食油掺假探测器

1、目 录一. 设计任务1二. 设计方案1三. 电路设计3四. 整体电路图的仿真测试及性能检测4五. 收获与心得体会6食油掺假探测器设计第一部分 设计任务设计任务及要求选择合适的参数，设计一个由555定时器构成的食油掺假探测器。当食油为纯油时，扬声器不发声，当食油里含有杂质时，扬声器发声。第二部分 设计方案1、设计方案分析论证分析：根据设计任务及要求，设计一个由555定时器构成的食油掺杂探测器，食油为纯油时，扬声器不发声，当油里有杂质时，扬声器发声。掺杂不同，扬声器发声不同。由于食油掺杂不同，其电阻不同，所以可以通过电阻不同来改变输出信号，进而影响扬声器发声，而根据扬声器发声的不同又可以确定食油是

2、否为纯油及掺杂情况。由于由555定时器组成的多谐振荡器不需要外加触发信号，加电后自身就能产生周期性的矩形脉冲或方波，来驱动扬声器发声。因而可以用由555定时器组成的多谐振荡器及相关元件实现电路。论证：由555定时器构成的多谐振荡器如下图所示。 图(1)（1）多谐振荡器只有两个暂稳态。假设当电源接通后，电路处于某一暂稳态，电容C上的电压UC略低于1/3UCC，U0输出为高电平，三极管V1截止，电源UCC通过R1与R2给电容C充电。随着充电的进行UC逐渐增高，但只要1/3UCCUC2/3UCC，输出电压U0就一直保持高电平不变，这就是第一个暂稳态。(2)当电容C上的电压UC略微超2/3UC时(即U

3、6和U2均大于等于2/3UC时)， RS触发器置 0，使输出电压Uo从原来的高电平翻转到低电平，即Uo=0，V1导通饱和，此时电容C通过R2和V1放电。随着电容C放电，UC下降，但只要2/3UCC>UC>1/3UCC，Uo就一直保持低电平不变，这就是第二个暂稳态。(3)当UC下降到略微低于1/3UC时，RS触发器置 1，电路输出又变为Uo=1，V1截止，电容C再次充电，又重复上述过程，电路输出便得到周期性的矩形脉冲。其工作波形如图图（2）2、集成块功能说明555定时器由电阻分压器、电压比较器、基本RS触发器和集电极开路的放电三极管V几部分电路组成的一种单片集成电路。原理图（1）和外

4、部引脚图（2）图（3）图（4）定时器的主要功能取决于两个比较器输出对RS触发器和放电管V状态的控制。当U6>2/3UCC时，比较器C1输出为0，比较器C2输出为1，基本RS触发器被置0，V导通，U0输出为低电平。当U6<2/3UCC、U2<1/3UCC时，C1输出为1，C2输出为0，基本RS触发器被置1，V截止，U0输出为高电平。当U6<2/3UCC、U2>1/3UCC时，C1和C2输出均为1，基本RS触发器的状态保持不变。因而V和U0输出状态也维持不变。第三部分 电路设计选择合适参数，进行电路设计图（5）注：电阻R2代表食油，R2两端为两个导电性能好的探针。第四

5、部分 整体电路图的仿真测试及性能检测1、电路的安装调试（实物和仿真）根据电路原理图连接实物图如图（6），经用万能表反复测试线路及调试电路后，实物电路正常工作。 图（6） 2、性能指标测量及记录图（7）图（8）图（9）说明：图（7）、图（8）、图（9）分别对应R2=20K、R2=51K、R2=200K的输出波形图，表明电阻R2越大输出波形的频率越小。当R2无穷大时，频率无穷小。食油惨杂浓度不同，导电性能不同，影响输出波形频率，即影响喇叭输出音调的高低。当食油为纯油时，喇叭不响。3、元器件清单LM555CM 1个、电容0.01uF、47uF、100uF各1个、喇叭（200Hz）1个、6V电源1个、

6、2K电阻1个、单刀单掷开关1个、导线若干、探头2个。第五部分 收获与心得体会课程设计是培养大学生综合运用所学知识,进而分析和解决实际问题,锻炼大学生实践能力的一个重要环节,是对大学生实际工作能力的具体训练和考察的一个重要过程。作为学习电子信息科学与技术的学生，对于电子电路系统的设计是必须要掌握的,所以这学期我们用两周的时间来学习数字电子技术基础的课程设计。历时两周,其实实际工作时间就几天。我们组的课程设计内容为设计一个“食用油掺假探测器”，是一个实物，主要在面包板上配合一些电子器件来完成。回顾起来，感慨颇多，可能因为做类似的内容次数比较少，感觉挺困难的。因为电路设计部分和连接电路必须由我们自己

7、独立来完成，所以难免会遇到些问题。比如，如何把555定时器用到设计中来?如何设计探针来与食用油联系?该用几个555来设计电路?如何使用面包板等.才知道自己在电路连接和设计方面有很多不足，不过最后在史毅敏老师的指导下，所有的问题都游逆而解了。从理论到实践，整整两星期的日子，我们苦多于甜，但是学习不就是这样？苦尽甘来嘛！通过这次课程设计我懂得了理论与实际相结合有多重要，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实际问题相结合起来，从理论中得出结论，才能真正应用于实践，从而提高我们的实际动手能力和独立思考能力。其实生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。学习确实很辛苦，但苦中也有乐，而且我们

8、这也是一个团队的任务，团队需要个人，个人也离不开团队，所以我们必须发扬团结协作的精神一起工作 。在学习中我们有说有笑，相互帮助，配合默契。当然某个人的离群就可能导致整个工作的失败,在完成这次学习任务中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都掌握才行，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。所以说团结协作也是我们此次课设成功的一个非常重要的保证。这次实习也正好锻炼了我们这一点，这是非常宝贵的。对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。这次课程设计终于顺利完成了，通过这次课程设计,我明白了自己在电路连接和设计方面还有很多不足，但也学会了好多在课本上没有的知识内容，明白了合作的重要性。在这里，对给过我帮助的所有同学和我们的指导老师表示忠心的感谢！感谢老师的帮助，您辛苦了！挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次学习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆。参考书目： 1、杨颂华，冯毛官，孙万蓉，等.数字电子