数模电课程设计报告超温报警器模拟制作.docx
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数模电课程设计报告超温报警器模拟制作
模数结合课程设计报告书
题目:
超温报警器模拟制作
超温报警系统的模拟制作
一设计任务与要求
1、当温度超过工作件温度的上限,温控电路便工作,电路能发出报警声,同时红色发光二极管点亮。
温度低于设定温度,报警解除,发光二极管熄灭。
2、电路能记录报警次数,并以橙色发光二极管显示。
即报警一次,亮一次,两次亮两次,以此类推。
3、计到十次的时候,不再计数,报警不解除。
二设计思路
(1)题意
在现实生活中,常有一种工程技术,即带有自动温度补偿的设备,在规定温度内正常工作。
但是为设备安全,需设定工作的上限温度,万一温控补偿失效,设备温度一旦超出上限温度时,便立即切断工作电源并报警。
而待设备修复之后,再投人使用。
(2)模拟制作实训要求
为了能让作品在很短时间内模拟上述过程,将题目适当修改,即用数显电路代替工作件,当其接通市电后,数显电路会周而复始地按顺序"0-1-2-4-8-0-8-4-2-1"显示数字。
(3)参考电路
图是实现上述模拟功能的电子制作电路图。
元件数值均在图上标明,读者可根据各自情况设计电路、制作、演示。
(4)电路工作原理
IC1A、IC1B为电压比较电路,R3、R4与R9、R10分别为IC1A、IC1B的反相端提供比较基准电压。
当工作件温度在规定范围内,相当于电烙铁远离热敏元件R5,R5阻值较大,IC1A同相端电压较低,使V+ 这时电源经K1-1接通绿色指示灯,绿色LED灯亮;IC1C为方波振荡器,其振荡频率由R14、R14、C6、R17、R18决定,IC1C的输出接K21-1,振荡器正常工作时黄色指示灯闪烁。 若将发热的电烙铁靠近热敏电阻R5,几秒钟后热敏电阻感受到较高的温度,其阻值突然下降,使VR5下降,VR6上升,则IC3的V+>V1(同相端电压大于反相端电压),IC1A的①脚输出高电平,这电压一路输给VT1的基极,另一路经延时电路R8、C4输给IC1B的同相端,使IC1B的同相端电压大于反相端电压。 于是VT1、VT2的基极都得到高电平而导通,使电磁继电器的线圈有电流通过,动接点动作,K1的动接点脱开K1-1而与K1-2接通,红色发光二极管得电发光。 K2的动接点动作,其中K21的动接点脱离K21-1而与K21~2接触,IC1C的振荡输出给有源讯响器又发出断续报警声。 随后,将电烙铁运离R5,则R5感受的温度降低,阻值又变大,VR6变小,导致VT1、VT2截止,K1、K2的线圈失电无电流流过,它们的动接点复位,K1动接点回到K1-1;绿色发光管点亮,红色发光管熄灭;K21的动触点回到K21-1,黄色指示灯闪烁,讯响器停止报警。 三设计过程 设计电路原理图 生成该电路原理图的元器件材料清单列表。 Used元器件型号元器件序号元器件封装元器件说明 PartTypeDesignatorFootprint 74LS00 U5 DIP14 DIP16 DIP16 DIP16 DIP8 DIP28 DIP6 DIP20 DIP8 VR3 VR3 VR3 SIP2 74LS163 U1 74LS163 U3 74LS163 U2 555 U15 2864 U4 CAP C1 CAP C5 CAP C4 CAP C3 CAP C2 CAP C6 Component_1 U18 DAC0832 U16 LM331 U17 POT2 R23 POT2 R24 POT2 R22 RES2 R25 RES2 R20 RES2 R1 RES2 R21 RES2 R3 RES2 R4 RES2 R18 RES2 R2 RES2 R15 RES2 R19 SPEAKER LS1 ZENER1 D1 五设计体会与建议 设计体会 通过这次Protel99电路设计与制版实验课程设计,让我了解了制作与编辑元件电路原理图元器件库的方法—设计电路原理图的方法—对该电路原理图进行电气规则测试的方法—生成该电路原理图的网络表文件的方法—生成该电路原理图的元器件材料清单列表的方法;制作与修改PCB元件封装的方法—设计PCB图的方法—生成该PCB图相应的PCB信息报表的方法—生成该PCB图相应的钻孔文件报表的方法;打印与输出设计文件的方法。 通过这次学习,让我对各种电路的电路原理图的设计与PCB图的设计都有了大概的了解,所以说,坐而言不如立而行,对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。 对设计的建议 课程设计对学生来说是一次很重要的锻炼机会,也是个提升自我的好机会。 学校对这应该给予足够的重视,也要进行合理的安排,以避免不必要的冲突。 另外我希望老师在我们动手制作之前应先告诉我们一些关于所做电路的资料、原理,以及如何检测电路的方法,还有关于检测芯片的方法。 通过这次设计加强了我们的动手能力,这样会有助于我们进一步的进入状态,完成设计。 A、B: 串行数据输入端 Cr: 异步清零端 CP: 时钟端 图1芯片功能图 图2CD4011内部保护网络 图3图 图4逻辑图 逻辑表达式: Y= 真值表 A= X Y Q 动作 0 0 ? 禁止 0 1 1 设定 1 0 0 重置 1 1 不变 无 (1)当X=0、Y=0时,将使两个NAND门之输出均为1,违反触发器之功用,故禁止使用。 如真值表第一列。 (2)当X=0、Y=1时,由于X=1导致NAND-A的输出为”1”,使得NAND-B的两个输入均为”1”,因此NAND-B的输出为”0”,如真值表第二列。 (3)当X=1、Y=0时,由于Y=0导致NAND-B的输出为”1”,使得NAND-1的两个输入均为””1,因此NAND-A的输出为”0”,如真值表第三列。 (4)当X=1、Y=1时,因为一个””1不影响NAND门的输出,所以两个NAND门的输出均不改变状态,如真值表第四列。 注: 由于资料来源有限,请自行对应逻辑符号。 管脚功能: 1A数据输入端 2A数据输入端 3A数据输入端 4A数据输入端 1B数据输入端 2B数据输入端 3B数据输入端 4B数据输入端 VDD电源正 VSS地 1Y数据输出端 2Y数据输出端 3Y数据输出端 4Y数据输出端 VDD电压范围: -0.5Vto18V 六参考文献 [1]赵广林.Protel99SE电路设计与制版.北京: 电子工业出版社,2005年 [2]高鹏等编.Protel99入门与提高.北京: 人民邮电出版社,2003年 [3]赵晶等编.Protel99高级应用.北京: 人民邮电出版社,2003年 [4]郝文化.ProtelDXP电路原理图与PCB设计.北京: 机械工业出版社,2004年
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- 关 键 词:
- 数模 课程设计 报告 报警器 模拟 制作