模电课程设计-温控装置.docxVIP

山东科技大学 电子课程设计报告 温控装置设计 姓名: 专业: 班级: 学号: 指导教师: 山东科技大学 电子课程设计报告 温控装置设计 摘 要 本设计以 LM358 电压比较器和热敏电阻为核心，让热敏电阻、10K 电阻来组成的分压电路，接 LM358 的反相输入端。当环境温度大于或等于 5℃时，热敏电阻阻值减小，使反相输入端电压小于正向输入端的参考电压，从而使 LM358 输出端输出参考电压，令 LED 发光,蜂鸣器发出响声报警，提醒用户及时采取措施。 关键词：热敏电阻 温度 电压比较器 参考电压 II 山东科技大学 电子课程设计报告 温控装置设计 目录 山东科技大学 I 温控装置设计 I II III 第一章 课题背景 4 1.1 引言 4 1.1.1 背景 4 1.1.2 设计目的与意义 4 1.2 技术指标 4 1.3 主要工作 4 第二章 元件介绍 5 2.1 电压比较器 LM358 5 2.1.1 电压比较器的工作原理 5 2.1.2 LM358 的特点 6 2.1.3 LM358 参数功能特性 6 2.1.4 LM358 内部功能框图 7 2.2 热敏电阻 7 2.2.1 热敏电阻原理 7 第三章 方案论述 10 3.1 设计简介 10 3.2 总体思路 10 3.3 电路图 10 3.4 说明 11 3.5 结论 11 参考文献 11 III 山东科技大学 电子课程设计报告 温控装置设计 第一章 课题背景 1.1 引言 1.1.1 背景 温度是一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重要的意义。随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。 温度控制电路在工农业生产中有着广泛的应用。日常生活中也可以见到，如电冰箱的自动制冷，空调器的自动控制等等。利用热敏电阻器制作一个温度报警器，可通过调节微调电位器的阻值，改变电压比较器正向输入端的参考电压，可以改变电路报警时的温度。 1.1.2 设计目的与意义 本文通过采用热敏电阻作为敏感元件的温度报警器的设计与制作，阐明了该装置进行设计与制作的具体过程及方法。这种温度报警器结构简单，由温度控制部件和报警器两部分组成，可操作性强，应用广泛。工作时，温度测量范围为-30℃～110℃。当温度达到预定值时，利用热敏电阻的特性，采集电压信号，驱动报警装置，立刻发出报警信号，从而防止因温度升高而带来的不必要的损失。 1.2 技术指标 1）输入电压范围为 5-7V 2）输入参考电压为 0-4.6V 输出电压为 2.2V 4）温度测量范围为-30℃～110℃ 1.3 主要工作 1）根据指标设计温度控制报警电路。 4 山东科技大学 电子课程设计报告 温控装置设计 2）完成设计的焊接以及调试工作 第二章 元件介绍 2.1 电压比较器 LM358 2.1.1 电压比较器的工作原理 简单地说，电压比较器是对两个模拟电压比较其大小(也有两个数字电压比较的，这里不介绍)，并判断出其中哪一个电压高，如图 1 所示。图 1(a)是比较器，它有两个输入端：同相输入端(“+”端)及反相输入端(“-”端)，有一个输出端 Vout(输出电平信号)。另外有电源 V+及地(这是个单电源比较器)，同相端输入电压 VA，反相端输入 VB。VA 和 VB 的变化如图 1(b)所示。在时间 0～t1 时，VAVB；在 t1～t2 时，VBVA；在 t2～t3 时，VAVB。在这种情况下， Vout 的输出如图 1(c)所示：VAVB 时，Vout 输出高电平(饱和输出)；VBVA 时，Vout 输出低电平。根据输出电平的高低便可知道哪个电压大。 5 山东科技大学 电子课程设计报告 温控装置设计 2.1.2 LM358 的特点 LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。LM358 的封装形式有塑封 8 引线双列直插式和贴片式。 2.1.3 LM358 参数功能特性 内部频率补偿 直流电压增益高(约 100dB) 单位增益频带宽(约 1MHz) 电源电压范围宽：单电源(3—30V) 6 山东科技大学 电子课程设计报告 温控装置设计 双电源(±1.5 一±15V)