水溫控制系統(tǒng)_電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-11-01 11:43本頁面
【正文】 .................. 14 附 錄 Ⅰ 元件清單 ....................................................... 1 附 錄 Ⅱ 整體電路圖 ..................................................... 2 1 任務(wù)和要求 (1)任務(wù)：設(shè)計(jì)一種可 實(shí)現(xiàn)測(cè)溫和控溫的電路 (2)水溫控制系統(tǒng) 性能要求 ? 工作溫度范圍： 室溫 ~100℃。1 oC。 2 總體方案設(shè)計(jì)與選擇 設(shè)計(jì)原理及方法 根據(jù)原理方框圖，該設(shè)計(jì)問題可分為溫度傳感器模塊，放大器模塊，比較器模塊，繼電器模塊 ,加熱模塊，溫度過低報(bào)警模塊及溫度顯示模塊。 12V 直流穩(wěn)壓電源，所以電源模塊也可算在其中。12V 電壓。12V 直流電壓。 溫度傳感器模塊 本設(shè)計(jì)選用 LM35 溫度傳感器連轉(zhuǎn)化溫度。 1/4℃的準(zhǔn)確率。并且輸入電壓寬，從 4V 到 30V 都 可以。 放大器模塊 A? 放大器和比較器均要用到運(yùn)算放大器，這里采用 LM324 集成運(yùn)放。 LM324 的接線圖如圖 3231： LM324集成運(yùn)放 LM324N實(shí)物圖 下面說明放大器的原理： 此設(shè)計(jì)用正相比例放大器，使輸出時(shí)正電壓，考慮到控制的溫度是室溫到 80 oC，所以取放大器的放大倍數(shù)為 10 倍（即溫度縮小 10 倍）比較合適。實(shí)際中取 R2= K? 。電路圖如圖 3241： 單門限電壓比較器 圖 3241 中 1 接放大器的輸出電壓作為比較器的輸入電壓， 3 接輸出電壓。這種情況下運(yùn)算放大器的輸入端“虛短”不再適用。這種情況下，運(yùn)算放 大器的“虛短”仍然可用，則有 Vi=VN VP=V4=V11 所以可以通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器來控制 11v 的值。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的接入電阻為 0 時(shí)， VRR RV 1293 311 ??? 取 R3=10KΩ， R9=5 KΩ 即可達(dá)到要求。 下面要解決的問題就是怎樣在電路中實(shí)現(xiàn)低壓電源端的開關(guān)自動(dòng)打開和閉合。因此可以用二極管來代替自動(dòng)開關(guān)的作用。 繼電器模塊的電路圖如圖 3252： 繼電器模塊電路圖 圖 3252 圖中 Port 端接比較器模塊的輸出電壓作為此電路的輸入電壓，當(dāng)輸入電壓為 +12V 時(shí)，發(fā)光二極管導(dǎo)通，當(dāng)輸入電壓為 12V 時(shí)，發(fā)光二極管截止。由于發(fā)光二極管的導(dǎo)通電流與三極管的基極電流不匹配（發(fā)光二極管的導(dǎo)通電流大一些），故需要在發(fā)光二極管的負(fù) 極接一個(gè)電阻，與基極電阻并聯(lián)，這樣流入基極的電流就變小，使三極管能正常工作。三極管的基極電流為 μA 量級(jí)，所以與基極并聯(lián)電阻 R1 =2 KΩ即可。即在無電流通過繼電器時(shí)，繼電器高壓端開關(guān)打開，加熱電路不工作，當(dāng)有一定的電流通過時(shí)，繼電器產(chǎn)生磁性使高壓 端開關(guān)閉合。 加熱模塊 加熱電阻是很簡(jiǎn)單的加熱器串聯(lián)電路，加熱電路中串聯(lián)保險(xiǎn)絲防止電流過大產(chǎn)生危 險(xiǎn)。繼電器電路自動(dòng)控制開關(guān)的閉合。 LM35 焊接時(shí)，最好用三根導(dǎo)線接出 (也可以直接用杜邦線連接 )，這是因?yàn)?LM35 是要與加熱電路中的電熱絲放在一起。在兩邊分別安裝比例運(yùn)放的電阻和比較器的電阻。最后將所有的 +12V 端， GND 端， V12? 端分別連在一個(gè)節(jié)點(diǎn)并用導(dǎo)線引出接電源。 電路的調(diào)試 電路焊好后，接通穩(wěn)壓電源（先不要接通發(fā)熱電路得電源，注意安全）。 3 電路
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