模拟电子技术课程设计-简易浴室水温控制电路设计.doc.doc

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1、《模拟电子技术课程设计》姓名吴晓亮学号2010118010128专业电气工程及其自动化指导教师刘金华皮大能机电与控制工程学院年月日简易浴室水温控制电路设计目录一.设计任务和要求……………………………………….1二.设计的目的与意义…………………………….1三.设计的具体实现………………………………………..21.系统组成框图......…………………………………..22.主要单元监测电路设计2.1水温监测电路和水温范围测量电路………………….32.2电阻丝开关电路和显示电路………………………….42

2、.3电源电路……………………………………………….72.4电路原理图…………………………………………….83.元件清单………………………………………….11四.心得体会……………………………………………………12六.参考文献………………………………………….13一、设计任务和要求设计任务：设计一个简易浴室水温控制电路。该电力能够将水温控制在一个合适的范围内，同时可以通过手动实现对水温范围的改变。设计要求：●要求电路能够通过两根电阻丝实现对水温的控制。假定水温范围是1212t∼t(t

3、度。当t<1t时，两根电阻丝都通电加热；当12tt时，两根电阻丝都不通电。●要求电路在1t、2t温度点不能出现跳闸现象，即电阻丝不能进行短时间内反复在通电和不通电之间转换。●要求电路能够显示出电阻丝的通电与否。●要求电路能够手动调节水温控制的范围。●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。●利用Multisim软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。二.设计的作用、目的模拟电路课程设计是电子技术基础课程的实践性教学环节，通过课

4、程设计，要求达到以下目的。（1）巩固和加深对模拟电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。（2）培养根据课题需要选学参考书籍,查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析并解决问题的方法。（3）通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。（4）了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规范，能按设计任务书的要求，完成设计任务，编写设计说明书，正确地反映设计与实验的成果，模拟电子技术课程设计正确

5、地绘制电路图等。三．设计的具体实现1.系统组成框图简易浴室水温控制电路的总体框图如图1所示。它是由水温监测电路、水温范围测量电路、电阻丝开关电路、显示电路和电源电路5部分构成的。图1简易浴室水温控制电路的总体框图水温监测电路的功能是利用温度传感器的特性监测水温的变化，同时将温度信号转化为电信号。水温范围测量电路的功能是利用比较器的原理实现水温范围的确定，同时利用迟滞比较器的迟滞特性来避免跳闸现象。电阻丝开关电路的功能是完成控制电路和加热电路的强、弱电转换。显示电路的功能是利用发光二极管将电阻丝通电与

6、否显示出来。电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电源。图2水温监测电路和水温范围测量电路2.主要单元监测电路设计2.1水温监测电路和水温范围测量电路如图2所示，水温监测电路由可变电阻R9和电阻型温度传感器（RMF51-583）构成。电阻型温度传感器是最典型也是最简单的一种温度传感器，它的工作原理是通过阻抗的变化来表示温度的变化，同时将温度信号转化为电信号Vs，即Vs代表了实际的水温t。本电路采用电阻型温度传感器型号为RMF51-583,是一种正系数的电阻型温度传感器，即传感器的阻抗随温度的增加而增

7、加。可变电阻9R的作用是通过调节可变电阻的阻值，就可以调节可变电阻的阻值，就可以调节Vs的范围，也就可以调节水温控制的范围。水温范围测量电路即如图2所示，它由两部分构成：第一部分是由电阻1R、2R和稳压管1D、2D构成的参考电压产生电路；第二部分是由迟滞比较器构成的水温范围测量电路。参考电源产生的功能是产生两个稳定的电压，这两个电压代表水温范围的上限值2t和下限值1t.由于参考电源产生电路输出端接入比较器的输入，为了防止出现输出电流导致参考电源不稳定的情况，电路采用电阻和稳压管相结合的方式构成。其中

8、稳压管的稳定电压均为+8V，因此得到输出REF1V=+8V，REF2V=+4V。水温测量范围电路的功能有两个：第一是确定实际水温和水温控制范围的大小关系；第二是防止出现跳闸现象。首先REF1V和REF2V分别接入两个运算放大器的同相输入端，而Vs则同时输入到这两个运算放大器的反相输入端。这样当sp2VV时，1V和2V输出都为低电平（pV表示运算放大器的同相输入端