简易水塔水位控制电路课程设计（论文）

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1、郑州轻工业学院本科课程设计（论文）题目简易水塔水位控制电路专业班级电信11-01院（系）电气信息工程学院完成时间2013年6月25日郑州轻工业学院课程设计任务书题目简易水塔水位控制电路专业电信工程11-01学号541101030143姓名杨二兵主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容1．阅读相关科技文献。2．学习protel软件的使用。3．学会整理和总结设计文档报告。4．学习如何查找器件手册及相关参数。技术要求1.要求电路能够通过控制两个水泵实现对水位的控制。假定水位范围是S1～S2（S1＜S2），S为实际水位。当S＜S1时，两个水泵

2、都放水；当S1＜S＜S2时，仅一个水泵放水；当S＞S2时，两个水泵都关闭。2.要求电路在S1、S2处不能出现跳闸现象，即水泵不能在短时间内反复在放水和关闭的状态之间转换。3.要求电路能够显示出水泵的状态。4.要求电路能够手动调节水位控制的范围。主要参考资料1．何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2001年6月2．姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月3．王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999年10月4．李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005年6月5．康华光，电子技术基础，高

3、教出版社，2003完成期限：2013年6月30日指导教师签章：专业负责人签章：2013年6月22日简易水塔水位控制电路摘要随着科技的发展人们对水位控制的需求越来越多，它不仅要具有控制水位的功能，而且要能自动控制，从而能解放人力，在不需要人为控制的同时它还要能够调节控制水位的范围，我设计的这个电路由电源电路，水位监测电路，水位范围测量电路，水泵开关电路和显示电路组成。它采用了水压传感器、74LS00、74139、二极管、三极管、稳压管、继电器、三端稳压电路等多种电子元件来实现各部分电路。水位范围测量电路的功能是利用比较器的原理实现水位范围的

4、确定，同时利用迟滞比较器的迟滞特性避免跳闸现象。水泵开关电路的功能是完成控制电路和水泵是否工作，显示电路的功能是显示水泵是否在工作，有三种颜色不同的发光二极管实现对水位状态的显示。电源电路则为以上电路提供直流电源。关键词电源/水压传感器/比较器/74LS00/继电器/74139目录简易水塔水位控制电路2摘要21电路综合设计方案及原理41.1综合设计图41.2电路设计原理41.2.1电源电路41.2.2水位检测及范围测量电路51.2.3水位状态显示电路61.2.4电动机控制电路82本实验所用器件清单及说明82.1水压传感器82.2迟滞比较器

5、92.2.1电路组成92.2.2门限电压的估算102.2.3传输特性112.3稳压二极管112.4发光二极管122.5三极管132.6电磁继电器152.774LS20016致谢17参考文献18附录1:元器件清单19继电器19附录2:总设计原理图201电路综合设计方案及原理1.1综合设计图显示电路水泵开关电路水位范围测量电路水位检测电路电源电路图1.1综合构架图如图1.1所示，该电路每部分相应的功能：首先有水位检测电路产生整个电路的输入信号，该信号传至范围测量电路，输出其他电路的控制信号，控制其他电路的工作，电机控制电路部分接收到有信号处理

6、电路输出的有效控制信号后正常工作驱动电机转动抽水，使水位上升，而水位的变化直接关系到信号的产生，水位显示电路接收到有效信号后驱动显示器工作，使其显示该时刻的水位状态，因此有个循环过程：由“信号产生→信号处理→电机控制→电机→信号处理”这个循环就能使该水塔具有自动控制水位的能力。本设计图由电源电路给各个电路提供直流电源。1.2电路设计原理1.2.1电源电路图1.2.1电源电路如图1.2.1为电源电路直接可以从电网供电，通过变压器电路，整流电路，滤波电路，和稳压电路直接将电网中的220V交流电转换成+12V的支流电压。采用常规的铁心变压器，将

7、高压转变为低压。二极管桥式电路，任务是将交流电换成直流电。由C1，C2，C3，C4构成，用于滤去整流输出电压中的纹波，本电路采用电容输入式，电容具有平波作用。使纹波较小，适用于负载电压较高，负载变动不大的电路。采用三端稳压集成电路，有输入，输出和接地端，内部由启动电路，基准电压电路，取样比较放大电路，调整电路和保护电路组成。电路中接入电容用来实现频率补偿防止稳压器自激振荡和抑制电路引入的高频干扰，另一方面以减少稳压电源输出端由输出电源引入的低干扰。1.2.2水位检测及范围测量电路图1.2.2水位检测电路及范围测量电路水位监测电路由可变电阻

8、R3﹑R4和一个电阻型水压传感器构成。电阻型水压传感器是最简单也最典型的一种水压传感器，它的工作原理是通过阻抗的变化来表示水压的变化，同时将水压信号转化为电信号Vs，即Vs代表了实际水位S。本