超温报警器课设报告

课程设计说明书

课程设计名称：模电课程设计

课程设计题目：超温报警电路的模拟系统设计

-----电源模块设计

学院名称：信息工程学院

专业：电子信息工程班级： 090401

学号：姓名：

评分：教师：

2011 年 2 月 21 日

模拟电路课程设计任务书

20 10－20 11 学年第 2 学期第 1 周－ 1.5 周

题目超温报警电路的模拟系统设计

内容及要求

设计任务和要求

①检测温度范围为0ºC~100ºC，采用箔电阻、精密电阻及电位器组成测量电桥作为温度传感器；

②可设定报警温度上限值0ºC~100 ºC；

③当检测温度超过设定上限值时，发出蜂鸣器报警声，要求报警声喃喃间断发声，频率约1Hz；

2. 组织安排：5人一组

进度安排

1.布置任务、查阅资料、选择方案，领仪器设备： 2天；

2. 领元器件、制作、焊接：3天

3．调试＋验收： 2.5天

4. 提交报告：2010-2011学年第二学期3～7周

学生姓名：

指导时间：第1～2周指导地点： E 楼 311 室任务下达20 11 年 2 月 21 日任务完成20 11 年 3 月 1 日考核方式 1.评阅□ 2.答辩□ 3.实际操作□ 4.其它□指导教师系（部）主任

摘要：

为了防止日常生活中因温度的控制不合理而造成财产损失，因而设计了一个超温报警系统，实现温度超过一定值时自动警报，以减少生命财产的损失。

该系统通过由温度传感器pt100作为感知温度的器件，一外界的0度和100度作为温度检测的基准点来调节电路，并将采集到的外界温度转化为对应的电压，再经过后级电路的放大滤波等的处理，得到一个比较稳定的较大的电压。当电压超过一定值时，蜂鸣器发出1HZ的警报声，并切断电源。本文只对电源模块进行探究，该系统的其他模块有本组的其他成员来完成。

为了解决有些电路需要对称电压来供电但对称度又不高的缺点，因此本电源的设计就着重在提高对称电源供电精度和对称度的问题之上, 并从根本上解决了电源的不对称性和精度等问题。

关键词：对称度 lm358 OP07 超温报警

第一章系统组成及工作原理 (5)

1.1 系统组成及简述 (5)

1.2 工作原理 (6)

第二章总体设计方案及原理说明 (6)

2.1、方案一： (6)

2.1.1、电路原理图如下 (6)

2.1.2、电路仿真及数据分析： (6)

2.1.3、工作原理及特点 (8)

2.2、方案二： (8)

2.2.1、电路原理图 (8)

2.2.2、电路仿真及数据分析： (9)

2.2.3、工作原理及特点： (10)

第三章调试过程及结果分析 (10)

第四章设计、安装及调试中的体会 (11)

附录： (11)

一、元件清单 (11)

二、超温报警系统总体原理图 (12)

三、参考书目 (12)

四、系统实物图 (13)

第一章系统组成及工作原理

1.1 系统组成及简述

本系统共由五个模块组成，第一部分是温度检测部分，系统由该模块来检测外界的温度，并经过放大信号后将信号输给下一级电路；第二部分为滤波电路，这一部分较为简单，起到的是滤波的效果；第三部分是控制电路，该部分根据跟所设阈值电压来改变报警的温度，并由该部分电路控制外部电源的接入与断开；第四部分是驱动电路，由该电路来驱动蜂鸣器报警；最后就是电源模块了，该模块负责给整个系统供电。

设计框图

1.2 工作原理

（1）事先给定报警温度值，然后调节温度检测模块，当检测温度超过报警温度值时此模块的输出电压大于或等于2.5v,此时的输出电压会带有一些干扰信号，因此将电压输入到滤波模块电路，经滤波电路处理后得到比较稳定的电压，此滤波电路的输出电压是输入电压的两倍。接着把该电压输入到控制模块电路，当输入电压大于5v时，就切断外部电路，并输出+5v电压。当输入电压小于5v时，不切断外部电路，让其正常工作，输出电压为0。驱动电路判断输入电压如果是+5v，则驱动蜂鸣器报警，其频率为1HZ。当输入电压为0时，蜂鸣器不工作。

至于电源这一模块，为以上电路模块提供电压，电源的输出电压有-12V、+12V、+5V。第二章总体设计方案及原理说明

2.1、方案一：

2.1.1、电路原理图如下

2.1.2、电路仿真及数据分析：

电路仿真图：

波形图：

图3

电路数据及波形分析：从输出端的输出电压看来，+12V输出端和-12V输出端的输出电压分别12.299V和-12.589V，+5V输出端的电压为5.002V。在用示波器分别测他们各自的输出波形，从波形图上可以看出，他们的输出电压很稳定，波动不大。在我看来，此电路的一个缺点是正

负12V电压的对称度还不够好，还有待改进。

2.1.3、工作原理及特点

如图1所示变压器给出的电压经过由D1、D2、D3、D4组成的整流桥后经过电容的平滑滤波后分别接7812 和7912 的输入端。在接7812 和7912 的输入端之前分别经过两级滤波。作为前级的为1000 μF/ 50V的电解电容 ,其作用是通过充放电原理把交流成分去掉; 作为后级的为0.1μF的电容。变压器给出的电压经过整流桥整流和两级电容的滤波后有效的保证了7812和7912的输入端为直流电压 , 确保 7812 和7912两个三端稳压器能正常工作。7812、7912 的输出端又经过由两个 47μF/50V 的电解电容滤掉其交流成分 , 经过 1个0.1 μF的电容虑掉其高频成分 , 输出端分别为稳定的直流 + 12V和 - 12V电压。7812的输出端经过电容的滤波接到7805的输入端，此时7805输入电压为稳定的12V，输出端经过一个0.1uF的电容滤波后输出稳定的+5V 电压。在该电路中，7812的公共端接地电压为0，根据7812的特性Vout-Vo=12,保证了输出端为+12V电压。7912、7805也同样分析。

此电源电路的特点是：

（1）、能产生对称的正负12V电压

（2）、选用元件性能可靠，成本低，且为常用的元件

（3）、有效利用了整流桥和三端稳压器的特点进行合理的电路设计。

2.2、方案二：

2.2.1、电路原理图

图4