温度报警器

2015模拟电子技术课程设计说明书

温度报警器

学院：电气与信息工程学院

学生姓名：刘拓

指导教师：龙卓珉职称/学位：硕士讲师

专业：通信工程

班级：通信1301班

学号：1330440104

完成时间：2015年6月

前言

本设计介绍了温度报警器的设计。系统的电源采用自行设计并制作的±12v，+5v直流稳压电源。根据模拟电子技术所学知识及课程设计的要求，综述了变压、整流、滤波、稳压四个过程，对各种实施方案进行了比较，并进行电源各参数的设计和制作。温度报警器，它是一种简易温度测量电路，以温度传感器AD590,运算放大器uA741为核心元件，由电压跟随器，同相比例放大电路，差分放大电路，电压比较器四个基本电路构成。经测试证明，当测试温度达到

50时，LED(Light Emitting Diode ,发光二极管)灯亮报警，实现了设计要求的预期目标。

目录

1 设计方案论证与选择…………………………………………………

1.1电源模块的论证与选择………………………………………

1.2温度传感器的论证与选择…………………………………………

1.3报警设备的论证与选择…………………………………………

1.4显示器模块的论证与选择…………………………………………

1.5温度传感器的论证与选择…………………………………………

2设计框图及各单元电路功能设计…………………………………………

2.1直流稳压电源的设计…………………………………………

2.1.1整流电路…………………………………………

2.1.2滤波电路…………………………………………

2.1.3稳压电路…………………………………………

2.2直流稳压电路参数确定…………………………………………

2.2.1三端集成稳压器的选择…………………………………………

2.2.2整流电路参数选择…………………………………………

2.2.3确定变压器容量和次级电压…………………………………………

2.2.4滤波电容容量和耐压的选择…………………………………………

2.3设计温度报警器的系统框图…………………………………………………

2.4 温度报警器的各单元电路设计及参数确定…………………………………

2.4.1温度传感器……………………………………………………………

2.4.2温度—电压转换电路的设计………………………………………

2.4.3 产生2.73v基准电压…………………………………………………

2.4.4差分放大电路的设计…………………………………………………

2.4.5 电压比较器的设计……………………………………………………

2.4.6 驱动报警电路的设计…………………………………………………

3.温度报警器的仿真………………………………………………………………

4.3 PCB的制作与封装………………………………………………………………5电路安装与调试及测试结果………………………………………………

5.1温度报警器的制作…………………………………………………

5.2温度报警器的调试…………………………………………………

5.3温度报警器的调试结果………………………………………………

5.4调试过程中遇到的问题…………………………………………………

5.5结果及误差分析………………………………………………………………

参考文献………………………………………………………………………………. 致谢……………………………………………………………………………………附录……………………………………………………………………………………

1 设计方案论证与选择

1.1 电源模块的论证与选择

方案一：采用干电池供电。干电池价格低廉、携带方便、运用灵活，但不能循环使用，并且对土壤、水体污染严重，有悖于低碳环保，因此不用该方案。

方案二：用直流稳压源供电，因为直流稳压源可直接输出,与+电压。这种方法用电方便，排针与电子线束配套使用引入温度报警器的电压输入端，可以不间断的供电，并且直流稳压源可以循环使用。

综合比较以上两种方案选择低碳、环保的方案二，使用直流稳压源供电。1.2 温度传感器的论证与选择

方案一：采用美国模拟器件公司的电流输出型温度传感器AD590。这种传感器可随被测温度的变化实时变化，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。且灵敏度高、稳定性好、价格便宜、对温度外的物理量不敏感、不易发生化学反应。

方案二：采用由National Semiconducoter生产的电压输出型LM35温度传感器，其输出电压为摄氏温标。

综合比较以上两种方案选择方案二，这里采用市面上较常见、性能较好的温度传感器AD590集成温度传感器。

1.3 报警设备的论证与选择

方案一：采用LED灯发光报警，这种报警方式比较直观，利用LED不同的状态就可以判别出此时的温度处于的状况。

方案二：采用蜂鸣器发声报警，这种报警方式可以使工作人员在一定距离范围内监测到温度异常进行及时处理。

综合比较以上两种方案发现两种方案各有优势，为节省设计成本，选择较直观的方案一，采用LED灯发光报警。

1.4 显示器模块的论证与选择

方案一：不使用显示设备，直接利用LED灯发光报警。这种方案可以使系统大大简化，但是温度值不能直观的读出，如若报警系统出现故障就不能被使用者及时的发现，有可能会照成大量的经济损失，因小失大故不可取。

方案二：用数字电压表实现数值的显示。数字电压表相对来说比较直观、明