温度报警器报告书..doc

电子系统设计技术课程设计报告 PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 1 温度报警器 一、任务和要求： （1）设计内容： 系统分四个模块：恒流源模块、温度传感及信号差分放大模块、电压跟随器模块、电平比较与LED灯告警模块； （2）设计任务要求： ①设计恒流源； ②采用温敏电阻，设计温度传感探头，得到放大的温度传感的电压信号； ③设计电平比较器电路，设置报警电平； ④设计LED灯告警电路； ⑤采用protel99Se仿真以上各个电路模块； 二、设计框图 温度模拟信号 温度模拟信号 直流电源 音频报警器 三．所需仪器设备 1、数字万用表 一块 2、双踪示波器 一台 3、直流稳压电源 一台 4、剪刀、镊子 各一把 5、面包板 一块 目录 一.设计方案及思路……………………………………………………………………5 1.1整体电路构思…………………………………………………………………………5 1.2设计方案一………………………………………………………………………………5 1.3设计方案二………………………………………………………………………………5 1.4方案的选择………………………………………………………………………………6 二.单元电路设计…………………………………………………………………………6 2.1.电源电路的设计………………………………………………………………………6 2.2放大器电路的设计……………………………………………………………………7 2.3窗口比较器电路的设计……………………………………………………………9 2.4、温度报警电路的设计………………………………………………………………10 三、电路的仿真图及装调和分析…………………………………………………12 3.1电源的装调………………………………………………………………‥…………12 3.2放大和比较电路的装调……………………………………………………………13 3.3报警电路的装调……………………………………………………………‥………13 3．4整体电路的装调……………………………………………………………‥……13 四、实验结果分析………………………………………………………………………13 五、总结和体会……………………………………………………………‥……………15 六、参考文献………………………………………………………………………………15 七、附录………………………………………………………………‥……………………16 一、设计方案及思路 1.1整体电路构思 本次温度报警电路的设计我们用压电陶瓷蜂鸣器作为报警电路的电声元件，通过电压的变化来模拟温度的高低，以0℃为0mv，温度每上升1℃，递增2mv；由于变化的电压值较小，所以我们采用放大电路对其进行放大100倍，然后通过后级比较电路对电压进行比较，当温度在10℃至30℃范围内（允许误差±1℃）即电压在20mv至60mv时报警器不发声响，当温度超过这个范围时，即当接收到的输入电压（前级放大器的输出）小于2V（10℃时放大器输出为2V）或者大于6V时（30℃时放大器输出为6V），输出高电平以驱动后级的发生报警电路报警器发出声响，并根据不同音调区分温度的高低，即当温度高与30℃时，报警器发出两种频率交换的“嘀—嘟”声响；当温度低于10℃时，报警器发出单频率声响。 1.2设计方案一 电 源 电 源 电 路 比 较 电路 报 警 电 路 1.3设计方案二 电路框图如下： 温度模拟信号 温度模拟信号 直流电源 放大比较电路 音频报警器 根据整体构思，所设计电路分为四个模块：直流电源、信号放大电路 ，比较电路和报警电路。其中直流电源由变压器、整流桥、滤波电路、稳压器组成； 放大器的设计采用集成运放放大；对于比较器我们选择窗口比较器，通过电压的变化可以模拟实现高温低温。报警电路有单双频之分，选用555定时器作成多谐振荡器，以分别实现单双频报警。 1.4方案的选择 方案一： 优点：电路图简单，理论上可以实现报警功能。 缺点：比较电路需从直流电源直接取样，所取电压的范围大小不满足对温度变化所对应的电压变化范围。 结论：不可行 方案二： 优点：通过放大电路的作用，能把对应的小电压放大到需要的电压范围，可行性强。 缺点：相对于方案一电路较复杂 结论：可行 二、单元电路设计 2.1.电源的设计设计 2.1.1任务和要求 直流稳压5V,12V电源的设计，输入交流电220v（峰值312v）50hz。 稳定直流电源设计的一般思路是让输入电压交流电220v（峰值312v）50hz先通过