温度报警器项目设计方案.doc

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1、温度报警器项目设计方案一、任务和要求：1、用压电瓷蜂鸣器作为电声元件；2、当温度在10℃至30℃围（允许误差±1℃）时报警器不发声响，当温度超过这个围时，报警器发出声响，并根据不同音调区分温度的高低。即：（1）当温度高与30℃时，报警器发出两种频率交换的“嘀—嘟”声响。（2）当温度低于10℃时，报警器发出单频率声响。3、温度传感器输出电压可由直流信号源模拟，以0℃为0mv，温度每上升1℃，递增2mv;4、设计并制作本电路所用直流电源。二、设计框图温度模拟信号直流电源放大比较电路音频报警器三、所需仪器设备1、数字万用表一

2、块2、双踪示波器一台3、直流稳压电源一台4、剪刀、镊子各一把5、面包板一块目录一.设计方案及思路……………………………………………………………………51.1整体电路构思…………………………………………………………………………51.2设计方案一………………………………………………………………………………51.3设计方案二………………………………………………………………………………51.4方案的选择………………………………………………………………………………6二.单元电路设计………………………………………………………………

3、…………62.1.电源电路的设计………………………………………………………………………62.2放大器电路的设计……………………………………………………………………72.3窗口比较器电路的设计……………………………………………………………92.4、温度报警电路的设计………………………………………………………………10三、电路的仿真图及装调和分析…………………………………………………123.1电源的装调………………………………………………………………‥…………123.2放大和比较电路的装调……………………………………………

4、………………133.3报警电路的装调……………………………………………………………‥………133．4整体电路的装调……………………………………………………………‥……13四、实验结果分析………………………………………………………………………13五、总结和体会……………………………………………………………‥……………15六、参考文献………………………………………………………………………………15七、附录………………………………………………………………‥……………………16一、设计方案及思路1.1整体电路构思本次温度报警电

5、路的设计我们用压电瓷蜂鸣器作为报警电路的电声元件，通过电压的变化来模拟温度的高低，以0℃为0mv，温度每上升1℃，递增2mv；由于变化的电压值较小，所以我们采用放大电路对其进行放大100倍，然后通过后级比较电路对电压进行比较，当温度在10℃至30℃围（允许误差±1℃）即电压在20mv至60mv时报警器不发声响，当温度超过这个围时，即当接收到的输入电压（前级放大器的输出）小于2V（10℃时放大器输出为2V）或者大于6V时（30℃时放大器输出为6V），输出高电平以驱动后级的发生报警电路报警器发出声响，并根据不同音调区分温度

6、的高低，即当温度高与30℃时，报警器发出两种频率交换的“嘀—嘟”声响；当温度低于10℃时，报警器发出单频率声响。1.2设计方案一电源电路比较电路报警电路1.3设计方案二电路框图如下：温度模拟信号直流电源放大比较电路音频报警器根据整体构思，所设计电路分为四个模块：直流电源、信号放大电路，比较电路和报警电路。其中直流电源由变压器、整流桥、滤波电路、稳压器组成；放大器的设计采用集成运放放大；对于比较器我们选择窗口比较器，通过电压的变化可以模拟实现高温低温。报警电路有单双频之分，选用555定时器作成多谐振荡器，以分别实现单双频

7、报警。1.4方案的选择方案一：优点：电路图简单，理论上可以实现报警功能。缺点：比较电路需从直流电源直接取样，所取电压的围大小不满足对温度变化所对应的电压变化围。结论：不可行方案二：优点：通过放大电路的作用，能把对应的小电压放大到需要的电压围，可行性强。缺点：相对于方案一电路较复杂结论：可行二、单元电路设计2.1.电源的设计设计2.1.1任务和要求直流稳压5V,12V电源的设计，输入交流电220v（峰值312v）50hz。稳定直流电源设计的一般思路是让输入电压交流电220v（峰值312v）50hz先通过电压变压器（降压到

8、合适的数值，如16v），，再通过整流网络（将正弦波电压转换为直流脉动电压（直交流成分均有）），然后经过滤波网络（减小电压的脉动），最后经过稳压网络（使输出直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻的影响）。采用整流桥实现整流的目的，以1000uF的大电解电容作为滤波电路，采用固定式三端集成稳压器7812、7805来稳定输出电压。如下图