【正文】 種儲水設備及水處理設備的水位指示。 在人們的日常生活或者工業(yè)生產(chǎn)用水中，經(jīng)常會用到水箱里面的水，如果水箱之類的盛水容器能夠保持在一定的范圍內(nèi)，并能較為準確的顯示出 容積。 ⑵ 若系統(tǒng)出現(xiàn)故障，排除系統(tǒng)故障，分析并記錄系統(tǒng)產(chǎn)生故障的原因，并將此部分內(nèi)容寫在報告中。 ⑵ 分析電路的工作原理，寫出仿真報告。 ⑴ 根據(jù)理論設計用 multisim 7 在計算機上進行仿真。說明系統(tǒng)實現(xiàn)的功能，應達到技術(shù)指標，進行方案論證，確定設計方案。 二、設計內(nèi)容 設計要求 完成原理圖設計、模擬仿真，按要求完成設計報告。 關(guān)鍵詞 555 運算放大器 CD4042 水位指示 Multisim 第 2 章 課程設計任務及要求 設計任務 一、設計目的 1. 進一步熟悉中、小規(guī)模數(shù)字集成電路的工作原理及使用方法。 Multisim在保留了 EWB 原有的優(yōu)點的基礎上，大大的擴充了元件庫中電路元件的數(shù)目，增強了軟件仿真測試和分析功能，可實現(xiàn)模擬 /數(shù)字電路的 Spice 仿真、 VHDL/Verilog 設計與仿真、 RF 電路仿真等。 本次設計使用的仿真軟件為 Multisim, Multisim是一種專門用于電子電路仿真和設計的 EDA 工具軟件，屬于 Electronics workbench（簡稱 EWB）系列軟件的高版本。從實用性和經(jīng)濟性出發(fā)，由 555 定時器、 CD4042 鎖存器和運算放大器構(gòu)成的水位指示器，可以用于家用太陽能熱水器的水位指示，也可用于各種儲水設備及水處理設備的水位指示。 水位指示器的 設計與 實現(xiàn) 班級：計算機 1208 班 姓名：楊學良 學號： 20214032 目 錄 第 1 章 概述 ......................................................... 3 第 2 章 課程設計任務及要求 .......................................... 4 設計任務 ................................................. 4 設計要求 ................................................. 4 第 3 章 系統(tǒng)設計 .................................................... 5 方案論證 ................................................. 5 系統(tǒng)設計 ................................................. 5 結(jié)構(gòu)框圖及說明 ................................... 5 系統(tǒng)原理圖及工作原理 ............................. 8 單元電路設計 ........................................... 10 單元 電路工作原理 .................................. 10 元件參數(shù)選擇 ...................................... 19 第 4 章 軟件仿真 ................................................... 20 仿真電路圖 .............................................. 20 仿真過程 ................................................ 21 仿真結(jié)果 ................................................ 29 第 5 章 安裝調(diào)試 ................................................... 30 安裝調(diào)試過程 ............................................ 30 故障分析 ................................................ 32 第 6 章 結(jié)論 ........................................................33 第 7 章 使用儀器設備清 單 ...........................................34 參考文獻 ...........................................................35 收獲、體會和建議 ..................................................36 第 1 章 概述 水位指示器的主要任務是保證日常生活和工業(yè)生產(chǎn)用水的穩(wěn)定，經(jīng)濟的運行，減少對水資源的浪費，減輕工作人員的勞動強度。水位指示器的主要功能是使水箱，太陽能熱水器等各種蓄水設備中的水位保持在一定的范圍內(nèi)：當 水位達到某個規(guī)定的水位刻度時，指示燈即會亮起，提醒工作人員，保證水位在一個合理控制的范圍內(nèi)。這種水位指示器采用脈沖的方式為采樣電極供電，不僅能大大減少工作電源的消耗，而且可以采用普通金屬電極作為水位探測電極而不被很快腐蝕，因此具有很強的實用價值。 EWB 仿真軟件是一款很強大的電路設計軟件，它為設計者提供各種元件及儀表。通過 Multisim對電路的仿真，可證明此設計能夠?qū)崿F(xiàn)對水位的指示功能。 2. 掌握 水位指示器 的設計、組裝與調(diào)試方法。 ⑴ 獨立完成系統(tǒng)的原理設計。 ⑵ 畫出電路圖，說明各部分電路的工作原理，初步選定所使 用的各種器件的主要參數(shù)及型號，列出元器件明細表。驗證所設計方案的正確性。 ⑴ 實現(xiàn)給定的數(shù)字式搶答器，進行單元測試和系統(tǒng)調(diào)試。 課程設計 總結(jié)報告 第 3 章 系統(tǒng)設計 方案論證 本次課程設計是基于我們的數(shù)字電子技術(shù)理論課來進行操作的，也涉及了 一些我們寫沒有見過的電路元件。 目前， 555 定時器構(gòu)成的脈沖振蕩器在工業(yè)生產(chǎn)和日常日常生活中有著越來越廣泛的應用，各種各樣的產(chǎn)品層出不窮， 555 高性能水位指示器作為 555 脈沖振蕩器理論的實際應用的例子，其設計具有一定的代表性。這種水位指示器采用脈沖的方式為采樣電極供電，不僅能大大減少工作電源的消耗，而且可以采用普通金屬電極作為水位探測電極而不被很快腐蝕，因此具有很強的實用價值。 圖 水位指示器設計圖 根據(jù)電路設計的思路分析，可以用 555 構(gòu)成的多諧振蕩器，電壓比較 器，CD4042 鎖存器和發(fā)光二極管來構(gòu)成水位指示器的電路。 圖 水位指示器電路 555 高性能水位指示器電路由脈沖振蕩器、電壓比較器和水位指示電路組成。根據(jù)脈沖振蕩器輸出脈沖周期的計算公式： 3 6 21 1 1362 2 112t = 0 .6 9 3 = 0 .6 9 3 3 .9 1 0 1 0 1 0