1、简易纯净水加热控制装置 1 课程设计 简易纯净水加热控制电路 摘 要 本方案的主要目的是设计一个简易的纯净水加热控制电路。该电 路主要由电源电路、水温监测电路和水温范围测量电路以及电阻丝开 关和显示电路五部分构成。 水温监测电路的功能是利用温度传感器的特性监测水温的变化， 同时将温度信号转化为电压信号。水温范围测量电路的功能是利用电 压比较器的原理实现水温范围的确定，同时利用迟滞比较器的迟滞特 性避免跳闸现象。电阻丝开关电路的功能是完成控制电路和加热电路 的强、弱点转换。显示电路的功能是利用发光二极管将电阻丝通电与 否即加热状态显示出来。电源电路的功能是为上述电路提供直流电源。 电源电路由电网
2、供电，通过变压器电路、整流电路、滤波电路和 稳压电路来实现；电阻型温度传感器用于监测水温；用迟滞比较器表 示测量水温范围；显示电路用继电器和发光二极管来实现。方案中各 单元电路的原理及示意图将在后续部分有所说明。 关键词 电源电路 水温监测 水温范围测量电路 电阻丝开关 显示电路 简易纯净水加热控制装置 2 1 设计目的及方案的选取 目的 1 熟悉工程实践中电子电路的设计方法和规范，达到综合应 用电子技术的目的。 2 学习文件检索和查找数据手册的能力。 3 学习元器件的选择与应用。 4 学习 protel 软件的使用。 5 学会整理和总结设计文档报告。 方案的选取 该方案的电源电路采用直接接电
3、网中的 220V 交流电，通过整流、 滤波、稳压电路将交流电转换成直流 12V 电压。稳压电路由三端稳压 器实现，它只需很少的外围元件，电路简单且安全可靠。水温测量和 水温监测电路主要由电阻型温度传感器和迟滞比较器组成。电阻型温 度传感器是最典型也是最简单的一种温度传感器。迟滞比较器不仅可 以测量水温的范围，还可以防止跳闸现象的出现。电阻丝开关电路和 显示电路主要由电流放大电路和继电器组成。继电器可以提供电阻丝 所需要的交流电，而电流放大电路是由三极管组成，是一种比较典型 的和简单的电路。用发光二极管构成显示电路更容易观察。 综上所述，此方案电路图构成简单易懂，元器件的价格便宜，还 能在一定程
4、度上降低成本。 简易纯净水加热控制装置 3 2 简易纯净水电路的基本组成及原理 2.1 系统的组成框图 简易纯净水加热控制电路的总体框图如图 2-1 所示。它是由水温 监测电路、水温范围测量电路、 电阻丝开关电路、 显示电路和电源 电路 5 部分组成的。 图 2-1 简易纯净水加热控制电路的总体框图 水温监测电路的功能是利用温度传感器的特性监测水温的变化， 同时将温度信号转化为电压信号。水温范围测量电路的功能是利用电 压比较器的原理实现水温范围的确定，同时利用迟滞比较器的迟滞特 性避免跳闸现象。电阻丝开关电路的功能是完成控制电路和加热电路 的强、弱点转换。显示电路的功能是利用发光二极管将电阻丝通电与 否显示出来。电源电路的功能是为上述电路提供直流电源。 水温监测电 路 水温范围 测量电路 电阻丝开 关电路 显示电路 电源电路 简易纯净水加热控制装置 4 2.2 各单元电路的工作原理 该电路能够通过温度传感器检测出纯净水的温度 T，并且能够在 不同的温度范围下通过两根电阻丝实现对加热的控制。 1） T50时，两根电阻丝都加热，电路处在加热状态； 2） 50T100时，只有
