温度检测与报警系统—模拟电路论文报告.doc
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1、 课程设计报告课程设计报告 课程设计名称:课程设计名称: 模拟电路模拟电路 课程设计题目:课程设计题目: 温度检测与报警系统温度检测与报警系统 学学 院院 名名 称:称: 信息工程学院信息工程学院 专业:专业: 电子信息工程电子信息工程 班级:班级: 学号:学号: 姓名:姓名: 评分:评分: 教师:教师: 2020 1313 年年 9 9 月月 2323 日日 模拟电路 课课程程设设计计任任务务书书 2020 1313 2020 1414 学年学年 第第 1 1 学期学期 第第 1 1 周周 4 4 周周 注: 1、此表一组一表二份,课程设计小组组长一份;任课教师授课时自带一份备查。 题目题目
2、温度检测报警系统设计(报警电路模块) 内容及要求内容及要求 检测温度范围为 0C100 C,采用箔电阻、精密电阻及电位器组成测量电 桥 为温度传感器;4 可设定报警温度上限值 0C100 C,我们选的是超过 60 摄氏度的时候报警; 当检测温度超过设定上限值时,发出蜂鸣器报警声,要求报警声滴滴间断 发 声,频率约 1Hz; 进度安排进度安排 1. 布置任务、查阅资料、选择方案,领仪器设备: 第一周 2 天; 2. 领元器件、焊接、制作:第一周 3 天 3调试:第二周 2 天 4. 验收:第二周 0.5 天 5. 写报告:本学期 37 周 学生姓名: 指导时间:第一、二、四周指导地点:E 505
3、 室 任务下达20 13 年 9 月 3 日任务完成20 13 年 9 月 27 日 考核方式1.评阅 2.答辩 3.实际操作 4.其它 指导教师 杨焱系(部)主任 2、课程设计结束后与“课程设计小结” 、 “学生成绩单”一并交院教务存档。 摘摘 要要 温度检测报警器是专门用来检测电器是否正常使用的一类系统,日常生活中各 电器由于使用方法不对,经常会出现烧坏电器,更严重的是可能会造成严重的生命 安全问题当温度超过设定安全温度时系统会发出蜂鸣声来报警,当处于正常工作状 态时则无报警信号产生。 设计温度检测报警系统,通过 PT100 随温度不同而表现不同的阻值设定不同的 报警温度,进而设定不同的报
4、警温度。当温度超过设定值时,由蜂鸣器通过有频率 的鸣叫进行报警。对于电源部分首先通过变压器对 220V 交流电压进行降压,其次 通过桥式整流电路将交流转化为直流,再次运用电容滤波电路输出比较稳定的直流 电压。对于其它模块首先通过 PT100 对温度采集和放大,再进行信号的过滤,而后 通过比较器设置相应阈值,当高于设定值时输出高电平,此时方波发生器不驱动, 当低于设定值时输出低电平,方波发生器驱动,进而驱动蜂鸣器报警。 温度检测报警系统可以随时提醒人们用电器是否工作在正常温度范围内,对整 个系统和用电器都能起到保护作用。本次系统的设计可以检测到输入信号是否工作 在正常的温度范围内,当温度超过设定
5、温度时会产生报警信号,反之则不报警。本 次设计精密温度检测系统,报警可调等特点。 关键字:温度检测关键字:温度检测 报警报警 蜂鸣器蜂鸣器 滤波滤波 方波发生器方波发生器 目录目录 第一章论第一章论.1 第二章第二章 整体设计内容及要求整体设计内容及要求2 2.1 设计内容.2 2.2 设计要求.2 2.3 设计目的.2 2.4 总体方案设计.2 第三章第三章 系统电路设计系统电路设计.4 3.1 温度采样与放大.4 3.2 报警控制.5 第第四四章章 系系统统调调试试 .6 4.1 电路的安装.6 4.2 调试.6 第五章第五章 总结与展望总结与展望.8 参考文献参考文献9 附录一附录一 电
6、路原理图电路原理图.10 附录二附录二 芯片介绍芯片介绍.11 附录三附录三 元件清单元件清单.13 1 第一章第一章 绪论绪论 随着时间的推移,各家生活水平普遍提升,家家户户慢慢走向了电器化的生活。 像人们平常使用的电吹风,电热水壶 ,电热毯,空调等家用电器,而对于这些电器 都普遍面临一个安全隐患,如果能对这些电器实现报警检测则对于现在都追求以人 身安全为重要问题的人来说则会十分受欢迎,相信大家都会很乐意多花一点钱来买 个安心。而要解决这个问题则成为了当前商人和消费者所关心的事情。 目前,这一技术在国内外已经得到很好的发展和提高,普遍使用于医疗、电机、 工业、温度计算、阻值计算等高精温度设备
7、,应用范围非常之广泛。日常生活中, 各大电器都需要使用到这个模块来保证电器使用是否正常。人们不断提高对用电器 的安全使用及对用电器的及时保护。由我们这种最基本模拟电子技术来设计和控制 的发展到用数字电路来实现及控制,最后通过单片机的编程来实现自动控制。这对 于电子技术来说是一个飞跃式的发展。而且这一技术在国内外也越来越受到大众的 关注,人们开始大量使用这种报警电路来判断这个电器是否处于一个安全工作的温 度状态。由于现在学习的知识有限,还不能达到很高层次的做好这个课题,仅仅只 用了所能运用的模拟电子技术来实现这一阁功能,虽然说还是比较低级的,但还是 蛮成功的。今后一定会用更好的技术来实现这一功能
8、。 2 第二章第二章 设计要求设计要求 2.12.1 设计内容设计内容 设计一个温度检测报警系统 2.22.2 设计要求设计要求 检测温度范围为 0100 ,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; 可设定报警温度上限值 0100 ,我们选的是超过 60 摄氏度的时候报警; 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; 2.32.3 设计目设计目的的 1.通过该实验提高自身的实验素养,实验操作、设计、分析能力,学会将理论 运用到实践当中,学会实验调试过程的分析和处理。 2.设计并完成一个可以达到相应设计要求的温度检测报警系统。 3.
9、学会电压源制作。 4.学会滤波,报警电路设计。 5.掌握 KIA324、lm324、lm78、lm79 系列等芯片的使用方法。 6.掌握通过一个放大器设计方波发生电路。 7.掌握反馈放大电路的计算与实际运用。 8.掌握比较器电路运用与设计。 9.学会动手焊接一个美观、各项功能达到要求的电路。 2.42.4 总体方案设计总体方案设计 根据设计要求可以将该温度检测系统分为 4 个模块,分别为温度检测与放大, 滤波,方波发生及报警电路。由于电源部分是单独存在的,故系统除电源外整体设 计框架如图 2.1。 3 图 2.1 设计框架 温度检测放 大 方波发生电 路 滤波 报警电路 4 第三章第三章 电路
10、组成及其工作原理电路组成及其工作原理 3.1 温度采集和放大温度采集和放大 通过调节滑动变阻器来调节不同阻值使其转化成不同的电信号,而这个信号是 一个相对较小和变化相对缓慢的信号,此时就需要一个对该信号放大的电路,考虑 到有一定的干扰信号,而又要避免对干扰信号的放大,所以我们将采取差分放大电 路。仿真图如图 3.1. 图3.1 温度采集与放大 3. 2报警控制报警控制 该电路图左边部分是方波发生电路,右边部分是蜂鸣器控制报警电路。当方波 发生器输出高电平时,三极管饱和导通,蜂鸣器获得电工作发出鸣响,当方波发生 器输出低电平时三极管截止,蜂鸣器失电,停止工作。这就是为什么我们听到的是 滴答滴答的
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