水位自动控制电路综述

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1、.**大学信息学院数字电路课程设计报告题目：水位自动控制电路专业、班级：电子信息科学与技术学生姓名：学号：指导教师：..指导教师评语：成绩：教师签名：..一．任务书二．目录目录1设计目的………………………………………………………………42设计目的要求…………………………………………………………43设计方案选取与论证…………………………………………………44仿真过程及结果………………………………………………………51设计思路…………………………………………………………62现有设计方案……………………………………

2、………………63总体设计框图……………………………………………………75结论故障分析及解决………………………………………………146参考文献…………………………………………………………15附录……………………………………………………………………16..三．内容1.设计目的通过这次设计熟练对电子设计的动手技能，，提高电子设计的能力，同时也培养学生收集、整理、分析和刷选利用资料及各类信息的能力，也使得学生通过这次的设计对所学的数电和模电知识及各种电路、电路元件的功能更好的理解和运用。2.设计任务要求功能：1、当水

3、位低于最低点时，电路能自动加水。2、当高于最高点时，电路能自动停水。3、该电路的直流电源自行设计。（可采用W78××系列）要求：1、选择适当的元器件，设计该电路。以实现上述功能。2、利用Proteus绘制其电路原理图并进行仿真。3.设计方案选取与论证3.1设计方案的选取：（1）继电器式自动上水控制装置继电器式水位控制装置工作原理是通过接入220V继电器控制电路的3个探测电极来检测水位高低，使继电器闭合或开启，控制水泵电动机的开停，达到控制水位的目的，控制电路较简单，但要注意以下几点:　　1)在维修水塔中的水位

4、探测电极时，须断开主回路和控制回路电源开来使N线带电，造成维修人员的触电危险。　　2)在水塔的低水位探测电极C的引线端，必须进行N线的重复接地。接地电阻要求小于4Ω，使C点水位探测电极保持良好的零电位，以利于继电器的可靠吸合，使自控电路运行稳定。　　3)在水泵向水塔供水时，由于水流的冲击，使水塔内的水位波动起伏，容易导致继电器吸合、断开的频繁跳动，影响自控电路的正常稳定运行。..为了解决这个问题，我们可以在水塔中放置一木排浮漂，使水塔的水位上升平衡稳定。（2）晶体管式自动上水控制装置晶体管式水位控制装置工作原

5、理是水位高低控制串接探测电极的2支晶体三极管的导通、关断，从而控制继电器回路，达到自动(可手动)启停水泵电动机的目的，以控制水位。设计与使用中应注意以下问题:　　1)自制电子式自控装置所选用的电子电器元件必须是正规产品，并应对元器件的主要技术参数逐项检测。对装配好的整机要进行电老化及热老化的试验，并在电气试验室作额定工作状态的频繁动作100次以上的传动试验，以及绝缘耐压试验等。　　2)由于三极管输出信号较小，需通过中间继电器来控制主回路接触器，以延长器件寿命，增加可靠性。　　3)水位探测电极，至少要用6mm2

6、的铜芯塑料线，如用30mm×3mm或40mm×4mm铜排则更好。其端部要用电烙铁加热搪锡，以防止探测电极氧化锈蚀，降低电极的导电性能。　　4)定期对整个控制电路检修维护和探测电极的清扫除垢。3.2论证综合考虑元件购买、成本高低、简便性和数字电路向对于模拟电路易操作等因素，本设计采用了方案二。4.仿真过程及仿真结果总体设计框图由任务分析可知该设计电路有两个功能：水位控制、水位显示。而要有这些功能就必须要有使其工作的控制信号，所以首先即必须要有输入信号，因为任务要求是自动控制，所以输入信号也必须由电路自己产生而不

7、能人为加入，因此可以将整个电路设计为以下部分：信号产生、信号处理、电路控制和水位显示电路。整体电路框架如下图1所示。..1、设计思路每部分电路都有其相应功能：首先有信号产生部分产生整个电路的输入信号，该信号经过信号处理部分处理之后，输出其他电路的控制信号，控制其他电路工作，电机控制电路部分接收到有信号处理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，而水位的变化有直接关系到信号的产生，因此有个循环的过程，即使水位保持在一定范围内：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

8、；水位超限时输出为报警电路的有效控制信号使报警电路工作，驱动报警器报警。由“信号产生→信号处理→电机控制→电机→信号产生”这个循环就能使水塔具有自动控制水位的能力。2、现有设计方案555定时器组成的水位自动控制器..3、总体设计框图3.1、信号产生部分该电路的目的是产生有效的输入信号，主要原理是利用水的弱导电性。水属于弱导电质、即使这样也可以通过水来传递微弱的电信号，鉴于此原理，初步将该电路设计成由