自动温奶器电路设计

电气工程学院

课程设计说明书

设计题目：自动温奶电路设计

系别：电气工程系

年级专业：检测一班

学号： 131203021001

学生姓名：顾春阳

指导教师：崔建新

教师职称：讲师

电气工程学院《课程设计》任务书

课程名称：测控仪器电路设计

基层教学单位：仪器科学与工程系指导教师：崔建新

说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份

摘要

随着科学技术的发展，人们的生活节奏加快，人们对婴幼儿的养育时间减短，同时对婴糼儿养育的要求不断变高，需求变得越来越多种多样。研究一种婴儿全自动热奶器，只要将奶瓶放入热奶器内，热奶器就会自动加热，并且使奶瓶保持在恒温状态，从而省去了要热奶的麻烦，给父母亲提供了很大的便利。该简易自动温奶器还能同时用于对饮料、饭菜等的保温，对日常生活也有很大的帮助。通过利用NE555振荡器对电路进行延时，控制使之保持温度；热敏电阻器对温度进行监测，保证装置维持恒温；电源电路对电源稳定有作用。

关键词：NE555振荡器加热温控

目录

摘要 (1)

第一章绪论 (3)

1.1 设计背景 (3)

第二章设计方案 (4)

2.1 自动温奶器功能 (4)

2.2 产品装置的意义 (4)

2.3 自动温奶器工作原理 (4)

2.4 元器件选择和制作 (6)

2.5 温奶器装置框图 (7)

2.6 单元电路图 (7)

2.7 整体电路图 (12)

第三章结论 (13)

第四章参考文献 (14)

第五章心得体会 (15)

第一章引言

随着时代的进步，生活节奏的加快与对待婴幼儿的养育问题同时更加重视的问题之间的矛盾，促使我来研究婴幼儿牛奶加热问题。由于婴儿的消化系统的脆弱，使得婴儿有了少吃多餐的特性和对待食物的温度有着严格的要求，婴儿奶粉冲泡要求是30℃-40℃,而婴儿对食物最易接受的温度是28℃，这就给很多上班族家庭带来了很多的麻烦。为了给人民生活带来最大的便利，而研制了一种给婴儿奶瓶自动加热的婴儿奶瓶自动加热器，来迎合各种家庭和需要。

1.1设计背景

现今在国内市场上的婴儿奶瓶自动加热器多为纯连续加热或者是只是一次性加热报警的加热器，根据现在人们的需求，决定研制一种即可一次性加热，又可连续加热的加热器。也就是在原有的连续加热器上加上温控报警系统，又不改变可连续加热的功能。

婴儿奶瓶自动加热器具有以下特性：

1、科学性：该项目使用了组合式发明法，它把生活中的温控电路与普通加热器有效地组合起来，它的设计合理，构思新颖，科学性强。

2、创新性：婴儿奶瓶自动加热器是加热器和温控电路相结合改制成的，它集于普通加热器和温控电路于一体，使普通加热器的原有功能扩大，实用性增强，能够长时间的保持一定的温度。

3、实用性：婴儿奶瓶自动加热器具有双重功能，即可当普通加热器使用，又可以长时间保温，它比普通加热器使用更方便、更实用、更科学，它价格低廉，使用方便适用于各种类型的家庭。

第二章设计方案

2.1自动温奶器功能

自动温奶器可以对奶瓶进行加热，保温通过设定温度，温奶器自动加热奶瓶使奶瓶达到设定的温度，保持奶瓶的恒温。使用方便简洁。

使用普通电热杯和本文介绍的自动温奶控制器，可对婴儿奶瓶进行自动加热，他是年轻父母亲的得力助手。

2.2产品装置的意义

自动温奶器是电子科学发展的产物，是对电路设计，系统组合和优化的理解所设计出的电子电路，具有广泛的意义。我们在理解温奶器工作原理的同时，根据设计要求和设计参数，分析各部分电路的作用，整合电路就得到了整个系统。自动温奶器极大的方便了人们的日常生活，也应为人们生活的需求，促进了电子科学的发展，从而有更多的满足方便的电子产品问世。

2.3自动温奶器工作原理

自动温奶控制器的线路如图所示，它由温度传感器，单稳态触发器和电源电路等几大部分组成。

温度控制装置由以下几部分组成，变压器将220V交流电变成低压交流电，同时也起到绝缘隔离作用温度传感器固定在温度控制装置中，给加热丝通上交流电，给加热体加热。

自动温奶器电路示意图

单稳态触发器由NE555时基集成电路构成，热敏电阻RT用作温度传感器。当电热杯内的水温较低时，热敏电阻器RT表现阻值较大，调节电位器RP可是时基集成块触发端第2脚的的电平低于1/3电源电压（指集成块A的供电电压VDD），单稳电路出发翻转进入暂态，电路置位，输出端第3脚输出高电平，继电器K通电吸合，其常开接点K-1闭合，插在X里的电热杯通电加热。同时发光二极管LED点亮发光，指示温奶器处于加热工作状态。这时集成块内部放电管截止，第7脚被悬空，电源通过R2向电容C1充电，使阈值端第6脚电平不断升高，约经t=1.1R2C1≈30s时，6脚电平可上升到2/3电源电压，如这时水温仍然较低即第2脚电平仍低于1/3电源电压，电路则保持位置状态不变，电热杯继续加热；如此时水温已达到预定温度（如28℃），因RT水温度升高而下降，这时2脚电平已高于1/3电源电压，时基电路即复位亦即单稳态触发器翻转进入稳定态，第3脚输出低电平，继电器K失电释放，接点K-1跳开，插座X停止对外送电，电热杯就停止加热，同时加热器指示灯熄灭。此时，集成块内放电管导通，第7脚对地短接，所以C1储存的电荷就通过第7脚泄放可为下次加热做延迟准备。此时如果长时间不取用奶瓶，杯内温度就会逐渐下降，当温度降至40℃以下时，由于RT阻值变大，集成块的第2脚电平又降至1/3电源电压以下，时基电路再次置位，电热瓶又通电加热……如此反复

循环，放在电热杯内加温的奶瓶就能保持恒温。调节电位器RP的阻值，可以改变奶瓶恒温温度的高低。

整机电源由变压器T降压，二极管VD2—VD5桥式整流和电容C2滤波供给，由于奶瓶恒温不要求很高的精度，所以不必对电源进行稳压。

2.4元器件选择与制作

A可选用NE555时基集成电路。VD1用1N4148型硅开关二极管，VD2—VD5可用1N4001型硅整流二极管。LED用普通圆形红色发光二极管。

RP最好采用WSW有机实芯微调可变电阻器，Rt为负温度系数热敏电阻器。R1R2伟碳膜电阻器，K为微小型中功率继电器。C1C2为电解电容器。T为小型电源变压器。

温度传感器探头需做适当的加工，如图示

用塑料软解衔接好热敏电阻Rt，连接点处要套上绝缘线管，然后再用环氧树脂将整个热敏电阻器与焊接点统统密封起来，经过这样的的处理后，热敏电阻器就不怕水的侵蚀了。全部元件安装好后就需要对控制温度进行调整，调整时现将微调继电器RP至于阻值最小的位置，接好热敏电阻器连接导线，将热敏电阻器至于杯中，在杯内放置