石大 电子综合开放实验报告.docx
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石大电子综合开放实验报告
电子综合开发实践报告
设计课题:
温度控制报警电路
专业班级:
电信10.2班
学生学号:
2
学生姓名:
设计时间:
2013/1/16
信息科学与技术学院
2013年1月
目录
一、设计任务与要求2
二、方案设计与论证3
2.1设计思想3
2.2原理图4
三、单元电路设计与参数计算4
3.1单位电路设计:
4
3.2相关数据计算:
6
四、总原理图及元器件清单8
4.1.总原理图8
4.2.元件清单8
五、性能测试与分析(软件设计与调试)9
六、结论与心得11
参考文献11
温度控制报警电路的设计
一、设计任务与要求
(1).温度正常时,数码管按0、1、2、3、4、5顺序显示
(2).温度不正常时,数码管按0、1、2、3、4、5、6、7的顺序循环显示,同时绿色发光二极管点亮
(3).温度继续上升到一定值时,数码管不显示,同时红色发光二极管点亮。
(4).要求计数电路的脉冲由555定时器和RC组成的多谐振荡器构成,其中温度用电压表示,8V以下表示温度正常,9-10V表示温度不正常,10V(不含10V)以上表示温度过高。
二、方案设计与论证
2.1设计思想
温度控制报警电路的工作原理框图如图所示,包括振荡电路、计数电路、译码显示电路和温度控制电路。
其中,温度控制电路是本电路的核心。
振荡电路给计数电路提供计数时钟脉冲,当温度正常时,温度控制电路给计数电路提供一个信号,使其按设定的要求计数,并通过有明显死定了在数码管上显示。
当温度超过设定值时,温度控制电路给计数电路提供信号,使其按要求进行报警状态下的计数,并同时点亮绿色发光二极管报警。
当温度继续上升,温度控制电路给译码电路提供信号,使其停止工作,数码管不显示,并点亮红色发光二极管报警。
温度的改变使温度控制电路提供3个不同的控制信号,最终提供计数、译码显示电路显示出来。
2.2原理图
三、单元电路设计与参数计算
3.1单位电路设计:
3.1.1振荡电路
为简化起见,本电路采用100Hz的时钟信号源提供计数时钟脉冲。
3.1.2译码调制:
本电路采用CMOSCD4511芯片作为数码管前的译码部分,其功能表为
当连接4518的4、5脚时,数码管按0→1→2→3→4→5的顺序循环显示,其调试仿真结果为
3.1.3温度控制电路
(1)在温度规定的范围内,相当于可调电阻比例比较小时,U4B同乡端电压较低,使V+ 计数电路与门输出的反馈信号经继电器K1接,计数器的复位端,实现循环显示。 (2)当温度升高时,即可变电阻比例增大到一定程度(66.7%)时,此时的电压,比较器U2A翻转,输出高电平,三极管有基极电流,三极管饱和导通,常闭继电器K1有电流通过,常闭点断开,而常开继电器K2无电流通过,故绿色发光二极管变亮,U1B输出低电平,红色发光二极管不亮,数码管应按0→1→2→3→4→5→6→7的顺序循环显示 (3)当温度继续升高(80%)时,U2A输出低电平,常闭继电器K1无电流通过,绿色发光二极管不亮,U1B输出高电平,常开继电器K2有电流通过,红色发光二极管变亮,CD4511的4脚BI为高电平,数码管不显示。 3.2相关数据计算: 4511BD_5V芯片的所需电压为5V,数码管SEVEN_SEG_COM_K_YELLOW的最小导通压降为1.83V,最低电流为5mA,则数码管所串联的电阻范围为: 对于温度控制部分,U2A比较器LM324AJ的2脚电压为 。 则由 回路可知,当可变电阻的阻值比= 时,绿色发光二极管LED1刚好变亮; U1B比较器LM324AJ的6脚电压为 则由 回路可知,当可变电阻的阻值比= 时,红色发光二极管LED1刚好变亮。 四、总原理图及元器件清单 4.1.总原理图 4.2.元件清单 该表必须有表号,表名,在表上方。 表格中内容字体为五号。 元件序号 型号 主要参数 数量 备注 R1 R 600 7 R2 R 10K 2 R R 10K 1 可变 R3 R 5K 1 R4 R 2K 1 V1 5V 1 VDD VDD 5V 1 LED1 LED 2 U2A LM324AJ 2 K1 EMR011B03 2 K2 EDR201A05 1 U3A 4518D 5V 2 U4 4511BD 5V 1 五、性能测试与分析(软件设计与调试) (1)当可变电阻阻值小于67%(图中为60%),LED1/LED2均不亮,数码管应按0~1~2~3~4~5的顺序循环显示 (2) 当可变电阻阻值大于67%且小于80%时(图中为70%),LED1变亮,LED2不亮,数码管应按0→1→2→3→4→5→6→7的顺序循环显示 (3)当可变电阻阻值大于80%时(图中为85%),LED2变亮,LED1不亮,数码管消隐。 六、结论与心得 我所设计的是一个温度控制报警装置。 通过老师和同学的指导,以及查阅相关内容,初步完成了对温度控制报警装置的设计。 首先,我用滑动电阻模拟温度的变化,然后我是通过驱动器将显示器在温度正常时,数码管按0→1→2→3→4→5的顺序循环显示。 当温度超过设定值时,滑动电阻的分压发生改变,此时显示器按0→1→2→3→4→5→6→7的顺序循环显示,同时绿色发光二极管点亮.当温度继续上升到一定值时,数码管不显示,同时红色发光二极管点亮。 在课程设计中,自己查阅了书本和网络,吸收了一些知识的基础的上初步完成了此装置。 尽管自己很努力的做温度控制器,但作品还是有瑕疵,我应该继续努力,完善自己的课程设计。 通过本次自己初步学会了电子软件操作的一些具体步骤。 并且比较熟练的掌握了相关软件的使用。 这对自己以后出事电子信息的相关工作有极大的帮助。 同时本次课程设计一定程度上锻炼了自己的刻苦学习程度。 为了课程设计,好几个晚上做仿真到三点才睡。 不过自己真的学到了不少东西,这在自己以后的学习和工作有很大的帮助。 以后我应该更加努力,好好学习相关的知识为实验动手能力打下良好的基础。 参考文献 [1]康华光.电子技术基础: 模拟部分.北京: 高等教育出版社,2000.(小五号,宋体) [2]蔣黎红.模电数电基础实验及Multisim7仿真..浙江.浙江大学出版社..2007. [3]闫石.《数字电子技术基础》高等教育出版社,第五版,2007. [4]童诗白.《模拟电子技术基础》高等教育出版社,第四版,2007.
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