哈工大电工综合设计-电平显示及越限报警电路.pdf

哈尔滨工业大学 2012 级电工学综合设计 电平显示及越限报警电路 姓名： 年纪： 12 级 学号： 班级： 指导教师：姜三勇 日期： 2014 年 5 月 28 日 多学时电子技术综合设计报告 时间： 2014 年春季学期 学号： 姓名： 一 . 电平显示及越限报警电路 一、设计要求： 设计一个对 1～9V 正常范围内变化的电压用绿灯闪亮显示，对低于 1V 的电压用黄灯闪亮显示，对 高于 9V 的电压用红灯闪亮显示。当黄灯或红灯亮时，都发出蜂鸣报警声。 二、设计方案： 1. 设计方案分析与选择 该电路需要对电压进行比较， 用集成运算放大器实现该功能， 根据输出的高低电平实现三种情况电 路的接通与断开，从而实现在不同范围内，灯泡的亮灭与蜂鸣器的鸣响。 2. 设计原理 将一可调直流电压源接到两个比较器上，一个接负端，一个接正端，另外一个正端接 1V 恒压源， 一个负端接 9V 恒压源。 当可调电压源输出电压小于 1V 时， 比较器 1 输出正电压， 在比较器 1 输出端接 一正向导通的二极管令黄灯与蜂鸣器接通；当可调电压源输出电压在 1V～9V 之间时，比较器 1 输出负 电压，黄灯不亮，比较器 2 输出负电压， 在比较器 2 输出端接一反向导通的二极管令绿灯亮， 由于可调 电压源输出电压小于 1V 时绿灯与黄灯都会接通，故采用 74LS125 芯片使黄灯亮时短路绿灯；当可调电 压源输出电压大于 9V 时，比较器 1 输出负电压，黄灯不亮，比较器 2 输出正电压，绿灯不亮，在比较 器 2 输出端接一正向导通的二极管令红灯与蜂鸣器接通。为了稳定电压值，与灯泡并联稳压管。 三、元器件选择： 集成运算放大器 :2 片 74ls125:1 片 灯泡： 3 个 蜂鸣器： 2 台 二极管：三个 稳压管：三个 四、电路原理图 多学时电子技术综合设计报告 时间： 2014 年春季学期 学号： 姓名： 五、设计总结： 1. 调试过程中遇到的问题 1） 在设计时即使电路接通小灯泡还是不亮。 2 ） 当电压小于 1v 时，黄灯与绿灯同时同时亮，不符合设计要求。 3 ） 蜂鸣器一直不响。 2. 对所遇到问题的分析、处理、解决方法 1） 分析电路，发现原理与接线没有错误；利用电位计检测电压，发现电压值不够，用稳压管来 稳定小灯泡两端电压。 2 ） 查阅资料，利用 74ls125 芯片的低电平导通，高电平断开的功能实现功能。 3 ） 更改蜂鸣器设置，解决问题。 3. 设计收获和心得体会 在这次综合设计中，对集成运放的功能的认知程度进一步加深，了解到利用简单那得集成运放 可以实现很多功能。同时在前几次设计的基础上，这次综合设计完成的更快，电路更简洁，解决问 题的更迅速。这是一次将书本知识与实际相结合的锻炼，不仅加强了自己对书本知识的更深层次的 了解，更锻炼了自己将知识转换成实际应用问题的能力。在设计过程中，遇到了各种各样的困难， 通过自己查阅相关书籍与资料得到解决，更加强了发现问题，自主解决问题的能力。总之，这次综 合设计带给自己的收获是巨大的，对电工学有了更深的认识。