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模拟电子课程设计.doc

发布时间：2022-06-13 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：8.20M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    目 录
    一、选题背景
    二、方案论证
    2.1 设计题目要求
    2.2 总体方案设计
    2.2.1 设计思路
    2.2.2 设计方案一
    2.2.3 设计方案二
    2.2.4 设计方案三
    2.3 方案论证与比较
    三、单元电路设计
    3.1 温度测量电路
    3.1.1 温度测量电路工作原理
    3.1.2 温度测量电路元件的选取和计算
    3.2 触发电路
    3.2.1 触发电路工作原理
    3.2.2 触发电路元件的选取和计算
    3.3 指示电路
    3.3.1 指示电路工作原理
    3.3.2 指示电路元件的选取和计算
    3.4 报警电路
    3.4.1 报警电路工作原理
    3.4.2 报警电路元件的选取和计算
    3.5 控温开关电路
    3.5.1 控温电路工作原理
    3.5.2 控温电路元件的选取和计算
    3.6 直流稳压电源电路
    3.6.1 直流稳压电源电路工作原理
    3.6.2 直流稳压电源电路元件的选取和计算
    四、整机电路
    4.1 整机电路图
    4.2 元件清单
    五、性能指标的测量与分析
    5.1 电路测试
    5.1.1 测试使用的仪器
    5.1.2 指标测试步骤、测量数据与分析
    5.1.3 故障分析及处理
    5.2 电路实现功能和系统使用说明
    5.2.1 电路实现功能
    5.2.2 系统使用说明
    六、课程设计总结
    参考文献
    课程设计报告书 题目：温度报警器的设计 学 院 电子与信息学院 专业班级 电子科学与技术（卓越班） 学生姓名 陈艺荣 学生学号 201530301043 指导教师 赖丽娟 课程编号 课程学分 起始日期 2017.03.20-2017.03.25
    教 师 评 语 成 绩 评 定 备 注 教师签名： 日期：
    目 录 目 录.............................................................................................................................................1 一、选题背景.................................................................................................................................3 二、方案论证.................................................................................................................................3 2.1 设计题目要求..................................................................................................................3 2.2 总体方案设计..................................................................................................................3 2.2.1 设计思路...............................................................................................................3 2.2.2 设计方案一...........................................................................................................4 2.2.3 设计方案二...........................................................................................................4 2.2.4 设计方案三...........................................................................................................5 2.3 方案论证与比较..............................................................................................................6 三、单元电路设计.........................................................................................................................6 3.1 温度测量电路..................................................................................................................6 3.1.1 温度测量电路工作原理.......................................................................................6 3.1.2 温度测量电路元件的选取和计算.......................................................................7 3.2 触发电路..........................................................................................................................8 3.2.1 触发电路工作原理...............................................................................................8 3.2.2 触发电路元件的选取和计算...............................................................................9 3.3 指示电路..........................................................................................................................9 3.3.1 指示电路工作原理...............................................................................................9 3.3.2 指示电路元件的选取和计算.............................................................................9 3.4 报警电路........................................................................................................................10 3.4.1 报警电路工作原理.............................................................................................10 3.4.2 报警电路元件的选取和计算...........................................................................10 3.5 控温开关电路................................................................................................................12 3.5.1 控温电路工作原理.............................................................................................12 3.5.2 控温电路元件的选取和计算...........................................................................12 3.6 直流稳压电源电路........................................................................................................12 3.6.1 直流稳压电源电路工作原理.............................................................................12 3.6.2 直流稳压电源电路元件的选取和计算...........................................................14 四、整机电路...............................................................................................................................14 4.1 整机电路图....................................................................................................................14 4.2 元件清单........................................................................................................................15 1
    五、性能指标的测量与分析.......................................................................................................16 5.1 电路测试........................................................................................................................16 5.1.1 测试使用的仪器.................................................................................................16 5.1.2 指标测试步骤、测量数据与分析.....................................................................16 5.1.3 故障分析及处理.................................................................................................19 5.2 电路实现功能和系统使用说明....................................................................................19 5.2.1 电路实现功能.....................................................................................................19 5.2.2 系统使用说明.....................................................................................................20 六、课程设计总结.......................................................................................................................20 参考文献.......................................................................................................................................21 2
    温度报警器的设计 一、选题背景 随着现代家庭用电量的不断增加，家庭火灾发生的概率也越来越高。据相关资料显示, 近年来全球每年发生的 600～700 万起火灾中, 家庭火灾占 80%以上。我国近年来的家庭 火灾也处于高发期, 平均每年发生家庭火灾约数万起, 占火灾总数的 60 %以上;而且死亡 人数也占总数之首,仅 2009 年 1 -11 月份全国家庭火灾死亡人数就占总数的 69 .9%。这些 家庭火灾严重威胁人们的健康和生命, 影响社会的和谐与稳定, 并成为现代社会中比较受 关注的问题[1]。不少家庭火灾都是由于加热系统，如热水壶等加热设备在工作任务完成后 没有及时断电而造成的。目前，国内厂家的温度报警器产品多偏重于仓库，商场和宾馆等 场所的设计研发，他们采用集中区域报警控制的方式，其系统复杂且成本较高[2]。而在居 民住宅区，机房和办公室等小型防火单位里，需要设计一种简便且低价的温度自动探测报 警和自动断电装置以减少火灾发生的可能性。同时，无论是高校实验室的加热、工业生产 中的加热、医疗设备等的恒温加热都迫切需要一种性能稳定的恒温控制设备。 因此，设计制作一种结构简单，价格低廉的温度报警器，实现温度恒定范围可调、低 温加热而达到恒定温度时则报警并断开加热系统开关，从而使得加热系统能始终保持在安 全状态和实现恒温控制。 二、方案论证 2.1 设计题目要求 本次模拟电子技术课程设计要求设计制作一个控温器，把系统的温度自动控制在所设 定的温度内。要求： 1) 恒定温度设定在一定范围内并可调。 2) 用发光二极管模拟加热系统，在设定温度以下二极管发光（加热），达到设定温 度时二极管自动灭（停止加热），并产生报警信号，经功率放大电路驱动扬声器 发出警报声。扬声器最大不失真输出功率： omP W 0.5 。 3) 设计本电路所需的电源。 4) 警报声由音乐芯片提供,型号为 LX110C，扬声器阻抗为 8Ω。 2.2 总体方案设计 2.2.1 设计思路 本次温度报警电路的设计我采用音乐芯片 LX110C 和扬声器组合的电路作为电声电 3
    路，采用热敏电阻采集温度变化，由于温度升高导致热敏电阻阻值足够低的时候，触发报 警电路报警并且触发开关电路断开加热电路电源。在设计时，先采用电位器模拟热敏电路 进行电路性能调试，在调试完毕后再将热敏电阻接入电路。 因此，大致的系统模块可以划分为：直流稳压电源电路、温度测量电路、控制电路、 报警和开关电路。下面将给出三种设计方案，并讨论比较，最终选择出最优的设计方案。 2.2.2 设计方案一 基于本课题的基本要求，设计了图 1 所示的温度报警系统。直流稳压电源电路对整个 系统提供稳定的直流电压供电，指示电路指示电源电路正常工作。温度测量电路通过热敏 电阻获得加热系统的温度。并将这种变化传递给放大电路进行放大，然后通过电压比较电 路进行电压比较[3]，进而输出控制电平（高电平或低电平两种状态），从而控制控温开关 电路。同时，电压比较电路的输出电压经过放大后，控制报警电路鸣声报警并通过红色 LED 闪烁指示温度已经达到设定温度值。 图 1 温度报警器的设计方案一 2.2.3 设计方案二 在方案一的基础上，我思考系统的模块是否太多，因此删去了部分可以整合的模块， 并舍弃一些不需要的模块，设计了图 2 所示的温度报警系统。直流稳压电源电路对整个系 统提供稳定的直流电压供电，指示电路指示电源电路正常工作。温度测量电路通过热敏电 阻获得加热系统的温度。并将这种变化直接传递给电压比较电路进行电压比较，进而输出 控制电平（高电平或低电平两种状态），控制由三极管组成的简单的开关电路。开关电路 进一步控制控温开关电路的工作状态，并且控制报警电路鸣声报警并通过红色 LED 闪烁指 4
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