模擬電子技術基礎課程設計說明書-水溫控制系統(tǒng)的設計與制作-閱讀頁
2024-11-12 08:48本頁面
【正文】 。 我希望自己能夠充 分利用這次機會， 更加深刻的了解課本上的知識，以及培養(yǎng)自己的 動手操作能力。 設計任務及主要技術指標 （ 1） 設計制作可以測量和控制溫度的溫度控制器 測量和控制溫度范圍： 5～ 80℃ ， 控制精度：177。 （ 2）選擇電路方案，完成對確定方案電路的設計。（選做：用 PSPICE 或 EWB 軟件完成仿真） （ 3） 安裝調試并按規(guī)定格式寫出課程設計報告書。 本課設電路中應用溫度傳感器將溫度信息轉換為數(shù)字電信號，在 由單片機換算處理后，并與預先設定的溫度值相比較，然后將結果轉化為高低電平并送至繼電器控制部分以達到控制電路的目的，同時單片機將溫度信息送至液晶屏，使其實時顯示水溫。 武漢理工大學《模擬電子技術基礎》課程設計說明書 3 3 選定方案的論證及整體電路的工作原理 選定方案的論證 以 LM35溫度傳感器溫度檢測部分，集成運放為水溫處理器，繼電器為執(zhí)行部分的水溫控制電路。若信號大于同向端電位，則比較器 輸出低電平 UTH，從而驅動繼電器常閉引腳斷開，加熱裝置停止加熱；若信號小于同向端電位，則比較器輸出低電平 +UTH，從而使繼電器常閉引腳閉合，加熱裝置開始加熱。 圖 31 水溫控制系統(tǒng)電路圖 武漢理工大學《模擬電子技術基礎》課程設計說明書 4 整體電路的工作原理 電路原理方框圖 圖 32 水溫控制系統(tǒng)原理框圖 電路工作原理 本電路由溫度傳感器、溫度設置、數(shù)字顯示（萬用表電壓檔）和輸出功率級等部件組成。信號經放大后萬用表顯示其溫度值，并同時送入比較器與預先設定的電壓（對應控制溫度點）進行比較，由比較器輸出電平高低變化來控制執(zhí)行機構（繼電器）工作，實現(xiàn)溫度自動控制。本系統(tǒng)采用的電源為 +12V 和 12V 的直流電壓。 溫度傳感電路 此處采用的是 LM35 溫度傳感器，其輸出的電壓線性的與攝氏溫度成正比。 LM35 輸出電壓與攝氏溫度一一對應，使用極為方便。再者， LM35 具有低輸出阻抗，線性輸出和 內部精密校準使其與讀出或控制電路接口簡單和方便。故在電路中起著自動調節(jié)、安全保護、轉換電路等作用。調節(jié)電位的旋鈕，可以再 0 至 8V 任意設置一電壓值作為設定電壓，然后與經放大后的電壓（溫度傳感器輸出的電壓放大后的輸出級）進行比較，若放大電壓比設定電壓大，則放大器輸出為負電壓，此時發(fā)光二極管不發(fā)光；若放大電壓比設定電壓小，則放大器輸出 為正電壓，此時二極管發(fā)光。 武漢理工大學《模擬電子技術基礎》課程設計說明書 9 圖 44 放大器的電路 武漢理工大學《模擬電子技術基礎》課程設計說明書 10 5 程序流程圖 調節(jié)電位器 設置溫度 開始 溫度傳感器將溫度轉化為電信號 運放對信號放大十倍 比較器對兩端電位進行比較 通過控制發(fā)光二極管通斷再控制繼電器工作 控制電熱絲是否加熱 武漢理工大學《模擬電子技術基礎》課程設計說明書 11 6 電路安裝與調試 電路安裝 在系統(tǒng)的學習了模擬電子技術知識之后，再通過查閱相關資料。但理論并不代表實踐，首先 根據(jù)電路圖對實物進行了 仿真 ，逐級 檢查 ， 通過對電壓和電流的測量 ， 我們改正了原來的不足，并在原來的基礎上對 電路圖進行修改。 安裝時注意不要將太多錫絲弄到電路板上，以免出現(xiàn)短路的情況，避免虛焊，盡量一次到位，以免電路板上的鍍銅脫落影響后面的焊接工作。將多出的線一定整理干凈 ，以免造成短路，發(fā)生危險。接著我設定溫度為 40 攝氏度，此時發(fā)光二極管發(fā)光，說明此時溫度小于 40 攝氏度，再用吹風機對溫度傳感器進行加熱，很快，發(fā)光二極管熄滅，說明此時溫度超過 40 攝氏度，再測試繼電器的開關，表征為斷開狀態(tài)。 武漢理工大學《模擬電子技術基礎》課程設計說明書 12 通過這次的 模電課程設計，我學到了很多東西 ，也加深了對課本知識的理解 。 由于期末考試和課設的時間有些沖突，在這段時間里，既要復習考試，又要做課程設計， 所以實踐相當倉促，對一些問題沒有仔細考慮清楚，導致買了兩次元件。 該電路只采用了簡單的比較器和放大電路，思想和操作比較簡單。但該電路對線性要求 極高，所以不 易調試成功，且誤差較大。單片機在處理溫度數(shù)據(jù)時十分精確，并且可以加裝數(shù)字液晶屏來顯示實時溫度和所選溫度，使溫度調控更加便捷。 從這次課設后， 我認識自己對電路仿真的認識還有一定的不足 。這次課設不僅使我的動手能力大幅提高，也鍛煉我的意志品質，提高了自學能力。為明年的 數(shù)電 學習打下了良好的基礎。在以后的學習中，我會聯(lián)系實際來學習課本知識，爭取對課本知識有更全面的了解，能夠把知識運用到實
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