自动温度控制报警器.docxVIP

传感器课程设计

设计题目：自动温控报警器班 级：

学 号：

姓名：指导老师：设计时间：

传感器课程设计

第

第PAGE2页

目录

第一章 概述??????????????????????3

1.1设计自动温控报警器的意义?????????????????3

1.2设计自动温控报警器的要求?????????????????3第二章自动温控报警器的制作与原理????????????32.1实验工具及装置器件：???????????????????3

2.2自动温控器装置电路方框图及其原理??????????????4

2.3对装置中主要元器件的分析?????????????????4

2.3.1LM324比较器?????????????????????5

2.3.2由NE555定时器接成的多谐振荡器?????????????52.3.3十进制计数/译码器CD4017????????????????52.3.4锁存/译码/驱动电路CD4511????????????????62.4温度报警器工作过程???????????????????6第三章实验中所遇到问题及设计总结????????????83.1实验中所遇到问题及采取的措施???????????????83.2课程设计总结??????????????????????8

第一章 概述

现实生活中，常常需要进行温度控制。当温度超出某一规定的上限值时，需要立即切断电源并报警。待回复正常后设备继续运行。本实验的目的就是亲自动手制作一个这样的温度报警器，实现这一目标，完成其报警的自动控制。

设计自动温控报警器的意义

温度是一种最基本的环境参数，它是与人类的生活、工作关系最密切的物理量，也是各门学科与工程研究设计中经常遇到和必须精确测量的物理量。从工业炉温、环境气温到人体温度，从空间、海洋到家用电器，各个技术领域都离不开测温和控温。因此研究温度的测量和控制方法具有重要的意义。

设计自动温控报警器的要求

要求分析好所给的温控报警装置的电路图，熟悉各部分元件的输入输出参数及原理

在理解电路图的基础上去认识各个元件的实际物理性状，并根据电路图将元件焊接在电路板上

要求所制作的温控报警器工作正常，使用安全方便，能够实现预期目标

第二章 自动温控报警器的制作与原理

实验工具及装置器件：

电烙铁焊锡 电路板电线 电子引脚用剪钳 万用表+12V直流电源电阻：5k1×2，510×7，20k，2k2，2k，热敏电阻

滑动变阻器：5k，10k

电解电容：470uf/16v,220uf/16v.电容：103

三极管：9013

二极管：4148×8

集成元件：ne555，lm324,cd4017,cd4511,数码管4025

电磁继电器，扬声器等

自动温控器装置电路方框图及其原理

图2.1 自动温控器装置原理方框图

本模拟电路采用常用的LM324作比较器，NE555作振荡器，十进制计数/译码器CD4017以及锁存/译码/驱动电路CD4511作作译码显示达到上述要求。调节电位器R4设定动作温度，模拟设备正常运行时的状态，使数码管顺序循环显示0-1-2-4-8-0-1-2-4-8,调节电位器R9，可改变数码管循环显示速度。用电烙铁代替发热元件，靠近发热元件。发热元件岁温度改变阻值，当敏感元件感受的温度超过设定的上限温度时，数码管停止显示，报警电路同时报警。将电烙铁离开热敏元件，使热敏元件所感受的温度在上限温度以下，温度电路恢复正常，报警停止，数码管恢复循环显示数字。

对装置中主要元器件的分析

LM324比较器

在本设计的电路图中，只用到了LM324比较器其中的一组，，它有5个引出脚，其中“+”、“—”为两个信号输入端，“Vcc”、“Gnd”为电源端和接地端，拿

第一组比较器为例，若引脚2输入电压小于引脚3的输入电压，则引脚1的输出即为高电平，否则即为低电平。

由NE555定时器接成的多谐振荡器按右图即可接成多谐振荡器。该

电路生成的振荡信号由NE555定时器

通过引脚3输出，其中R9为可调电阻，最大阻值为5KΩ。

通过对该电路的具体分析可得，电容C4上的电压Vc将与VT+与VT-之间往复振荡，Vc和Vo的波形分别是振荡波形和方波。

电路中电容C4的充电时间T1和放电时间T2各为

T1=(R9+R10)Cln2T2=R10Cln2

图

图2.2 多谐振荡器

T=T1+T2=（R9+2R10）Cln2

求得T的范围为0.67s～1.42s

通过调节R9的阻值以改变电路的振