温度报警器。课程设计

模拟电子课程设计

题目名称： 温度报警器 姓 名： ******* 学 号： ******** 班 级： ********

信息与电子工程学院

一、温度报警器

在一些要求恒温的场所，如生物实验室、蔬菜大棚等，对温度有一定的要求。如果温度太高，则应及时采取降温措施；如果温度太低，则应及时采取升温措施。为便于及时不解温度是否正常，可使用温度报警器。

二、任务和要求

1）当温度在10℃~30℃范围内时，报警器不发出声音。当温度超出这个范围时，报警器报出声响，并可根据声响的不同单调区分温度的高低，即：当温度高于30℃或温度低于10℃时，报警器发出不同的声音。 2）可用5~15V直流稳压电源供电。

3）在保证性能的前提下，昼减少功耗，降低成本。

三、总体方案

直流电源 温度模拟信号 放大比较电路 音频报警器 （1）用压电陶瓷蜂鸣器作为电声元件；

（2）当温度在10℃至30℃范围内（允许误差±1℃）时报警器不发声响，当温度超过这个范围时，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；

（3）设计并制作本电路所用直流电源。

四、详细设计 1、多输出电源电路

直流稳压5V,12V,-12V电源的设计 (1)集成稳压器

集成稳压器的输出电压Uo应与稳压电源要求的输出电压的大小及范围相通。稳压器的最大允许电流IcmUomax+（Ui-Uo）min≤Ui≤Uomin+（Ui-Uo）max （1.1）

式中，Uomax—最大输出电压；

Uomin—最小输出电压；

（Ui-Uo）min—稳压器的最小输入输出压差 （Ui-Uo）max—稳压器的最大输入输出压差。

可调式三端集成稳压器输出电压Uo满足： Uo=1.25（1+（2） 电源变压器

通常根据变压器副边输出的功率P2来选购变压器。由Vi=1.1-1.2V2可得到变压器副边的输出电压U2与稳压器输入电压Ui的关系为

UiminUimax，在此U21.1~1.21.1~1.2Rp） R1范围内，U2越大，稳压器的压差越大，功耗也就越大，一般取副边电压：U2副边输出电流： I2>Iomax (3)整流二极管

整流二极管VD2的反向击穿电压Urm应满足：Um>2U2 其额定工作电流应满足：If>Iomax （4） 滤波电容

滤波电容C的容量可由下式计算：C=

Ict （1.7） UiUimin 1.1 其中，△Ui—稳压器输入端纹波电压的峰峰值 t—电容C放电时间，t=

T =0.01s 2 Ic—电容C放电电流，可取Ic=Iomax 滤波电容的耐压值应大于2U2。 （5） 系统设计

稳定直流源设计的一般思路是让输入电压先通过电压变压器，再通过整流网络，然后经过滤波网络最后经过稳压网络。方案1.我们可以采用以桥式整理电路实现整流的目的，以大电容作为滤波电路，然后接负载。但是这样做有以下不足之处，如负载的影响很大，电压不可调以及没有保护电路等一下列问题。我们采用某些芯片，可以解决以上的问题。方案2.以全波整流电路作为整流网络，以极性电容作为滤波网络，采用固定式三端集成稳压电路7805和7905设计制作连续可调的双极型

直流稳压电源。如下图所示，220V（幅值311V）50Hz市电经变压器220:25输出两组独立的25V交流，经桥堆整流、大电容滤波后分别经过集成稳压块LM7805C与LM7905C作用得到±5V的直流输出。

稳压电源一般由变压器、整流器和稳压器三大部分组成

2、放大器电路

3、窗口比较器电路

4、单频蜂鸣器报警电路

5、双频蜂鸣器报警电路

五、整体电路

七、附录

名称 变压器 桥式电路 LM7812 LM7912 LM7805 LM324 NE555 蜂鸣器 电解电容 电容 电容 电容 电阻 电阻 电阻 电阻 滑动 变阻器 滑动 变阻器 电源插头 导线 绝缘胶布 数量 1 1 1 1 1 1 3 2 2 5 2 3 2 1 3 4 备注 220v——16v 200Hz 1000μF 0.22μF 10μF 0.01μF 68KΩ 10KΩ 4.3KΩ 1KΩ 4 50KΩ 4 1 若干 若干 10KΩ

八、参考文献

1. 华中理工大学电子教研室编 康华光主编;电子技术基础（数字部分） 北京：高等教育出版社，2000

2. 清华大学电子学教研室编，余孟尝主编，数字电子技术基础简明教程 第

二版北京：高等教育出版社，1999

3. 西安交通大学电子学教研室编 何金茂主编电子技术基础实验。第二版 北京：高等教育出版社

1991

4． 何碧华.数字电子技术实验指导书.电工电子实验指导中心，2009. 5． 阎石.数字电子技术基础.五版.北京：高等教育出版社，2006. 6.〈〈模拟电子技术基础>> 主编:童诗白 华成英 高等教育出版社 2000.3

九、收获和体会

本次课程设计加深了我们对所学理论知识的理解，并能将其熟练应用，做到理论与实际相结合。设计的过程中遇到过挫折和困难，当我们发现电路连接完却不能正常运行时大家都很沮丧，但我们又立刻振作起来，与别同学进行了探讨。课程设计时很累，但生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。

对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次实习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！此次课程设计，学到了很多课内学不到的东西，比如独立思考解决问题，出现差错的随机应变，和与人合作共同提高，都受益匪浅，今后的制作应该更轻松，自己也都能扛的起并高质量的完成项目。对于我来说，收获最大的是自己主动去解决问题，并在试验中总结解决方法，学会去分析问题出现的原因，以及应该从哪个部分去解决，但无法出现正确结果是，需耐心的检查电路，因为大多数出问题都是因为一两根线没接或接错的问题。 总体来说，通过这次课程设计学习，让我对各种电路都有了大概的了解，也学会了常用绘图软件的使用，在平时的理论学习中遇到的问题都一一解决，加深了我对专业的了解，培养了我对学习的兴趣，为以后的学习打下了好的开端，我受益匪浅。同时，让我明白：这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解，才会有收获，所谓“一行胜千言”果然不假。