自来水塔水位自动控制设计_毕业设计说明书

信息职业技术学院

毕业设计说明书(论文)

设计题目: 自来水塔水位自动控制设计

专业: 应用电子技术

息职业技术学院毕业设计（论文）任务书

学生姓名学号班级

应电

07-2

专业应用电子技术

设计（或论文）题目自来水塔水位自动控制

指导教师姓名职称工作单位及所从事专业联系方式备注

高讲工程系

设计（论文）内容：

1、查阅NE555的相关资料，了解此方面的发展状况；

2、掌握相关方面的技术

3、设计、实现该系统；

4、撰写设计报告

进度安排：

3～7周：根据要求设计出方框图和原理电路图。根据电路分析其工作原理。

8～10周：根据电路准备电子元件.

11～14周：制作出电路板,安装并调试，测试出相应的技术指标；

15～18周：根据调试分析其优缺点和提出整改措施，完成论文；

主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位)：

［1］高吉祥．电子技术基础实验与课程设计．北京：电子工业出版社，2002年．［2］彭介华．电子技术课程设计指导．北京：高等教育出版社，1997年．

［3］毕满清．电子技术实验与课程设计．北京：机械工业出版社，2001年

审

批

意

见

教研室负责人：

年月日

目录

摘要 (1)

第1章绪论 (2)

第2章设计框图及电路系统概述 (3)

2.1目的 (3)

2.2设计框图 (3)

2.2.1设计方框图 (3)

2.3元器件简介 (4)

2.3.1 NE555介绍 (4)

第3章电路工作原 (10)

3.1总体电路图 (10)

3.2电路工作原理分析 (10)

第4章EWB软件仿真 (12)

4.1上水过程 (12)

4.1.1电路仿真现象 (12)

4.1.2电路工作原理 (12)

4.2水满时 (13)

4.2.1电路仿真现象 (13)

4.2.2电路工作原理 (13)

4.3水下降时 (14)

4.3.1电路仿真现象 (14)

4.3.2电路工作原理 (14)

4.4水低于最低点 (15)

4.4.1电路仿真现象 (15)

4.4.2电路工作原理 (15)

总结 (16)

致谢 (17)

参考文献 (18)

附录一：整机电路图 (19)

附录二：元件明细表 (20)

摘要

本文设计了自来水自动控制电路。其理论依据是以NE555的工作特性为核心。缺水时自动上水，水满时自动断水等功能。本电路工作原理简单，组成结构简单、制造成本低、使用方便、使用寿命长等特点。本例电路专门用于自来水塔水位的自动控制。当水位低于最低水位时，自动将供水泵启动上水；当水位达到最高水位时；自动停止上水，不用人工控制。该电路的特点是通过一只中间继电器来接通大功率的交流接触器，控制上水水泵电动机的启动。这是由于555电路的输出功率较小，不能驱动大功率的交流接触器。

关键词：三极管继电器

第1章绪论

自来水塔在的发展越来越快，自来水塔有很多类型，按建筑材料分为钢筋混凝土水塔、钢水塔、砖石支筒与钢筋混凝土水柜组合的水塔。水柜也可用钢丝网水泥、玻璃钢和木材建造。过去欧洲曾建造过一些具有城堡式外形的水塔。法国有一座多功能的水塔，在最高处设置水柜，中部为办公用房，底层是商场。中国也有烟囱和水塔合建在一起的双功能构筑物。按水柜形式分为圆柱壳式和倒锥壳式。在中国这两种形式应用最多，此外还有球形、箱形、碗形和水珠形等多种。支筒一般用钢筋混凝土或砖石做成圆筒形。支架多数用钢筋混凝土刚架或钢构架。水塔基础有钢筋混凝土圆板基础、环板基础、单个锥壳与组合锥壳基础和桩基础。当水塔容量较小、高度不大时，也可用砖石材料砌筑的刚性基础。

本例电路专门用于自来水塔水位的自动控制。当水位低于最低水位时，自动将供水泵启动上水；当水位达到最高水位时；自动停止上水，不用人工控制。该电路的特点是通过一只中间继电器来接通大功率的交流接触器，控制上水水泵电动机的启动。这是由于555电路的输出功率较小，不能驱动大功率的交流接触器。

第2章 设计框图及电路系统概述

2.1目的

1．掌握振荡器555的工作原理和各管脚的功能。 2．掌握自己实际操作动手能力的形成和进一步提高。 3．锻炼自己对所学理论知识和技能的综合运用能力。 4．提高自己对文献资料的搜索和信息处理能力。 5．培养自己对社会普通科学知识的了解。

6．增强自身的知识见解和设计论文的方法。

2.2设计框图

2.2.1设计方框图

根据电路所要完成的功能和达到的效果。我们得到下面的电路框图。 1.方框图

2.方框图的功能

水塔里的水位决定控制电路的工作状态，控制电路决定电动机工作与否，电动机工作上水决定水塔里的水位，电源给控制电路和电动机供电。

图2-1 设计框图

电动机

电 源 供电

水塔

控制电路

2.3元器件简介

2.3.1 NE555介绍

NE555 (Timer IC)大约在1971年由Signetics Corporation发布，在当时是唯一非常快速且商业化的Timer IC，在往后的30年來非常普遍被使用，且延伸出许多的应用电路，尽管近来CMOS技术版本的Timer IC如MOTOROLA的MC1455已被大量的使用，但原规格的NE555依然正常的在市场上供应，尽管新版IC在功能上有部份的改善，但其脚位劲能并没变化，所以到目前都可直接的代用。

NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同；而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。

1. NE555的特点有：

（1）.只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广，可由几微秒至几小时之久。

（2）.它的操作电源范围极大，可与TTL，CMOS等逻辑闸配合，也就是它的输出准位及输入触发准位，均能与这些逻辑系列的高、低态组合。

（3）.其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。

（4）.它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。

2.内部方框图

图2-2 555内部电路图图2-3 555管脚排列图