模电课程设计设计报告温度检测上下限报警电路

1、1 / 111 / 11 电子信息和工程专业模拟电子技术课程设计设 计 报 告2011 年 7 月2 / 112 / 11 苏州科技大学电子和信息工程学院模拟电子技术课程设计报告课设名称温度检测上下限报警电路学生姓名学号班级同组姓名指导教师叶晓燕2011 年 7 月3 / 113 / 11 苏州科技大学电子和信息工程学院模拟电子技术课程设计报告1 设计课题：温度检测上下限报警电路2 课程设计目的：（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 multisim工具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

2、的类型和特性, 并掌握合理选用元器件的原则（5） 掌握模拟电路的安装测量和调试的基本技能 , 熟悉电子仪器的正确使用方法, 能力分析实验中出现的正常或不正常现象( 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；进一步提高分析问题、解决问题的能力3系统知识介绍本设计的工作原理主要分为温度电压转换、信号调理及报警几部分。本实验由于在仿真时， 没有温敏电阻的实际模型， 所以用滑动变阻器直接代替温敏电阻的功能进行试验。本设计采用放大电路，将代替温敏电阻的滑动变阻器传送过来的电压进行放大，以便于观察

3、。双限报警部分是采用窗口比较器实现的，设定15和 30对应的电压值为上下限阈值，输入电压和上下限值进行比较，若在这个范围之内，说明室温处于正常状态不警报，若温度低于 15，则绿灯亮；若温度高于30，则红灯亮。4电路方案和系统、参数设计；（1）电路系统设计：1 温度电压信号采集首先，通过代替温敏电阻的滑动变阻器，模仿温度变化温敏电阻阻值的变化，温度升高， 温敏4 / 114 / 11 电阻的阻值减小， 也就是滑动变阻器的阻值减小，温度降低，温敏电阻的阻值增大， 对应于滑动变阻器的阻值增大。 2 信号调理为了防止所传送的电压值达不到发光二极管的阈值电压，在电压信号传送的始端， 加上一个信号放大电路

4、，放大系数，电压跟随器的使用，使输出电压稳定，提高带负载的能力。 3 双限报警电路双限报警部分采用窗口比较器实现，双限报警电路图如图。 设定 15和 30对应的电压5 / 115 / 11 值为上下限阈值， 输入电压和上下限值进行比较。若在这个范围之内， 说明室温处于正常状态不警报；若高于30对应的电压值，则红灯亮报警；若低于15对应的电压值，则绿灯亮报警。其中，如下面作图所示是对温敏电阻传送过来的信号进行比较的电路，上面部分为低温比较，下面部分为高温比较如下图右边电路所示，是对比较以后的信号进行报警的电路，反应温度的情况，图中所示是温度低于设定值的结果。6 / 116 / 11 （2）电路功

5、能框图：（3）元器件和参数设计：在控制温度上下限的产生信号电路部分，选用+5v电源、两个 1k电阻，两个 5k滑动变阻器组成。信号放大电路由 opamp_3t_basic运算放大器、5.1k固定电阻及 1k固定电阻组成。电压比较电路部分主要由lm358m 组成， 当正向电压高于反向的电压时， 则输出高电平，否则输出低电平。基于它原理简单适合本设计，故采用它作为窗口比较器的主要器件。lm358m 的简单性能介绍，运放类型：低功率；运放数目：2；带宽： 1m hz；针脚数： 8 工作范围： 0-70；额定电源电压： +5v；输入偏移电压：最大7mv （4）电路图和器材清单表器材清单温度电压信号采集

6、信号调理电路双限报警电路tx7 / 117 / 11 器材名称数量器材名称数量1k固定电阻8 导线若干5.1k固定电阻3 opamp_3t_basic运算放大器3 5k滑动变阻器3 lm358m 运放2 1zb8.2 稳压二极管4 +5v直流电源1 8 / 118 / 11 （5）电路仿真：multisim仿真软件界面：实验效果：低温报警高温报警9 / 119 / 11 高温检测信号输出波形低温检测信号输出波形温敏电阻产生的电压信号波形低温控制信号阈值电压波形高温控制信号阈值电压波形电路仿真图：10 / 1110 / 11 实际效果：通过电路的设计仿真，实现了对温度上下限的报警功能。5设计总结

7、（1）课题选择的情况总结；11 / 1111 / 11 在设计的过程中我们用了自己的理论知识去分析和计算电路图，虽然将所学的知识运用到现实当中去了，但是我们从这次课设中总结的结论是，理论永远是理论知识，而实际往往和理论的有些偏差，因为我们不可能把实际当中的任何情况都能考虑进去，只有通过不断地去调试，理论和实际结合才能把系统顺利完成。（2）知识和技能应用情况；这次的综合课程设计里我们学到了很多，也温故了许多以前学习过的软件应用知识，如multisim 、protel等，使得我对这些操作软件更加熟悉，应用更加熟练，这对我今后的应用很有帮助。在完成课程设计的过程中，我们查阅了许多关于课程设计题目的资

8、料，这些新知识对我们日后的学习会有所帮助。我们对电路和低频这两本书有了更深层次的认识，掌握了如何运用书本的知识去做一个较简单的系统，最终，通过大家努力把温度检测报警系统设计出来了。（3）进度和时间 :2011 年 6 月 20 日2011 年 6 月 28 日；（4）建议和改进；首先，本电路所用的元器件以及整体构思都比较一般，并没有什么先进性。其次，元器件的精确度也不是很高， 比如用 lm358m 放大器，其精确度也是有限的。 再有，自己所设计的放大部分的参数选取不够完美，问题考虑不周，并不是所有温度都能超限报警。然后，由于所学知识和能力有限， 设计的电路还有不完善之处， 许多地方仍然需要改进， 从而减小误差，增加其实用性。这个可以当我们所学知识更加充分时去完善它。6主要参考文献1 康华光， 电子技术基础 -模拟部分，北京，高等教育出版社，第五版2 阎石， 数字电子技术基础 ，北京，高等教育出版社，