检测技术•介绍汽车电子水温表的性能检测方法；•讲解汽车电子水温表的性能检测设备及操作。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：通过讲解汽车电子水温表的基本原理、结构和功能，使学生掌握相关知识。
2.讨论法：通过分组讨论，让学生探讨汽车电子水温表在汽车中的应用和诊断维护方法，提高学生的实际操作能力。
3.案例分析法：通过分析具体案例，使学生了解汽车电子水温表在实际工作中的应用和解决问题的方式。
4.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自动手操作，检测汽车电子水温表的性能，提高学生的实践能力。
模拟电子技术基础课程设计说明书 水温控制系统的设计与制作
课程设计任务书电子0803班学生姓名：专业班级：工作单位：信息工程学院指导教师：水温控制系统的设计与制作目 : 题初始条件：可选元件：温度传感器、继电器、集成运算放大器、电容、电阻、电位器若干、二极管以及发光二极管、三极管、直流电源±12V。
可用仪器：万用表。
要求完成的主要任务:（1）设计任务根据技术指标和已知条件，选择合适的温度传感器、选择合适的继电器或晶闸管。
完成对水温控制系统的设计、装配与调试。
（2）设计要求①设计制作可以测量和控制温度的温度控制器测量和控制温度范围：5～80℃，控制精度：±1℃，控制对象：双向晶闸管或继电器，晶闸管或继电器触点连接：一组转换接点（市电220V/50Hz/2A）。
②选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。
（选做：用PSPICE或EWB软件完成仿真）③安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。
时间安排：1、2010 年1月19日分班集中，布置课程设计任务、选题；讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求；课设答疑事项。
2、2010 年1月20日至2010年1月21日完成资料查阅、设计、制作与调试；完成课程设计报告撰写。
3、2010 年1月22日提交课程设计报告，进行课程设计验收和答辩。
指导教师签名：年月日日月年系主任（或责任教师）签名：武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书目录摘要 .................................................................. ..................................................................... .. (I)绪论 .................................................................. ..................................................................... .. (11)设计内容及要求 .................................................................. ..................................................................... (22)2.1 (2)设计的目的和主要任务2.1.1 ..................................................................................................................................... 2 设计目的2.1.2 .................................................................................................................. 2 设计任务及主要指标2.2 .............................................................................................................................................. 2 设计思想选定方案的论证及整体电路的工作原理 .................................................................. .. (33)3.1 .................................................................................................................................... 3 选定方案的论证3.2 (4)稳压电路的设计3.2.1 (4)电路原理方框图3.2.2 (4)电路工作原理单元电路的设计与元器件选择 .................................................................. .. (54)4.1 ................................................................................................................................................ 5 电源电路4.2 ............................................................................................................................................ 5 温度传感器4.3 ................................................................................................................................................... 6继电器4.4 ...................................................................................................................................................7 比较器4.5 ................................................................................................................................................... 8 放大器程序流程图 .................................................................. ..................................................................... . (105)电路安装与调试 .................................................................. ..................................................................... (116)6.1 (11)电路安装6.2 ...............................................................................................................................................11 电路调试课程设计心得体会 .................................................................. (12)7参考文献 .................................................................. ..................................................................... (13)附录Ⅰ元件清单 .................................................................. (14)附录Ⅱ整体电路图 .................................................................. .. (15)武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书摘要模拟电子技术课程设计对所学的基础理论知识是一次实践检测的过程。
水温测量仪 模电课程设计
2012~ 2013 学年第二学期《模拟电子技术基础》课程设计报告题目：水温测量仪专业：自动化班级：2011级一班姓名：洪凯高蓝旭龚志强郭二杰韩小胜胡秋皇甫趁心指导教师：倪琳电气工程系2013年3月28日1、任务书摘要现在的生活中，传感器越来越普遍了,有了温度传感器，对温度的控制就很容易了，由温度传感器为主要核心的水温测量仪就是一个例子，我们可以较为简便的控制水温达到想要的程度。
在对其进行设计的时候，要能很好的掌握通过对温度测量电路的设计、安装和调试了解温度传感器的性能，学会在实际电路中应用。
关键词：水温测量仪、温度传感器、放大器电路目录第1章绪论1.1 水温测量仪的发展------------------------------1 1.2 水温测量仪的用途------------------------------1 第2章水温测量仪电路的设计2.1 总体结构框图设计-------------------------------1 2.2温度传感器电路的设计---------------------------2 2.2.1 AD590简介--------------------------------2 2.2.2 AD590的应用------------------------------3 2.3K—℃变换器电路的设计--------------------------4 2.3.1 K—℃变换减法电路-------------------------4 2.3.2 电压的放大--------------------------------5 2.4 比较器电路的设计-------------------------------5 2.5报警器电路的设计-------------------------------6 2.6水温测量仪运作过程总析-------------------------7 2.7 水温测量仪的扩展功能---------------------------8 第3章仿真3.1 EWB仿真软件简介-------------------------------9 3.2 仿真电路建立-----------------------------------9 3.3 仿真结果及其分析------------------------------11 第4章结束语-------------------------------12参考文献-------------------------------------13 元件列表-------------------------------------14第1章绪论1.1 水温测量仪的发展一般来说，水温测量仪大都采用温度传感器（如 AD590）与其附加控制电路构成。
水温控制器实验报告
《模拟电子技术》课程设计题目学生姓名专业班级学号院（系）指导教师完成时间目录1 课程设计的目的 (4)2 课程设计的任务与要求 (4)2.1设计任务 (4)2.2设计要求 (4)3 设计方案与论证 (4)3.1方案选择与论证 (4)3.2水温控制器的原理方框图 (5)4 设计原理与功能说明 (6)4.1元器件选用原理 (6)4.2总体电路图 (10)5 单元电路设计 (11)5.1信号处理单元 (11)5.2 温度显示单元 (11)5.3控制单元 (12)6 电烙铁的使用 (13)7 总结 (14)参考文献................................................................... 错误！未定义书签。
附录一：总体电路原理图....................................... 错误！未定义书签。
附录二：元器件清单.. (18)1 课程设计的目的通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《模拟电子技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握常用模拟电路的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。
1、学习基于LM35控制水温的设计方法；2、研究基于LM35控制水温的设计方案；3、掌握三极管管脚极性的判断方法；4、熟悉电烙铁的使用方法。
2 课程设计的任务与要求2.1 设计任务利用温度传感器件、集成运算放大器和Tec(Thermoelectric Cooler，即半导体致冷器)等设计一个温度控制器。
2.2设计要求（1）设计一个水温控制器（2）能对水温进行测量并指示读数（3）能对水温进行控制，控制范围为0~100℃3 设计方案与论证3.1方案选择与论证根据设计要求，有以下3种方案：方案一：采用TC7107进行模—数转换。
通过温度传感器LM35采集到温度信号，通过使用TC7107集A/D转换和译码器于一体的功能，直接驱动数码管，省去译码器的接线。
金杯车水温表格式
金杯车水温表格式篇一：汽车电子水温表设计——模电课设报告一设计课题名称汽车电子水温表设计二课程设计目的、要求与技术指标2.1 课程实际目的（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）会运用仿真软件对所作出的理论设计进行模拟仿真测试，进一步完善理论设计（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，并掌握合理选用的元器件的原则（5）掌握模拟电路的安装、测试与调试的基本技能，熟悉电子仪器的正确使用方法，能分析实验中出现的正常或不正常（或数据）独立解决调试中所发生的问题（6）学会撰写课程设计报告（7）培养实事求是、严谨的工作态度和严肃的工作作风（8）完成一个实际的电子产品，提高分析问题、解决问题的能力2.2 课程实际要求（1）设计和制作一个模拟汽车电子水温表电路（2）水温情况由热敏电阻（或其它温度传感器）获取（3）水温高低通过5个发光二极管以光柱形式指示（4）根据要求设计出电路图，分析工作原理，计算原件参数（5）列出所有元器件清单（6）安装调试所设计的电路，达到设计要求三汽车电子水温表原理汽车电子水温表利用热敏电阻与温度的变化关系的特性来计算发动机冷却系内的冷却水温度。
电子水温表克服了机械式水温表和直感式水温表存在的精度低，抗振动性差等缺点，其具有灵活性、经济性、稳定性等优点。
汽车电子水温表通过一个负温度系数的热敏电阻来表征冷却水的温度，而电子线路则通过对电路中电流的变化量进行放大，将放大后的电压量与基准电压进行比较，进而控制发光二极管的导通和关断，达到提示的作用。
四电路方案与系统、参数设计4.1 基于集成运算放大器的水温报警器此系统是基于运算放大器而设计的，运算放大器具有输入电阻大、输入电阻小、开环增益大等优点。
运算放大器供电端一端接5V，另一端接地。
运算放大器线性运用时，在输出端的电压可以通过改变反馈网络的电阻进行比较精准的比例放大；在非线性运用时，运算放大器可用作电压比较器，当运算放大器的同相端输入电压大于反相端电压时，运放输出5V，反之输入0V，以此来实现电压的比较功能，此功能可用于取样电压与基准电压的比较输出，来控制相应的发光二极管是否点亮。
《模拟电子技术基础》课程设计说明书-水温控制系统的设计与制作
课程设计任务书学生姓名：专业班级：电子0803班指导教师：工作单位：信息工程学院题目:水温控制系统的设计与制作初始条件：可选元件：温度传感器、继电器、集成运算放大器、电容、电阻、电位器若干、二极管以及发光二极管、三极管、直流电源±12V 。
可用仪器：万用表。
要求完成的主要任务 :（1）设计任务根据技术指标和已知条件，选择合适的温度传感器、选择合适的继电器或晶闸管。
完成对水温控制系统的设计、装配与调试。
（2）设计要求①设计制作可以测量和控制温度的温度控制器测量和控制温度范围： 5～ 80℃，控制精度：± 1℃，控制对象：双向晶闸管或继电器，晶闸管或继电器触点连接：一组转换接点（市电220V/50Hz/2A ）。
② 选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。
（选做：用PSPICE 或 EWB 软件完成仿真）③ 安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。
时间安排：1、 2010 年 1 月 19 日分班集中，布置课程设计任务、选题；讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求；课设答疑事项。
2、 2010 年 1 月 20 日至 2010 年 1 月 21 日完成资料查阅、设计、制作与调试；完成课程设计报告撰写。
3、 2010 年 1 月 22 日提交课程设计报告，进行课程设计验收和答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (I)1绪论 (1)2设计内容及要求 (2)2.1设计的目的和主要任务 (2)设计目的 (2)设计任务及主要指标 (2)2.2设计思想 (2)3选定方案的论证及整体电路的工作原理 (3)3.1选定方案的论证 (3)3.2稳压电路的设计 (4)电路原理方框图 (4)电路工作原理 (4)4 单元电路的设计与元器件选择 (5)4.1 电源电路 (5)4.2 温度传感器 (5)4.3 继电器 (6)4.4 比较器 (7)4.5 放大器 (8)5 程序流程图 (10)6 电路安装与调试 (11)6.1 电路安装 (11)6.2 电路调试 (11)7 课程设计心得体会 (12)参考文献 (13)附录Ⅰ元件清单 (14)摘要模拟电子技术课程设计对所学的基础理论知识是一次实践检测的过程。
水温测量仪模电课程设计
课程设计任务书水温测量仪的设计（一）设计目的1、通过对温度测量电路的设计，安装和调试了解温度传感器的性能，学会在实际电路中运用；2、进一步熟悉集成运放的线性和非线性运用；3、掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法。
（二）设计要求和技术指标1、技术指标：要求设计一个温度测量器件，其主要技术指标如下：（1）测量温度：室温—50℃；（2）被测温度达到50℃时，指示灯亮（或蜂鸣器工作）；（3）由数字电压表实现温度显示，可直接读出温度值。
2．设计要求：(1)设计一个能满足要求的温度测量及报警电路；(2)要求绘出原理图，并用Protel 99 画出印制板图；(3)根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数；(4)在万能板或面包板上安装好电路并调试；(5)拟定测试方案和设计步骤；(6)撰写设计报告，测试总结及使用说明书。
（三）设计提示1．基本原理：2．温度传感器：建议采用AD590集成温度传感器进行温度～电流转换。
它是一种电流型二端器件，其内部已作修正，具有良好的互换性和线性。
有消除电源波动的特性。
输出阻抗达10M Ω，转换当量为K A /1μ。
器件采用B －1型金属壳封装。
温度—电压变换电路如图1所示。
由图可得：K R R K A u o /10/161-⨯=⨯=μ如R=10K Ω，则K mV u o /101=。
图1 温度—电压转换电路 图2 K —℃变换电路3、K —℃变换器：因为AD590的温控电流值是对应绝对温度K ，而在设计中需要采用℃，由运放组成的加法器可以实现这一转换，参考电路如图2所示。
元件参数的确定和－U R 选取的指导思想是：0℃（即273K ）时，V u o 02=。
4、放大器：设计一个反相比例放大器，使其输出u 03满足100mV /℃。
用数字电压表可实现温度显示。
5、比较器：由电压比较器组成，如图3所示。
U REF 为报警时温度设定电压，R f2用于改善比较器的迟滞特性，决定了系统的精度。
模拟电子技术课程设计报告书- 温度测量与控制电路
电阻率大。电阻率大可使电阻体积做得小些，减小热惯性。
在测温范围内，物理、化学性质稳定。
电阻与温度的关系要接近线性，以便于分度和读数。
重复性好、复制性强，便于批量生产和互换。
价格便宜。
常见铂测温电阻的标称电阻值为100Ω，温度系数是3850×10-6/℃。标称值的误差影响偏置，而温度系数的误差影响增益。温度跨度越大误差也越大。标称值的误差可用一点调整，而温度系数的误差要由间隔温度的两点调整。当要求很细微的调整温度时，要选用温度系数一致的传感器。
F=1.44/[(R1+2R2)C2]=9.6KHZ
每一次发声持续的时间为： T=(R1+R2)CLn2≈1×10-4s
图6
4、A/D转换器：
A/D转换部分利用集成芯片AD574，再结合两片74LS283构成。该方案工作原理是先将模拟量转换成9位二进制数，再将最低一位和前八位相加这样就可以将测量精度提高到±0.5℃.
4.单元电路设计及主要元器件参数计算……………………………5
5.电路图………………………………………………………………14
6.设计总结……………………………………………………………15
7.参考文献……………………………………………………………15
8.附录元器件明细……………………………………………………16
二、各模块设计
1、温度传感器：
铂测温电阻
金属具有随着温度的升高电阻值增大的特性，其温度系数一般问（3000~7000）*0.000001/ 10-6℃。利用金属的这一特性，我们可以通过监测金属电阻的变化实现温度测量。制作测温电阻的材料除了铂以外还可以是铜活镍等，而铂的纯度大于99.999%，是最佳的测温材料。
水温控制电路的设计报告
水温控制电路设计报告一设计的具体实现1.1系统概述水温控制器电路的总体框图如图1所示。
它由温度传感器、同相比例运算放大电路、比较电路、加热电路，显示电路和电源电路6部分组成。
温度传感器同相比例运算放大电路比较电路加热电路显示电路电源电路图1 水温控制电路的总体框图本设计要将水温转化成电信号才能控制。
所以采用温度传感器来转化,将温度信号转化成电压信号，经同相比例运算放大电路适当放大后与设定的电压比较，设定的电压就代表特定的温度值。
当实际温度高于设定温度时，控制电路停止加热，同时显示电路开始工作，进行报警提示；当实际温度低于设定温度时，使电路接通加热。
这样就能自动控制温度在某个值或小范围波动。
电源电路的功能是为上述所有电路提供电源，包括直流电源和交流电源，设计中唯一用到交流电源的是加热电路，其余部分均为直流电源供电。
该设计问题可分为温度传感器模块，放大电路模块，比较器模块,继电器、加热模块，显示报警模块以及电源模块。
温度传感器模块，主要负责温度信号与电压信号的转化；放大器模块，使输出电压变为原来的十倍；比较器模块，控制温度的预设定电压；继电器、加热模块，当被测温度超过设定温度时，继电器动作，是触点断开停止加热，反之被测温度低于设置温度时，继电器触点闭合，进行加热；显示报警模块，当被测温度超过设定温度时，LED灯和蜂鸣器同时工作，提示报警。
1.2 单元电路设计、仿真与分析1.2.1温度传感器模块本设计选用LM35温度传感器来转化温度为电信号。
LM35是NS公司生产的集成电路温度传感器系列产品之一，它具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，该器件输出电压与摄氏温度线性成比例。
其转换公式为：o C T o C （式1-1）V10mV/＝out在0℃时输出为0V，每升高1℃输出电压增加10mV,LM35的外观如图2所示图2 LM35外观图3 LM35实物图常温下LM35不需要额外的校准处理即可达到±1/4℃的准确率。
水温控制系统电子技术课程设计报告
东北石油大学课程设计2013 年7月5日东北石油大学课程设计任务书课程电子技术课程设计题目水温控制系统设计专业自动化学号主要容：根据技术指标和条件，选择适宜的温度传感器、选择适宜的继电器或晶闸管。
完成对水温控制系统的设计、装配与调试。
根本要求：①设计制作可以测量和控制温度的温度控制器测量和控制温度围：5～80℃，控制精度：±1℃，控制对象：双向晶闸管或继电器，晶闸管或继电器触点连接：一组转换接点〔市电220V/50Hz/2A〕。
②选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述根本原理。
〔选做：用PSPICE或EWB软件完成仿真〕③安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。
主要参考资料：[1] 吴友宇.模拟电子技术根底.:清华大学[M].清华大学.2021年05 月[2] 全国大学生电子设计竞赛组委会. 全国大学生电子设计竞赛获奖作品汇编[J].理工大学.2004年01月[3] 凤言.电子电路根底[M].:高等教育.1995[4]华中科技大学电子技术课程组电子技术根底[M].高等教育.2005年07月[5]吴慎山.电子线路设计与实践——高等学校电子信息类教材[J].电子工业.2005年09月[6]黄锦安, 付文红, 蔡小玲编-电路与模拟电子技术[M].高等教育.1997.完成期限2021.7.1-2021.7.5指导教师建国许爱华专业负责人X建军2013年7月5 日目录1 任务和要求 (3)2 总体方案设计与选择 (3)2.1 设计原理及方法 (3)2.2 单元模块设计 (4)2.2.1 电源模块 (4)3.2.2 温度传感器模块 (4)3.2.3 放大器模块 (5)3.2.4 比拟器模块 (7)3.2.5 继电器模块 (8)3.2.6 加热模块 (10)3.2.7温度过低报警模块 (10)2.3电路的安装与调试 (11)3.3.1 电路的安装 (11)3.2.2 电路的调试 (11)3 电路的仿真 (12)4 设计总结 (12)参考文献 (14)附录Ⅰ元件清单 (1)附录Ⅱ整体电路图 (2)1 任务和要求(1)任务：设计一种可实现测温和控温的电路(2)水温控制系统性能要求➢工作温度围：室温~100℃。
模电_水温控制系统课程设计
二、 系统框图
放大电路 比较环节 执行电路
温度传感器
被控对象
三、单元电路设计
电源电路
同相比例放大电路
门限可调比较器
继电器驱动电路
加热电路
四、整体电路设计
主题二
种类 芯片 电容 电阻 元件 LM7812 LM7912 0.33μF 1mF 10KΩ 90KΩ 2KΩ 1KΩ 10KΩ AC250 DC30 TS_PQ4_16 1 1 4 4 6 1 1 2 1 3 1 1 1
元件清单
个数 种类 温度传感器 三极管 集成运放 元器件 个数 LM35 9013 LM324 1 1 2
电位器 继电器 变压器 1 100W 5A 1 1 2
发光二极管 LED（红） （
导线、焊丝、 导线、焊丝、焊枪若干
主题三 设计报告要求
封面 摘要 目录 1 绪论 2 设计任务及要求 3 电路原理及单元电路设计 4 电路调试及特点 5 心得体会 参考文献 附件（整体电路，元器件清单） 附件（整体电路，元器件清单）
水温控制系统电路设计
陈新国
主题
• 电路设计 • 电路设计元器件 • 设计报告要求
主题一 控制电路设计
一、 设计要求
• 测温和控制温度 室温～ 室温～100 oC • 控温精度 ：±1 oC • 控温通道输出为双向晶闸管 或继电器， 或继电器，一组转换触点为 市电（ 市电（220V，10A） ， ） 测量范围
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模电课程设计水温测量与控制电路设计
2013 ~ 2014 学年第2 学期《模拟电子技术》课程设计报告题目：温度监测及控制电路设计专业：电气工程及其自动化班级：电气工程及其自动化2班姓名：指导教师：电气工程学院2014年5月16日任务书目录摘要 (4)第一章温度监测及控制电路的设计 (5)1.1、设计方案 (5)1.1.1、温度监测及控制电路设计思路 (5)1.2 温度监测及控制电路流程框图 (5)第二章电路设计 (6)2.1 温度——电压变换 (6)2.2 2.732V电压产生电路 (7)2.3 稳压调整 (7)2.4 差分放大电路 (8)2.5比较电路—滞回比较器 (9)2.5控制报警系统电路 (10)2.6报警原理图 (10)第三章全图设计与仿真测试 (11)3.1 总电路图 (11)3.2加减运算电路正常工作时仿真结果 (12)3.3电平变换仿真结果 (12)结论 (14)参考文献： (15)温度监测与控制电路设计摘要随着数字化时代的到来，用传统的水银或酒精温度计来测量温度,不仅测量时间长、读数不方便、而且功能单一,已经不能满足人们的要求，于是使用温度传感器监测外界温度变化，通过差分放大电路将温度传感器的阻值变化转换的电压信号变化放大，然后利用A/D转换实现模拟信号到数字信号的转换，根据模拟电路部分电路原理计算得出最后输出电压与温度值的关系，并通过数码管显示当前值，使其与温度数值上相等，从而实现温度的测量再者还加载了报警装置，当被测温度超出设定温度范围时，LED报警装置工作。
本设计是采用了温度的测量、温度的显示和报警装置三部分实现上述目的的。
关键字：温度传感器；桥式放大电路；滞回比较器； A/D转换器第一章温度监测及控制电路的设计1.1、设计方案1.1.1、温度监测及控制电路设计思路（1）择被测对象，经过温度传感器AD590将温度转换为电流，然后经过温度－电压变化，转化为电压；（2）转化的电压再经过K—℃变换电路转化为绝对℃；（3）再经过反相比例放大电路，将电压值放大；（4）利用差分放大电路，将电压进行比较，通过驱动电路进行报警，超过设定温度，发光二极管将会变亮。
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设计课题名称
汽车电子水温表设计
二课程设计目的、要求与技术指标
2.1 课程实际目的
（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）会运用仿真软件对所作出的理论设计进行模拟仿真测试，进一步完善理论设计
（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，并掌握合理选用的元器件的原则
（5）掌握模拟电路的安装、测试与调试的基本技能，熟悉电子仪器的正确使用方法，能分析实验中出现的正常或不正常（或数据）独立解决调试中所发生的问题（6）学会撰写课程设计报告
（7）培养实事求是、严谨的工作态度和严肃的工作作风
（8）完成一个实际的电子产品，提高分析问题、解决问题的能力
2.2 课程实际要求
（1）设计和制作一个模拟汽车电子水温表电路
（2）水温情况由热敏电阻（或其它温度传感器）获取
（3）水温高低通过5 个发光二极管以光柱形式指示
（4）根据要求设计出电路图，分析工作原理，计算原件参数
（5）列出所有元器件清单
（6）安装调试所设计的电路，达到设计要求
三汽车电子水温表原理
汽车电子水温表利用热敏电阻与温度的变化关系的特性来计算发动机冷却系内的冷却水温度。
电子水温表克服了机械式水温表和直感式水温表存在的精度低，抗振动性差等缺点，其具有灵活性、经济性、稳定性等优点。
汽车电子水温表通过一个负温度系数的热敏电阻来表征冷却水的温度，而电子线路则通过对电路中电流的变化量进行放大，将放大后的电压量与基准电压进行比较，进而控制发光二极管的导通和关断，达到提示的作用。
四电路方案与系统、参数设计
4.1基于集成运算放大器的水温报警器
此系统是基于运算放大器而设计的，运算放大器具有输入电阻大、输入电阻 小、开环增益大等优点。
运算放大器供电端一端接 5V ，另一端接地。
运算放大 器线性运用时，在输出端的电压可以通过改变反馈网络的电阻进行比较精准的比 例放大；在非线性运用时，运算放大器可用作电压比较器，当运算放大器的同相 端输入电压大于反相端电压时，运放输出 5V ，反之输入0V ，以此来实现电压的 比较功能，此功能可用于取样电压与基准电压的比较输出，来控制相应的发光二 极管是否点亮。
4.2设计思路
同相比例电压放大
由于实验室条件有限，这里没有直接采用温度传感器或是热敏电阻，而是通 过滑动变阻器的分压式来模拟温度传感器的输出电压。
从节约能耗的观点出发， 将实际模拟量转变成电量的电路不会采用很高的供电电压， 因此，从温度传感器
输出的对应电压量是非常微弱的，所以取样的电压量在进行进一步处理之前必须 进行放大。
取样电压放大后，采用和基准电压比较的形式来控制是否点亮某个发 光二极管。
比较的基准电压是由若干个电阻对恒定的供电电源分压产生的， 每个 分压电阻的首端对地的电压存在梯度，通过改变分压电阻的阻值可以得到点亮不 同发光二极管的不同基准电压。
4.3工作原理
电路图如下：
模拟温度传感器将温度模拟量转换成电压量。
这里直接用滑动变阻器的分压式电压来模拟温度传感器的输出电压。
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-■ ■ VCC'…
E I 4 -I ■ t
..... 12V'
■I 4 r”B I J S I-
,...VCC ・
■hWrli ■ h I ■ h
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RC ....
模拟温度传感器电路
利用五个同阻值的电阻对恒定的供电电压进行分压, 以得到存在电压梯度的比较基准电
压。
利用运算放大器将取样电压与基准电压相比较，以达到控 制
相应发光二极管是否发光。
■v/LJ -EJ - -
基准电压产生电路
电压比较电路
用五个不同颜色的发光二极管做提示之用， 二极管都单独受某一个运算放大器的输出电压控 制。
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发光二极管提示电路
4.4元器件与参数
这里的运算放大器采用多运算放大器的集成芯片 LM324 ；
为了使系统有较高的灵敏度，采用 100?的滑动变阻器； 发光二极管采用管压降较小、额定电流较大的二极管； 分压电阻、限流电阻均可采用1K?的定值电阻。
4.5仿真结果与分析
每个 :LED3
:LED5
当调节滑动变阻器时，发光二极管会由下至上依次量起，由于采用了不同的颜色，因此当灯亮起时，会给使用者以提示的作用。
六实验结果
根据调试结果以及实际测试，系统实现了既定功能。
各个关键点
的电压均正常。
虽与仿真的数据有些许出入，但误差在可接受范围内因此，可认为该系统及仿真电路是切实可行的。
七讨论在仿真完成后，通过电路图焊电路板时，由于运算放大器都集成在 LM324 内，所以在芯片附近的布线特别密集，容易造成跳线。
在试着焊了几个器件之后，由于器件布局以及走线密集，导致跳线都解决不了问题。
所以最后选择用面包板搭电路。
出现上述问题主要是由于器件、布线没有很好的规划所造成的。
在查阅相关资料及听取一些电路设计工作者的建议后，知道了可以通过使用Altium Desginer 软件进行线路布局，然后制作 PCB 板，这样制作出来的电路板已经做好了线路的布局，剩下的工作就只有焊接元器件了。
这样制成的电路不仅外形紧凑美观，而且系统稳定性高，可降低人为焊接的出错率。
八设计总结
通过这次课程设计，学到的知识还是挺多的，它是对大二下学期所学电子技术基础的一次复习和仿真等知识的一次加深了解。
同时对Multisim 仿真软件有一定的了解。
整个过程中培养了我们解决问题的能力，积累了设计经验。
并且由原先被动的接受知识转换为主动的寻求知识，可以说是学习方法上的一大突破，在以往的学习模式下，我们可能会记住很多书本知识，通过这次课程设计，我们学会了如何将学到的知识转化为自己的东西，学会了怎样更好地处理知识和实践结合的问题在设计电路的过
程中，理论知识很重要，它决定了你的设计方法和设计电路的成与败，在查找资料时，要有足够的耐心，细心去研究问题，解决问题。
在报告的写作过程中，是对自己心态的又一次考验，整个过程都要对此做到一丝不苟，遇到问题时，要坚持下去，实在难解决就要多问同学，人真听取别人的意见，这样做起来也会事倍功半。
认识问题是前提，分析问题才是关键，只有认真地分析问题才能更好地解决问题，分析问题时必须具备细心、耐心、恒心和毅力，同时做到科学地具体地分析问题，在调试电路时，要考虑周全，尽量减少器件间的影响。
总之这次课程设计无论是知识方面，还是动手能力方面，都得到的一定的提高。
更为重要的还是对知识获得的那种心态。
九主要参考文献
《电子技术基础（模拟部分）》一一康光华
《晶体管电路设计》铃木雅臣。