测控电路课程设计报告--温度测量与显示及报警电路的设计

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1、 1 课课 程程 设设 计计 结结 题题 报报 告告 课程名称课程名称 题题 目目 温度测量与显示及报警电路的设计 指导教师指导教师 系系 别别 专专 业业 学生姓名学生姓名 班级班级/ /学学号号 成成 绩绩 _ 2 目录 1 一温度测量与显示及报警电路的设计 1.设计目的4 2.设计任务及要求4 3.设计内容5 3.1）稳压源电路的设计5 3.2）测量电路的设计6 3.3）放大电路的设计6 3.4）报警电路的设计7 3.5) 整体电路8 3.6）实际效果图8 4.元器件选择.9 4.1）热敏电阻的选择9 4.2）放大器的选择10 4.3）比较器的选择10 5.电路的调试11 6.设计的体会

2、及其改进建议13 3 温度测量与显示及报警电路的设计 一设计目的 运用有关的课程的基础理论知识和技能解决实际问题的能力， 提高本 专业必要的基本技能、方法和创新能力。完成测控系统任务分析、电 路总体设计、单元电路设计以及电路调试等各个环节、掌握有关传感 器接口电路、信号处理电路、放大电路、滤波电路、运算电路、显示 电路以及执行部件驱动电路等内容在测控系统中的使用方法。 了解有 关电子器件和集成电路的工作原理。 二设计任务及要求 设计内容：室内环境参数测量及安防报警电路设计 1）温度、湿度、照度测量与显示、报警电路设计； 2） 破门入室、 破窗入室、 室内防盗、 火灾,燃气泄露等报警电路设计。

3、基本要求 ： 1）用电路实现，不用软件； 2）用数字表头实现测量值的显示； 3）能够设置环境参数测量值报警上下限，并实现声、光报警。 主要性能指标： 本次设计的题目为温度报警器的设计，运用温度传感器的温 4 度特性从而达到在一定温度时的报警作用。 其主要功能和指标如 下： 1. 利用温度传感器（热敏电阻）测量某环境的温度 2. 报警器的报警温度可调，范围为（050） 3. 采用蜂鸣器报警，声音大小由环境温度与报警温度的差值 决定 三设计内容 3.1 稳压电源电路的设计 要使电路能够稳定的工作首先就要提供一个稳定的电源，如图 1 就是我设计的稳压源电路图，电路中的 LM358P 为电压跟随器，用

4、来 形成稳定的电压源供测量电路使用。图中 1N4732A 为 4.7V 稳压管， 调节 R8 使电压跟随器 LM358P 的输出 Uo1 稳定为 2.5V，为后面的测 量电路提供稳定可靠地电源供应。 其电路原理图如图 1： Uo1 图 1 5 3.2 测量电路的设计 如电路图图 2 所示其中 R1 为负温度系数热敏电阻， 即随着温度 的升高，阻值增小。该热敏电阻在常温（24C）时电阻为 160 欧姆。 电路原理图如图 2，电路图中的 V1 即为上一步骤中的稳压电源提供 的电压，该电压稳定在 2.5v. R1 为一定值电阻。 图 2 3.3 放大电路的设计 电路图如图 3 所示，利用运放 LM3

5、58 构成差动放大电路，运放 LM358 对从 5 脚和 6 脚过来的电压进行相减放大。在该调节过程中发 现 lm358p 有时候 7 口会没有输出，这时候用电压表测得 5 口和 6 口 电压差值较大，我的解决方法是我调节图 3 中 R2 的电阻使得 6 口的 电压与 5 口电压差值较为接近，这时候 7 口就又重新有输出了。 6 图 3 3.4 报警电路的设计 报警电路的设计，我们运用了比较器，如图 4 所示 lm358n 的 2 口接入一个比较电压 v1 当 3 口的电压大于 2 口时 1 口才会有输出， 当蛋 3 口小于 2口时 1口没有输出， 所以当温度升高到一定数值，比 较器就会有输出

6、，从而激活报警电路工作， 报警部分为光报警和声报 警，光报警为发光二极管发光，声报警为蜂鸣器响。电路如图 4。 7 图 4 3.5 整体电路 整体电路如图 5 图 5 3.6 实际效果图： 8 四元器件选择 4.1 热敏电阻的选择 热敏电阻的选择为负温度系数热敏电阻，负温度系数热敏电阻随着 温度的升高，电阻值降低。常温下（24C）阻值为 160。型号为 NTCXKMZ4。该热敏电阻的阻值的变化范围为 100到 200。 9 4.2 放大器的选择 该电路中采用了运放 LM358，其引脚图，及各部分功能如下： 在 LM358 中有两个单独的运放，在他的 8 个引脚中，下图引脚 1-3 为 一个运放，5-7 为第二个运放，其中 1 脚和 7 脚为输出端，2 脚和 6 脚为反相输入端，3 脚和 5 脚为同相输入端。 相应的逻辑功能图如下图： 4.3 比较器的选择 比较器在电路