水温控制系统设计（模拟电子技术） .docVIP

PAGE  目 录 1前言………………………………………………………………… 01 2设计内容及要求…………………………………………………… 02 2.1 设计的目的及主要任务………………………………………………………02 2.1.1 设计的目的……………………………………………………………………02 2.1.2 设计任务及主要技术指标…………………………………………………02 3设计框图及整机概述……………………………………………………………02 3.1．设计框图……………………………………………………………………02 3.1.1 总体设计思路框图…………………………………………………………02 3.1.2总体设计原理框图…………………………………………………………03 3.1.2整体概述……………………………………………………………………03 4.各单元电路的设计方案及原理说明………………………………04 4.1总体设计原理及方法………………………………………………………04 4.2单元模块设计………………………………………………………………04 4.2.1电源模块……………………………………………………………………04 4.2.2温度传感器模块设计………………………………………………………04 4.2.3放大器模块设计…………………………………………………………05 4.2.4比较器模块设计……………………………………………………………07 4.2.5继电器模块设计……………………………………………………………08 4.2.6加热模块设计………………………………………………………………11 5.仿真调试过程及结果分析…………………………………………11 5..1电路的安装…………………………………………………………………11 5.2电路的调试…………………………………………………………………12 5.3电路的仿真…………………………………………………………………13 5.4调试过程结果分析…………………………………………………………15 6五．设计、安装及调试中的体会…………………………………16 7对本次课程设计的意见及建议…………………………………………17 8 参考资料………………………………………………………………………18 附录II 整体电路图……………………………………………………………19PAGE  PAGE 20 附录I 元件清单……………………………………………………………20 前言 无论是工业控制领域还是消费电子领域，温度控制的应用都非常广泛，如工业控制中的锅炉、加热炉的控制，消费电子领域的热水器、饮水机的控制，内部都涉及到温度控制。 我此次课程设计课题是设计水温控制系统。主要采用电压比较器对继电器的控制实行对水温的控制。主要运用了模拟电子技术基础中的比例放大器，电压比较器，继电器的相关知识。本设计实现了温度的测量和对水温的控制，具有较好的可行性和实用性。信号通过LM35温度传感器输入转化为电信号，在经放大器放大后与设定的电压值比较，输出正电压或负电压来实现电路的通断，间接控制继电器的工作，控制开关，对水是否需要加热，从而实现温度控制。 2 设计内容及要求 2.1设计的目的及主要任务 2.1.1设计的目的 ⑴ 温度控制器是实现可测温和控温的电路，通过对温度控制电路的设计安装和调试了解温度传感器的性能，学会在实际电路中的应用。 ⑵ 进一步熟悉集成运算放大器的线性和非线性的应用。 2.1.2 设计任务及主要技术指标 要求设计一个温度控制电路，其主要技术指标如下： （1）测温和控制温度 测量范围 室温～80 oC （2）控温精度 ：±1 oC （3）控温通道输出为双向晶闸管或继电器，一组转换触点为市电（220V，10A） 3.设计框图及整机概述 3.1．设计框图 3.1.1 总体设计思路框图 图 3.1.1总体设计框架图 3.2总体设计原理框图 总设计原理图 3.2整机概述 本设计要将水温转化成电信号才能控制。所以采用温度传感器来转化温度，经适当放大后与设定的电压比较，设定的电压就代表特定的温度值。当实际温度高于设定温度时，控制电路停止加热；当实际温度高于设定温度时，使电路接通加热。这样就能自动控制温度在某个值或小范围波动。 4各单元电路的设计及原理说明 4.1 总体设计原理及方法 根据绪论中的原理方框图，该设计问题可分为温度传感器模块，放大器模块，比较器模块，继电器模块，加热模块。由于电路中含有运算放大器，需接入±12V直流稳压电源，所以电源模块也可算在其中。 4.2 单元模块设计 4.2.1电源模块设计 本设计的电源电