浴室水温控制器的设计 电子电路课程设计

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1、电子电路课程设计7浴室水温控制器的设计一.设计目的进一步熟悉模拟和数字设计方法和规范，达到综合应用电子技术的目的，并培养了动手能力，学会阅读相关科技文献，查找器件手册与相关参数，整理总结设计报告，学习protel软件的使用。二.任务要求设计浴室水温控制器，要求水温能控制在35-40℃之间，要求画出完整的电路图.三.方案特点可以设置温度上下限，具有较大范围的控制功能，当控制器的控制温度处于临界状态时，继电器不会频繁转换工作状态，精度较高.四.总的逻辑图7五.组成部分分析（1）测量及放大跟随部分：电路

2、如上图所示，温度采集及测量部分是测量电桥，其中采集部分采用PTC热敏电阻传感器，特点是线性度和互换性都较好。采用正温度系数T-121型传感器。RT将测得温度信号转换为电压信号，通过仪表用放大器INA102和电压跟随器AD9620（起隔离作用，防止负载影响）将其信号放大。其中W1为3296型多圈精密可调电阻。（2）电源部分：7电路如上图所示，为了给本电路中的各元件提供正常工作的电压，需要将220V电压转换为运放工作的+5V，-5V电压以及继电器工作的+12V的电压，分别采用W7805，W7905，W

3、7812三个三端稳压器。C3，C4用来消除自激振荡，应小于1uF，取0.1uF，C5，C6，C7消除高频信号，取0.1uF，D3，D4起保护作用，选用IN4148。以下对C1，C2滤波电解电容的估算：W7805要求输入10V，设最小平均电流为200mA，则Rl=10/200×0.001=50ΩC=（3～5）×20×0.001/（2×50）=600～800uFU2=10/1.2≈8.33VU=1.1×1.414×8.33≈15V所以，取C1，C2为700uF，耐压值为20V（3）温度比较及控制部分7

4、这是本方案中的核心部分，电路如上图所示，TL080两个运放分别为反相输入和同相输入，W3设定下限温度，W4设定上限温度，其中W3，W4是WXD3-13型多圈电位器，T1，T2，T3，T4组成多级放大电路来驱动继电器，采用C8050型号的三极管。W2为3296多圈精密可调电阻数字表头采用ICL7101LED表头，31/2位，可采用AE5543。带动加热元件工作的继电器为磁保持继电器，JA，JB为同一继电器的两组线圈，该继电器的特点是采用脉冲驱动，具有记忆功能，动作速度快，耗热小。（4）工作加热部分：

5、工作加热部分为加热器，考虑到是人们日常用具，故要考虑安全问题，采用导热性能好，安全性能佳的加热器即可。六.工作原理及原理图原理图见下页，首先要校准温度表头，闭合K1，打开K2，三路开关K3拨到1处,将传感器探头放入冰水混合物中，调节W1，W2使数字表头显示0℃，再将探针放入沸水中，调节W1，W2使表头显示100℃，用标准温度计比较，调节W1，W2反复数次校准调整后即可使用，这时K3接2来调整W3，使表头显示35℃，K3接3来调整W4，使表头显示40℃。这时温度设定工作完成7测量信号经放大跟随后与两

6、个比较器运放反相和同相输入端比较，低于下限时，上方运放输出直流脉冲电平使JA吸合，加热器工作，上升到下限值时，由于磁保持作用，JA触点继续闭合，加热器工作，继续升温，7到上限值时，下方运放输出直流脉冲电平使JB吸合，带动JA转为常开，停止加热，温度开始下降，降到下限值后，JB磁保持使JA仍为常开，加热器不工作，直到低于下限值后，重复加热过程，具备温度记忆功能。七.设计总结经过一个星期的设计过程，我学到了很多东西，对一年以来所学过的电子方面的知识也重新学习了一遍，也对自己在数字和模拟电子方面的能力有

7、了更客观的评价，在这次设计过程中，从最基本的查元件，找资料做起，了解了完整的电子设计的一般步骤，也和同学们共同探讨研究，学到了很多课堂上学不到的东西，也遇到了各种各样从没想过的问题，并认真的解决了它们，另外，对各种电子类设计的计算机辅助手段有了更深一步的接触，学会了一些EDA软件如PROTEL及EWB的用法，可以说是为了以后的电子领域的道路做了一些有益的尝试，同时也使我增加了对电子方面知识的兴趣，也从中发现了自己的一些不尽如人意的地方，以后要多多改进。另外在这里，也非常感谢李老师一年多来的教导，谢

8、谢！7