电网电压异常报警器实验报告_课程设计

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1、前言课程设计是将理论知识应用到实践中，是理论和实践的结合，此外的电子技术综合课程设计是将我们所学的《模拟电子技术基础》和《数字电子技术》的综合应用，欲通过此次课程设计将我们所学的理论知识运用到生活实践之中去，一致更好的学习理论知识。我们此次的设计任务是“电网电压异常报警电路的设计和制作”，主要是针对我们学习模拟电子技术之后与数字电子技术基础综合起来，进行综合设计培养以我们独立分析、思考与解决实际问题的能力，以及如何将所学的课程运用于实践中。通过此次的课程设计，我们应该达到以下的基本要求:1能够在理论知识的基础进一步熟悉常用电子器件的类型和

2、特性，合理的进行选择和运用。2能够独立的对课题进行分析，运用所学的理论知识，通过翻阅资料，设计出最优方案。3学会电子电路的安装与调试技能培养我们分析与解决问题的能力。本次课程设计四个人为以一小组，进行团队合作进行，共安排两周时间。　　　　　　　　　　　目录一、课程设计任务指标二、方案提出与论证2.1方案一的提出2.1.１电源模块2.1.2信号模拟电路2.1.3比较电路2.1.4报警电路2.2方案二的提出２.２.１电源模块2.２.2信号模拟电路2.２3比较电路2.２.4报警电路2.3方案论证与分析及方案选定2.３.1电源模块2.３.2信号模

3、拟电路2.３.3比较电路2.３.4报警电路三、单元电路设计3.1电源电路的设计3.1.1降压电路3.1.２整流电路3.1.3滤波电路3.1.4稳压电路3.2信号模拟电路的设计3.3比较电路的设计3.4报警电路的设计四、电路的仿真运行4.1仿真软件介绍4.2仿真过程中遇到的问题及其解决办法五、电路安装与调试5.1电路安装与连接5.2电路的调试、出现的问题及解决办法六、总结与体会七、附录１实验总结构图附录２芯片管脚图与管脚功能附录３元器件清单附录４参考文献一．课程设计任务指标：设计并制作一个电网电压异常报警器，要求如下：1.用压电陶瓷蜂鸣器作

4、为电声元件；2.设交流电网电压的正常波动范围为190V～250V（单相交流有效值），在此范围内，报警器不发声。当电网电压低于190V或超过250V时，报警器发出声响，并根据声响的不同音调区分电压的高低，即：(1)当电压超过250V时，报警器发出两种频率交替的“嘀-嘟”声；(2)当电压低于190V时，报警器发出间歇式声响，即输出给蜂鸣器的电压波形。3.允许AC220V供电，应设计并制作本电路所用的直流电源。4.因电网电压较高，需通过一个电源变压器将高电压降低至安全电压。电网电压的波动可通过交流调压器来实现。二．方案提出与论证：经过我们小组的

5、分析，讨论得出电网电压异常报警的总体框图如下：降压电路整流滤波稳压比较电路报警电路采样电路12V～12V6V220V～波动电压图1电网电压异常报警系统组成框图2.1方案一的提出：此次的课程设计我们组做的题目是电网电压异常报警器，这个题目所要运用的只是包括上学期所学的《模拟电子技术基础》和这学期所学的《数字电子技术基础》，经过我们组内讨论，电网电压异常报警器分为三部分，第一部分是电源模块，第二部分是比较电压模块，第三部分是电网电压报警模块。2.1.1电源模块此次的课设中的电源部分为窗口比较器提供12v工作电源和15v可调波动电压以及为报警部

6、分提供5v工作电压。电源电路由降压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路四个模块构成。降压电路通过220-18v变压器来降压。整流电路通过单相全波整流电路来实行整流，可以运用整流桥堆进行工作。滤波电路取较大的电解电容进行滤波，采用RCπ型滤波器进行滤波。稳压电路运用三端集成稳压器来稳压。需要稳压芯片7812.和7805.2.1.2信号模拟电路此电路主要为比较器提供输入电压，进行超过250v和低于190v模拟，主要由滑动变阻器和定值电阻构成。2.1.3比较电路比较电路是整个电路的核心部分，它由两个集成运放构成的窗口比较器，通过从电源电路采集的电

7、压输入到窗口比较器中，与窗口比较器中的两个基准电压做比较，比较输出的值输入到报警电路中产生报警声音。当输入信号电压大于所设的阈值电压，比较器1产生高电平进行双频率报警，比较器2此时输出低电平；当输入信号电压小于所设的低信号阈值电压，比较器2输出高电平，比较器1则输出低电平；当输入电压信号介于二者之间时，两个比较器输出全为低电平,单双频均不报警.运用LM324集成运放。2.1.4报警电路根据本设计要求超压报警使用“嘀嘟……”声，欠压报警使用“嘀——嘀……”声。所以报警电路由555定时器构成的多谐振荡器来产生单频与双频报警电路。主要由三片55

8、5定时器和两个蜂鸣器及电阻和电容构成。其中，电容分为抗干扰电容和充放电电容，电阻分为充电电阻和放电电阻还有分压电阻，蜂鸣器工作电流是20mA-30mA。2.2方案二的提出经过我们组的讨论以及别