电子技术综合训练任务书1.docVIP

摘 要 我们本次课程设计的主题是做一个简易温度控制器。根据课题，我们设计用纯比较运算放大器实现其任务要求。具体方法是采用热敏电阻作为温度传感器，将温度模拟量转化为数字量，再利用比较运算放大器与设定温度值进行比较，输出高或低电平至电路控制元件从而对控制对象进行控制。整个电路分为四个部分：测温电路，比较电路，报警电路，控制电路。其中后三者为技术重点。 为模拟温度变化，此设计用滑动变阻器代替热敏电阻，而加热部分，用继电器连接两LED灯模拟实现。 关键词：温度控制、温度模拟量、纯比较运算放大器 目 录 1、设计任务和要求…………………………………………………4 1.1设计任务……………………………………………………………4 1.2设计要求……………………………………………………………4 2、系统设计…………………………………………………………5 2.1系统要求……………………………………………………………5 2.2方案设计……………………………………………………………5 2.3系统组成及工作原理………………………………………………7 3、单元电路设计……………………………………………………8 3.1 测温部分单元电路 ………………………………………………8 3.1.1电路结构及工作原理………………………………………8 3.1.2电路仿真……………………………………………………8 3.1.3元器件的选择………………………………………………8 3.2 比较部分单元电路…………………………………………………8 3.2.1电路结构及工作原理………………………………………8 3.2.2电路仿真……………………………………………………9 3.2.3元器件的选择………………………………………………9 3.3 报警部分单元电路…………………………………………………9 3.3.1电路结构及工作原理………………………………………9 3.3.2电路仿真……………………………………………………10 3.3.3元器件的选择………………………………………………10 3.4 控制部分单元电路…………………………………………………10 3.4.1电路结构及工作原理………………………………………11 3.4.2电路仿真……………………………………………………11 3.4.3元器件的选择………………………………………………11 4、系统仿真…………………………………………………………13 5、电路安装、调试与测试…………………………………………16 5.1电路安装……………………………………………………………16 5.2电路调试……………………………………………………………16 5.3系统功能及性能测试………………………………………………17 5.3.1测试方法设计………………………………………………17 5.3.2测试结果及分析……………………………………………17 6、参考文献……………………………………………………19 7、总结和体会…………………………………………………20 8、附 录………………………………………………………21 1、设计任务及要求 1.1设计任务 设计并制作一个温度监控系统，用温度传感器检测容器内水的温度，以检测到的温度信号控制加热器的开关，将水温控制在一定的范围之内。 1.2设计要求 1、当水温小于50℃时，H1、H2两个加热器同时打开，将容器内的水加热，； 2、当水温大于50℃，但小于60℃时，H1加热器打开，H2加热器关闭； 3、当水温大于60℃时，H1、H2两个加热器同时关闭； 4、当水温小于40℃，或者大于70℃时，用红色发光二极管发出报警信号； 5、当水温在40℃～70℃之间时，用绿色发光二极管指示水温正常； 6、电源：220V/50HZ的工频交流电供电。 （注：直流电源部分仅完成设计即可，不需制作，用实验室稳压电源调试） 按照以上技术完成要求设计出电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim或OrCAD/PspiceAD9.2进行必要的仿真，仿真通过后购买元器件，用万用板焊接电路，然后对制作的电路完成调试，撰写设计报告，通过答辩。设计电路时，应考虑方便调试。 2、系统设计 2.1系统要求 主要技术要求为将温度模拟信号转变为数字温度信号再转化为控制信号，对报警电路和控制电路进行控制。任务要求有四个温度控制点（分别存在各个器件的控制）.如下（H1.H2均为加热器）： 2.2方案设计 根据任务要求，查阅资料可采用555时基电路、比较运算放大器和555集成逻辑电路的组合电路、纯比较运算放大器电路、单片机。 方案一：555时基电路 IC1555集成电路接成自激多谐振荡器，Rt为热敏电阻，当水温温度发生变化时