测控电路课程设计
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测控电路课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握测控电路的基本原理、设计与应用,培养学生的动手实践能力和创新意识。
通过本课程的学习,学生将能够:1.知识目标:(1)理解测控电路的基本概念、组成和分类;(2)掌握测控电路的设计方法及其在实际工程中的应用;(3)熟悉电路仿真软件的使用,提高电路分析和设计能力。
2.技能目标:(1)能够运用所学知识分析和解决测控电路实际问题;(2)具备使用仪器仪表进行电路调试和故障排查的能力;(3)能够运用电路仿真软件进行电路设计与验证。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对测控技术的兴趣,激发学生探索未知、创新思维的热情;(2)培养学生团队合作精神,提高沟通与协作能力;(3)培养学生具有良好的职业素养,树立正确的工程观念。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括测控电路的基本概念、测量与控制原理、电路设计与仿真、实际应用案例等。
具体安排如下:1.测控电路的基本概念:介绍测控电路的定义、组成和分类,使学生了解测控电路在工程中的应用。
2.测量与控制原理:讲解测控电路的测量原理、控制原理,让学生掌握测控电路的工作原理及其数学基础。
3.电路设计与仿真:教授电路设计方法,培养学生使用电路仿真软件进行电路分析与设计的能力。
4.实际应用案例:分析测控电路在实际工程中的应用案例,使学生能够将所学知识运用到实际问题中。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式,包括:1.讲授法:讲解基本概念、原理和方法,使学生掌握测控电路的核心知识。
2.讨论法:学生针对实际案例进行讨论,培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法:分析典型应用案例,帮助学生了解测控电路在工程中的应用,提高学生的实践能力。
4.实验法:安排实验室实践环节,让学生动手搭建和调试测控电路,培养学生的动手能力和创新意识。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的测控电路知识体系。
测控电路(交流电桥课程设计)湖北⼯业⼤学课程设计课程名称:测控电路课程设计课题名称:交流电桥的设计专业班级:13测控1班姓名:学号:指导教师:2016年6⽉1⽇~6⽉6⽇⽬录1.概述————————————————————32.总体⽅案设计————————————————33.电路设计及参数计算—————————————4a.滤波电路———————————————4b.电桥差分放⼤电路———————————8c.绝对值电路——————————————124.硬件设计—————————————————185.软件设计—————————————————196.总结———————————————————20⼀.概述在这次的课程设计中,⽼师给我们了多个题⽬供我们选择,⼤都是我们我们平时在上课时学习过的,像惯性电路相差计算,交流电桥输出电路,设计⼀个光电计数电路,设计微积分电路等,我选择了交流电桥的,在制定操作⽅案的过程中我们遇到了⼀些问题,去办公室请教了⽼师,等到了⼀些指点,我们这个题⽬要求我们实现如下6个⼩⽬标。
1、设计⼀个⽅波信号输出电路;2、把⽅波信号编程三⾓信号3、设计⼀个交流电桥电路;4、设计电桥差分放⼤电路;5、设计放⼤信号的绝对值电路;6、设计绝对值变直流的电路;⼆.总体⽅案设计我们通过编程利⽤51单⽚机输出⼀个⽅波,提供最原始的激励信号,然后通过滤波电路得到正弦信号作为vi提供给差分放⼤电路,经过差分放⼤后的信号作为vo。
利⽤vi和vo作为输⼊,设计两个半绝对值电路,得到|2vi|,⼀个反向器得到(-vi),⼀个加法器,最后得到|vi-vo|+|vi+vo|的值,最后利⽤⼀个RC电路对其进⾏整流,得到绝对值变直流的电路。
三.电路设计及参数计算在电路设计过程中我们我们将整体电路进⾏了划分,将其分为三⼤部分<1>滤波部分<2>差分放⼤部分<3>绝对值部分,下⾯我从第⼀部分讲起。
(1)滤波部分(仿真滤波电路图)滤波电路图如上,电阻都选⽤1k的,c1选⽤1.0uf的,c2选⽤220uf,从以上电路图中可知,我们⾸先对最原始从单⽚机产⽣的⽅波信号进⾏了⽅波整流,注意第⼀个三极管为PNP,第⼆个为NPN管,利⽤三极管的单向导通性以防⽌⽅波的失真现象。
测控电路课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握测控电路的基本原理和应用,培养学生对测控电路的兴趣和好奇心,提高学生的实际操作能力和创新能力。
具体分为以下三个方面:1.知识目标:使学生了解测控电路的基本概念、组成原理和功能,理解测控电路在实际工程中的应用,掌握测控电路的基本分析和设计方法。
2.技能目标:培养学生运用测控电路解决实际问题的能力,能独立进行测控电路的安装、调试和维护,具备一定的实验操作技能。
3.情感态度价值观目标:激发学生对测控电路的热爱和兴趣,培养学生勇于探究、创新的精神,使学生认识到测控电路在现代社会中的重要地位和作用。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括测控电路的基本原理、组成要素、功能及其在实际工程中的应用。
具体安排如下:1.教材章节:根据人教版《电子技术》第五章第三节“测控电路”进行教学。
2.教学内容:(1)测控电路的基本概念:介绍测控电路的定义、分类及其在工程中的应用。
(2)测控电路的组成原理:讲解测控电路的组成要素,包括传感器、信号处理电路、执行器等,以及它们之间的关系。
(3)测控电路的功能:介绍测控电路在自动控制、信号处理等方面的功能和作用。
(4)测控电路的分析与设计方法:讲解测控电路的分析与设计方法,包括系统建模、系统分析、控制器设计等。
(5)测控电路的实际应用案例:介绍测控电路在工业生产、科学研究等领域的实际应用案例。
三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用多种教学方法相结合的方式进行教学,具体如下:1.讲授法:教师对测控电路的基本概念、组成原理、功能及应用进行系统的讲解,使学生掌握测控电路的基本知识。
2.案例分析法:通过分析实际应用案例,使学生了解测控电路在工程中的应用和价值。
3.实验法:安排课堂实验,让学生亲自动手进行测控电路的安装、调试和维护,提高学生的实际操作能力。
4.讨论法:学生进行分组讨论,分享学习心得和经验,培养学生团队合作精神和沟通能力。
《测控电路》课程设计指导书一、课程设计的目的和意义《测控电路课程设计》是测控技术及仪器专业的一项专业实践环节,是《测控电路》理论课的有益补充。
《测控电路》是一门实践性很强的课程,在理论学习同时,要求学生掌握合理选择和使用常用电子仪器、测绘电路、调试电路、分析电路、测试电路性能和排除简单故障的能力,并通过设计加深对理论内容的理解。
本课程设计主要通过完成设计任务熟悉工业生产和科学研究中常用的测量和控制电路的设计流程和设计方法,使学生学会如何运用所学的单元电路,实现电路的总体思想,围绕具体测控任务设计、调试电路。
还要了解各种电子器件和集成电路的工作原理、构成,最终实现设计要求,并完成相应的电路。
使学生能把理论知识有效地应用于解决实际问题,培养学生的实际动手能力。
二、课程设计的基本要求通过本课程设计使学生熟悉怎样运用电子技术来解决测量与控制中的任务。
主要通过完成设计任务熟悉测控电路的设计流程和设计方法,熟练使用常用电子仪器,熟悉常用电子元器件的选择,掌握电路的实际制作工艺,掌握电路的调试方法,掌握排除简单电路故障的能力。
具体要求:1.课程设计前,指导教师布置课程设计内容及要求;2.题目为设计类型,只给出电路框图及要求,学生自己设计具体电路;3.指导教师安排答疑时间;4.实验每组2人,学生独立完成;5.根据设计的电路,安装、调试电路;6.电路调试成功后,指导教师检查记录;7.记录所用设备和测试数据,分析结果;8.学生在两周内完成设计和调试,写出设计说明书和电路板。
课程设计最后一天由指导教师组织答辩。
三、课程设计的内容及安排1.设计项目名称:有源滤波器电路设计2.课程设计主要内容:1)根据设计要求,设计电路,通过计算和查表,选择合适的运算放大器、电阻、电容等元器件。
2)按照设计的电路,安装电路。
3)对电路进行调试。
4)学习绘制电路原理图软件,画出电路原理图和印刷电路板图。
5)总结、讨论。
6)写出设计说明书3.进度安排第一周完成设计计算和安装电路,第二周完成电路调试,数据记录、印刷电路板图绘制、设计说明书和答辩。
测控电路课程设计
一、设计目的
通过测控电路的课程设计,学生将全面掌握测控电路的基本原理、设计方法及实现技术。
具体目标如下:
1. 深入理解测控电路的原理与技术;
2. 掌握常用传感器和执行器的使用方法;
3. 学会设计简单的测控电路;
4. 提高实践操作和解决问题的能力;
5. 培养团队协作和创新精神。
二、设计任务
设计一个温度控制系统,具体要求如下:
1. 使用热电阻作为温度传感器,实现温度的测量;
2. 设计一个控制电路,能够根据温度传感器测量的温度值,自动调节加热元件的功率,以实现温度的恒定控制;
3. 设计一个显示电路,实时显示当前温度值;
4. 设计一个按键电路,用于设定温度设定值;
5. 系统应具备过流保护功能,确保电路安全。
三、设计方案
1. 硬件电路设计:
a. 电源模块:为整个系统提供稳定的电源;
b. 传感器模块:采用热电阻测量温度,通过信号调理电路将温度信号转换为电信号;
c. 控制模块:根据温度信号调节加热元件的功率,实现温度的恒定控制;
d. 显示模块:使用LED显示屏实时显示当前温度值;
e. 按键模块:用于设定温度设定值;
f. 过流保护模块:检测电路中的电流异常,及时切断电源。
2. 软件程序设计:
a. 主程序:初始化硬件、启动定时器、开始循环检测温度和控制加热元件的功率;
b. 温度检测子程序:读取热电阻的电压信号,计算温度值;
c. 温度控制子程序:根据温度值和设定值比较,调节加热元件的功率;
d. 显示子程序:实时显示当前温度值;
e. 按键子程序:处理按键输入,设定温度设定值。
测控电路及应用课程设计设计背景测量和控制是现代工程中必不可少的技术手段,具有广泛的应用前景。
为了培养学生工程实践能力,提高学生对测控电路及应用的了解和掌握,本课程设计旨在通过实践探究基础测控电路的设计方法及应用效果。
设计目的通过本次课程设计,提高学生的实践能力、创新意识和团队协作精神,培养学生设计测控电路的能力,加深学生对现代测控技术的理解和掌握。
设计内容任务要求本次课程设计要求学生设计并实现基础测控电路的功能,包括:•温度测量电路•光电传感器电路•转速测量电路•声波测距电路设计流程设计流程包括以下步骤:1.初步分析任务及要求。
2.调查和学习有关测控电路及应用的知识,确定电路的基本原理。
3.参考其他类似的电路设计方案,确定电路的拓扑结构和元器件参数。
4.计算电路各部分参数,绘制电路原理图并进行仿真验证。
5.制作电路实物并调试验证,得出实验数据。
6.结合实验数据对设计方案进行评估,并对电路性能进行优化。
设计结果每个小组提交以下内容:1.设计报告–包括电路选择、分析、设计、制作和实验测试过程,以及对实验结果的分析和讨论。
–时间要求:800-1000字,MarkDown格式。
2.电路原理图–显示电路拓扑结构,元器件型号、参数、布局,以及与其他小组交互的信号接口。
–时间要求:电子版和手绘版。
3.实验记录–表格形式记录电路性能测试和实验数据,达到要求的测试次数。
–时间要求:MarkDown格式。
4.电路实物–包括各种元器件按照电路原理图连接起来的电路实物。
–时间要求:制作完毕并自行保存。
设计评分评分标准如下:1.设计报告(40%)–确定任务和分析电路原理(10%)–电路拓扑结构设计和参数计算(20%)–实验数据分析和电路性能评估(10%)2.电路原理图(20%)–电路原理图的设计和制作质量(10%)–电路拓扑结构正确和元件参数准确(10%)3.实验记录(20%)–实验记录中的数据准确性和完整性(10%)–使用MarkDown格式(10%)4.电路实物(20%)–电路连接正确和电路可靠性(10%)–电路外观美观、整洁(10%)总结测控电路及应用课程设计旨在通过实践探究基础测控电路的设计方法及应用效果,提高学生的实践能力、创新意识和团队协作精神,培养学生设计测控电路的能力,加深学生对现代测控技术的理解和掌握。
测控电路课程设计小风扇一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握测控电路的基本原理,理解并运用在小风扇电路设计中;2. 使学生了解并掌握传感器、执行器等元器件的工作原理和选型方法;3. 引导学生运用所学的电路知识,分析并解决实际电路问题。
技能目标:1. 培养学生动手搭建和调试小风扇电路的能力;2. 提高学生运用测控技术进行数据采集、处理和显示的能力;3. 培养学生团队协作、沟通表达和解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对测控电路的兴趣,培养其探索精神和创新意识;2. 培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯;3. 引导学生关注科技发展,认识到测控技术在日常生活中的重要作用。
课程性质分析:本课程为实践性较强的课程,旨在让学生通过动手实践,将所学理论知识运用到实际电路设计中,提高学生的实践能力和创新能力。
学生特点分析:初中年级的学生对新鲜事物充满好奇,具备一定的动手能力,但理论知识掌握程度有限,需要结合实际情况进行引导和教学。
教学要求:1. 注重理论与实践相结合,让学生在实际操作中掌握知识;2. 突出学生的主体地位,鼓励学生积极参与、主动探究;3. 关注学生个体差异,因材施教,确保每个学生都能在课程中收获成长。
二、教学内容1. 理论知识:- 电路基本原理;- 传感器、执行器等元器件的工作原理及选型;- 测控电路的设计方法。
2. 实践操作:- 小风扇电路搭建;- 电路调试与优化;- 数据采集、处理和显示。
3. 教学大纲:第一章:电路基本原理- 1.1 电路基本概念- 1.2 电路分析方法第二章:传感器、执行器等元器件- 2.1 传感器工作原理及选型- 2.2 执行器工作原理及选型第三章:测控电路设计方法- 3.1 测控电路设计流程- 3.2 小风扇电路设计实例第四章:实践操作- 4.1 小风扇电路搭建与调试- 4.2 数据采集、处理和显示4. 教学进度安排:- 理论知识:4课时- 实践操作:6课时- 总计:10课时5. 教材章节:- 《测控技术与仪器》第三章:传感器- 《测控技术与仪器》第四章:执行器- 《测控技术与仪器》第七章:测控电路设计教学内容确保科学性和系统性,结合课程目标,注重理论与实践相结合,引导学生通过动手实践掌握测控电路的设计方法。
课程设计结题报告课程名称测控电路课程设计题目 1、红外报警系统的设计与实现2、光照度测量指导教师系别仪器科学与光电工程学院专业测控技术与仪器学生姓名班级/学号成绩____________________________目录目录 (1)设计任务与要求 (3)1.设计内容: (3)本小组选择的题目 (3)红外报警系统的设计与实现 (3)一、课设背景: (3)二、系统设计方案 (4)1、结构框图: (4)2、系统原理与原理图: (4)3、系统的功能 (4)三、传感器选择: (5)热释电红外传感器RE200B (5)选择的原因: (5)工作原理: (5)参数 (6)四、单元电路设计 (6)红外线采集接收电路 (6)红外线采集接收电路电路图 (6)信号的放大处理电路 (6)信号的放大处理电路电路图 (7)信号的比较电路 (7)信号的比较电路电路图 (7)信号的取反电路 (8)信号的取反电路电路图 (8)蜂鸣器报警电路 (8)五、元器件选择 (8)LM741 (8)LM339 (9)HD74LS00P与非门芯片 (10)六、电路接线图 (11)七、调试过程: (12)八、结果(数据、图表等) (12)光照度测量 (14)一、课设背景 (14)二、系统设计方案 (14)1、结构框图 (14)2、系统的功能 (14)3、系统原理与原理图 (14)三、单元电路设计 (15)1. Led发光和光电转换电路 (15)2. I/V转换放大输出电路以及数字表头显示电路 (15)3. 比较电路及其发光报警电路 (16)四、电路接线图 (16)五、调试过程: (16)六、结果(数据、图表等) (17)七、总结 (17)设计任务与要求1.设计内容:室内环境参数测量及安防报警电路设计温度、湿度、照度测量与显示、报警电路设计;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。
2.基本要求:用电路实现,不用软件;用数字表头实现测量值的显示;能够设置环境参数测量值报警上下限,并实现声、光报警;从1和2中各选一项完成;3.提高部分:完成1和2中功能或其它自选功能。
测控电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握测控电路的基本原理,理解常见传感器的工作机制;2. 使学生了解测控电路在工程领域的应用,熟悉各类测控系统的组成;3. 帮助学生掌握模拟、数字信号处理的基本方法,提高数据采集、处理和分析的能力。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识设计简单的测控电路,具备实际操作和调试的能力;2. 提高学生利用测控设备进行数据采集、处理和分析的技能,具备解决实际问题的能力;3. 培养学生团队协作、沟通交流的能力,提高项目执行和项目管理水平。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对测控技术领域的兴趣,培养其探索精神和创新意识;2. 引导学生关注测控技术在现实生活中的应用,提高社会责任感和使命感;3. 培养学生严谨、务实的科学态度,树立正确的价值观。
本课程针对高年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习,使学生不仅掌握测控电路的基本知识和技能,还能在实际应用中发挥所学,为我国测控技术的发展贡献自己的力量。
同时,注重培养学生的团队协作能力和创新精神,提升其综合素质。
二、教学内容1. 测控电路基本原理:介绍传感器的工作机制、信号转换方法,分析常见传感器的特点及应用场景。
教材章节:第一章 测控电路基础2. 常见测控电路设计:讲解模拟电路、数字电路的设计方法,分析典型测控电路的原理和功能。
教材章节:第二章 常见测控电路设计3. 数据采集与处理:介绍数据采集系统组成、工作原理,讲解模拟信号、数字信号处理方法。
教材章节:第三章 数据采集与处理4. 测控系统应用案例分析:分析实际工程中的测控系统案例,讲解其设计思路、实施步骤及优化方法。
教材章节:第四章 测控系统应用案例5. 测控电路实践:组织学生进行实际操作,设计简单的测控电路,进行数据采集、处理和分析。
教材章节:第五章 测控电路实践6. 项目管理与团队协作:培养学生项目管理意识,提高团队协作能力,完成课程设计任务。
测控电路课程设计论文一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握测控电路的基本原理、基本知识和基本技能,能够运用测控电路解决实际问题。
具体来说,知识目标包括:掌握测控电路的基本概念、基本原理和基本方法;了解测控电路在工程中的应用和前景。
技能目标包括:能够使用常见的测控电路仪器和设备,具备分析和解决测控电路问题的能力。
情感态度价值观目标包括:培养学生对测控电路的兴趣和热情,提高学生的问题解决能力和创新意识。
二、教学内容根据课程目标,本课程的教学内容主要包括测控电路的基本原理、基本知识和基本技能。
具体来说,教学大纲如下:第一章:测控电路概述1.1 测控电路的定义和发展1.2 测控电路的基本原理1.3 测控电路的应用和前景第二章:测控电路的基本元件2.1 电阻元件2.2 电容元件2.3 电感元件2.4 运算放大器第三章:测控电路的基本电路3.1 测量电路3.2 控制电路3.3 信号处理电路第四章:测控电路的实验与调试4.1 测控电路的实验方法4.2 测控电路的调试技巧4.3 测控电路的实验案例三、教学方法为了实现课程目标,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
讲授法用于传授基本原理和基本知识,讨论法用于探讨和解决实际问题,案例分析法用于分析和理解测控电路的应用,实验法用于锻炼学生的实践能力。
通过多样化的教学方法,激发学生的学习兴趣和主动性,提高学生的学习效果。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备适当的教学资源。
教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
教材将作为学生学习的基础,参考书提供更多的学习材料,多媒体资料用于辅助理解和记忆,实验设备用于实践和验证。
通过合理利用教学资源,提高学生的学习效果和问题解决能力。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评估方式,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
评估方式包括平时表现、作业、考试等。
测控电路的课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握测控电路的基本原理、电路组成、信号处理方法等。
技能目标要求学生能够运用测控电路解决实际问题,具备一定的实验操作能力和分析能力。
情感态度价值观目标要求学生培养对测控电路的兴趣和好奇心,树立科学思维和创新意识。
通过分析课程性质、学生特点和教学要求,我们将目标分解为具体的学习成果。
学生将能够:1.描述测控电路的基本原理和电路组成;2.解释信号处理方法和测控电路在实际应用中的作用;3.运用测控电路解决简单实际问题;4.进行实验操作,分析实验数据,提出合理结论;5.培养对测控电路的兴趣和好奇心,树立科学思维和创新意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括测控电路的基本原理、电路组成、信号处理方法以及在实际应用中的案例。
1.测控电路的基本原理:介绍测控电路的核心元件、工作原理和性能指标;2.电路组成:讲解测控电路的各个组成部分及其作用;3.信号处理方法:阐述信号的采集、处理和显示方法;4.实际应用案例:分析测控电路在工程、科研等领域的应用实例。
教学大纲将按照以下顺序进行教学:1.测控电路的基本原理;2.电路组成及其功能;3.信号处理方法;4.实际应用案例分析。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:教师通过讲解测控电路的基本原理、电路组成和信号处理方法,使学生掌握相关知识;2.讨论法:学生分组讨论实际应用案例,培养分析问题和解决问题的能力;3.案例分析法:分析测控电路在实际应用中的案例,使学生了解测控电路在工程和实践中的应用价值;4.实验法:学生动手进行实验操作,培养实验技能和科学思维。
四、教学资源本课程将充分利用教学资源,包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等,以支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验。
1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的知识体系;2.参考书:提供相关领域的参考书籍,拓展学生的知识面;3.多媒体资料:制作精美的多媒体课件,帮助学生形象地理解抽象概念;4.实验设备:提供充足的实验设备,保证每位学生都能动手实践。
测控电路课程设计报告引言:测控电路是电子技术中的重要分支之一,它涉及到信号的采集、处理和控制等方面。
本文将针对测控电路的课程设计进行报告,详细介绍设计的背景、设计思路、实验步骤和实验结果等内容,旨在通过本次课程设计实践,加深对测控电路的理解和应用。
一、设计背景本次课程设计的主题是温度测控电路设计。
随着现代工业的发展,温度测控在工业生产和实验研究中起着非常重要的作用。
因此,设计一种能够准确测量温度并实现温度控制的电路是本次课程设计的目标。
二、设计思路1. 温度测量部分:我们选择了热敏电阻作为温度传感器,通过测量热敏电阻的电阻值来间接测量温度。
为了减小测量误差,我们采用了差动放大电路对信号进行放大和滤波处理。
2. 温度控制部分:我们采用了PID控制算法,结合微处理器控制技术,通过对输出信号进行调整,实现对温度的控制。
三、实验步骤1. 硬件设计:根据设计思路,我们选择合适的元器件进行电路设计,包括热敏电阻、运放、微处理器等。
在电路设计中,需要考虑元器件的参数选择、电路板的布局和连接方式等因素,确保电路的稳定性和可靠性。
2. 软件编程:根据PID控制算法和微处理器控制技术,编写相应的程序代码。
在编程过程中,需要考虑控制算法的实现、传感器数据的处理和输出信号的控制等方面。
3. 实验调试:完成硬件设计和软件编程后,进行实验调试。
首先,通过对热敏电阻电路的测量,验证温度测量的准确性和稳定性;然后,通过对PID控制算法的调试,验证温度控制的效果和稳定性。
四、实验结果经过实验调试,我们成功设计出了一种能够准确测量温度并实现温度控制的测控电路。
在测量部分,我们通过差动放大电路对热敏电阻的信号进行放大和滤波处理,得到了稳定的温度测量值;在控制部分,我们采用了PID控制算法和微处理器控制技术,成功实现了对温度的控制,并保持了较好的控制精度和稳定性。
总结:通过本次测控电路课程设计,我们深入了解了测控电路的基本原理和设计方法,掌握了热敏电阻的测量原理和PID控制算法的应用技巧。
电子称测控电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解电子称测控电路的基本原理,掌握其组成结构和功能;2. 掌握电子称传感器的工作原理,了解不同类型传感器的特点及应用;3. 学会分析电子称测控电路的电路图,并能进行简单电路的设计与计算。
技能目标:1. 能够正确使用电子称测控电路相关仪器和设备,进行基本操作和调试;2. 培养学生动手实践能力,能够独立完成电子称测控电路的搭建和测试;3. 提高学生问题解决能力,能够针对电子称测控电路故障进行分析与维修。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子称测控技术领域的兴趣,激发学生主动学习的积极性;2. 培养学生良好的团队合作意识,学会与他人共同解决问题;3. 强化学生的安全意识,注重实验过程中的规范操作,养成良好的实验习惯。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,注重理论知识与实践操作的相结合。
学生特点:学生已具备一定的电子基础知识和电路原理,具有一定的动手能力和探究精神。
教学要求:结合学生特点,注重启发式教学,引导学生主动探究,培养实际操作能力。
在教学过程中,注重分解课程目标,确保学生能够达到预期的学习成果。
同时,关注学生的个体差异,提供个性化指导,使全体学生都能在课程中受益。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. 电子称测控电路基本原理:- 传感器原理及其在电子称中的应用;- 电子称测量原理及误差分析;- 电子称测控电路的基本组成及功能。
2. 电子称测控电路实践操作:- 电子称传感器选型与安装;- 电子称测量电路的搭建与调试;- 电子称显示与控制电路的设计与实现;- 故障分析与维修方法。
3. 教学大纲与教材内容安排:- 第一章:电子称概述,介绍电子称的原理、分类及应用;- 第二章:传感器原理,讲解不同类型传感器的原理及其在电子称中的应用;- 第三章:电子称测量电路,分析电子称测量原理、电路设计与计算;- 第四章:电子称显示与控制电路,介绍显示与控制电路的原理、设计方法;- 第五章:电子称测控电路实践,包括实践操作、故障分析与维修。
测控系统电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握测控系统电路的基本原理,理解各类传感器的工作机制及其在测控系统中的应用。
2. 使学生了解信号调理电路的组成、功能及设计方法,能够运用相关知识对简单测控系统进行电路设计。
3. 引导学生掌握数据采集、处理与传输的基本方法,了解测控系统在工程实践中的应用。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识,设计并搭建简单的测控系统电路,具备实际操作能力。
2. 培养学生运用仿真软件对测控系统电路进行仿真分析,提高解决问题的能力。
3. 培养学生具备团队协作能力,能够与他人共同完成复杂的测控系统电路设计与调试。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱科学,对测控技术产生浓厚兴趣,激发其创新意识。
2. 培养学生严谨、务实的学术态度,养成勤奋好学的学习习惯。
3. 引导学生关注测控技术在现实生活中的应用,认识到科学技术对社会发展的推动作用。
课程性质分析:本课程为实践性较强的学科,旨在通过理论教学与实际操作相结合,使学生掌握测控系统电路的设计与应用。
学生特点分析:学生具备一定的电子技术基础,对测控技术有一定了解,但缺乏实际操作经验,需要通过本课程的学习提高实践能力。
教学要求:1. 注重理论与实践相结合,强化学生的实际操作能力。
2. 结合生活实际,激发学生学习兴趣,提高教学效果。
3. 引导学生通过团队协作,培养沟通与协作能力。
二、教学内容1. 测控系统概述:介绍测控系统的基本概念、发展历程、应用领域,使学生了解测控系统的重要性。
教材章节:第一章 测控系统概述2. 传感器及其应用:讲解各类传感器的原理、特性及其在测控系统中的应用。
教材章节:第二章 传感器及其应用3. 信号调理电路设计:阐述信号调理电路的组成、功能及设计方法,包括放大、滤波、线性化等。
教材章节:第三章 信号调理电路4. 数据采集与处理:介绍数据采集的基本原理、硬件设备、软件编程及数据处理方法。
教材章节:第四章 数据采集与处理5. 数据传输技术:讲解测控系统中常用的数据传输技术,如串行通信、网络通信等。
测控电路课程设计报告一、设计要求设计一个温度测量电路,测量范围0.0—50.0℃,精确至小数第一位,采用AD590为传感元件,3个LED数码管显示测得值。
二、电路基本原理传感器输出信号通过温度传感处理电路,得到与温度成正比的电压信号,输入电压比较电路,将比较电路输出电压输入A/D转换电路,驱动数码管显示温度值。
三、设计步骤1、设计传感器输出信号分压比较电路2、根据原理框图各部分的功能,查阅资料,完成单元电路设计,参数计算和器件选择3、列出所有元器件清单,报实验室备件4、按照设计电路原理图在面包板上安装、调试电路5、绘制总体电路原理图6、完成设计报告四、设计内容1、A/D转换及显示电路使用三位半LED显示A/D转换器ICL7107,电源电压+5V。
根据ICL7107芯片手册选取积分电阻470KΩ,积分电容0.22μF,自动校零电容0.047μF,参考电容0.1μF,振荡电容100pF。
再由ICL7101直接驱动3个共阳极数码管,分别显示十位、个位和十分位。
根据“显示值=1000×(VIN/VREF)”,温度每上升1℃,数码管示值增加100(1为十位,00分别为个位和十分位),故选择VREF为4V,则有温度每上升1℃,VIN (=Vo)增大0.04V,即Vo=T/25。
2、温度传感处理电路AD590温度传感器规格如下:其输出电流是以绝对温度零度(-273℃)为基准,温度每增加1℃,传感器增加1μA的输出电流;可测量范围-55℃—150℃;供电电压范围+4V—+30V。
将传感器接入12V电源,并与5.1K电阻串联接地,电阻分压后接电压跟随器以获得稳定的电压输出,电压跟随器以及比较电路中的差动放大器均采用LM358双运放芯片。
AD590的输出电流I=(273+T) μA(T为摄氏温度),V1=(273+T)×5αmV (α为由于电阻精度引起的误差校正系数)。
3、电压比较电路为滤除电源杂波,使用齐纳二极管作为稳压元件,和1.2K 电阻串联后接入12V 电源。
《测控电路课程设计》任务书一、课程设计的内容及基本要求课程设计均采用INTEL MCS-51系列单片机兼容的微处理器,具体型号自由选择。
不得采用其他型号的CPU。
题目1:数据采集显示系统的设计量程要求:测量范围4-20mA,选择合适型号的传感器(类型不限);功能:定点和巡检;报警设定;打印功能;组态参数的设置并保存;硬件时钟;六位LED显示(或其他显示方式);RS485通讯接口;其它新功能。
精度:0.5%FS题目2:小信号测量及显示电路设计量程要求:测量范围0-50mV。
功能:选择合适的测量放大电路,具有报警功能,设定报警值;打印功能;组态参数的设置并保存;硬件时钟。
六位LED显示(或其他显示方式);4-20mA输出;RS485通讯接口;其它新功能。
精度:0.5%FS题目3:电子微波炉设计功能:加热,解冻功能,报警提示电路;具有键盘作为输入参数设备;时钟显示功能;至少四位LED显示(或其他显示方式),显示信息自己定义;其它新功能。
题目4:自动门控制系统的电路设计功能:选择合适的传感器,能够检测人员的到来,实现自动开关门,具有定时功能,防夹功能,具有手动功能;报警功能;联网功能;其他新功能。
电机可选直流或交流电机。
二、设计的具体要求:1.对所选题目进行资料查询,做出合理的硬件设计2.绘制程序流程图。
3.做出精度分析(误差合成)。
4.课程设计报告书格式(缺一不可):封面:目录正文:第一部分:概述第二部分:方案选择第三部分:具体设计方案的实现及关键元器件介绍第四部分:软件设计(流程图)第五部分:仪器的工作原理(操作手册)第六部分:结论、收获及建议第七部分:元器件清单第八部分:详细参考文献。
测控电路课程设计温控一、课程目标知识目标:1. 理解测控电路的基本原理,掌握温度控制电路的设计方法;2. 学会使用温度传感器进行温度采集,并能运用模拟电路和数字电路知识对信号进行处理;3. 掌握PID控制算法在温度控制中的应用,了解不同参数对控制效果的影响。
技能目标:1. 能够运用所学知识设计简单的温控系统,具备实际操作能力;2. 培养学生动手实践、分析问题、解决问题的能力;3. 提高学生团队协作和沟通表达能力,能够在项目中进行有效的分工与协作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对测控技术的兴趣,激发创新意识和探索精神;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的真实性,养成良好的实验习惯;3. 增强学生的环保意识,认识到温度控制在节能环保方面的重要性。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,以项目为导向,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础,具有较强的求知欲和动手能力,但实践经验不足。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强化实践环节,提高学生的实际操作能力。
通过项目实施,使学生能够掌握温控电路的设计、调试与优化方法,达到学以致用的目的。
在教学过程中,关注学生的个体差异,进行差异化教学,确保每个学生都能在课程中取得实际的学习成果。
二、教学内容1. 测控电路基本原理:包括温度传感器工作原理、信号处理电路、PID控制算法等;教材章节:第一章 测控电路基础内容:温度传感器(热敏电阻、热电偶等)的原理与选型,模拟滤波电路和放大电路设计,数字信号处理基础,PID控制原理。
2. 温度控制电路设计:涉及温度采集、信号处理、控制策略及执行机构等;教材章节:第二章 温度控制电路设计内容:温度采集电路设计,模拟信号处理电路设计,数字信号处理电路设计,PID参数整定,执行机构的选型与控制。
3. 实践操作与项目实施:分组进行温控电路设计与制作,进行系统调试与优化;教材章节:第三章 实践操作内容:实践操作流程,项目分组与分工,温控电路设计与制作,系统调试与优化方法。
测控电路课程设计报告测控电路课程设计报告测控电路课程设计数字电容测量仪一.1设计思路题目要求设计一个数字电容测量仪。
设计中采用两个555定时器分别构建多谐振荡器和单稳态触发器用于产生计数脉波和控制计数脉波,其中待测电容为单稳态电路中的外接电容,当单稳态产生的波形为高电平时计多谐产生的脉波个数即为电容数值。
计数部分由74LS160构建的三个十进制计数器构成,7448驱动共阴数码管显示计数值(即所测电容的值)。
2设计方案2.1测量部分的系统方案设计由555定时器两个电阻以及一个电容,构成的多谐振荡电路,产生较为稳定1的振荡频率计算的公式为:f≈1.43(R1?2R2)C,这个频率可以自己选择电阻和电容的值确定。
再由一个555定时器和一个电阻以及一个电容Cx构成单稳态触发器,并将以上述多谐振荡电路产生的振荡信号vo1作为单稳态触发器的触发信号。
根据电容Cx的大小来调节占空比Tw?1.1RCx。
此方法测量比较精确,并且容易调节所测量电容值的范围(只需调节构成单稳态触发器的电阻的大小即可)。
2.2测量信号数字化系统方案选择利用译码器进行翻译。
将测量出的结果输入译码器当中,利用译码器将电信号翻译,然后输入到LED数码显示管中,最后显示出对应的数据。
选择的译码器可以为7448译码器。
该方法所用到的器材较为便宜,且做成的成品便携。
3设计原理框图(如图一)图一设计框图根据上图可知每个框图在设计中都是必不可少的,在电路中有着非常重要的作用:由555定时器构成的多谐振荡器可以产生一定周期的脉波,此脉波既作为单稳态触发器电路的输入脉波,也作为计数器的计数脉波。
由555定时器构成的单稳态触发器可以产生占空比一定的脉波,此脉波用来控制74LS160在高电平期间计数。
由74LS160构成的十进制计数器在控制信号作用下完成计数功能。
由7448构成的驱动器用来驱动数码管,将数值在数码管上显示出来。
2二.单元电路的设计及原理 1.1 电容值测量电路及原理1.1.1 多谐振荡器电路图及工作原理555定时器构成一个多多谐谐振荡器,其电路图如图二所示:图二定时器构成多谐振荡器多谐振荡器波形图其电路工作原理是:接通电源后,电容C被充电,当vc上升到2VCC3时,使vo为低电平,同时放电三极管T导通,此时电容C通过R2和T放电,vc下降。
测控电路课程设计目录目录 (1)设计任务与要求 (3)1 .设计内容: (3)本小组选择的题目 (3)红外报警系统的设计与实现 (3)一、课设背景: (3)二、系统设计方案 (4)1、结构框图: (4)2、系统原理与原理图: (4)3、系统的功能 (4)三、传感器选择: (5)热释电红外传感器RE200B (5)选择的原因: (5)工作原理: (5)参数 (6)四、单元电路设计 (6)红外线采集接收电路 (6)红外线采集接收电路电路图 (6)信号的放大处理电路 (7)信号的放大处理电路电路图 (7)信号的比较电路 (7)信号的比较电路电路图 (7)信号的取反电路 (8)信号的取反电路电路图 (8)蜂鸣器报警电路 (8)五、元器件选择 (8)LM741 (8)LM339 (9)HD74LS00P与非门芯片 (10)六、电路接线图 (11)七、调试过程: (12)八、结果(数据、图表等) (12)光照度测量 (14)一、课设背景 (14)二、系统设计方案 (14)1、结构框图 (14)2、系统的功能 (15)3、系统原理与原理图 (15)三、单元电路设计 (15)1.Led发光和光电转换电路 (15)2.I/V转换放大输出电路以及数字表头显示电路 (16)3.比较电路及其发光报警电路 (16)电路接线图 (16)调试过程: (17)结果(数据、图表等) (17)设计任务与要求1.设计内容:室内环境参数测量及安防报警电路设计温度、湿度、照度测量与显示、报警电路设计;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。
2.基本要求:用电路实现,不用软件;用数字表头实现测量值的显示;能够设置环境参数测量值报警上下限,并实现声、光报警;从1和2中各选一项完成;3.提高部分:完成1和2中功能或其它自选功能。
本小组选择的题目室内环境参数测量及安防报警电路设计:我们选择的是分别是光照度测量和红外报警系统的设计与实现。
红外报警系统的设计与实现一、课设背景:由于改革开放的深入发展,电子电器的飞速发展.人民的生活水平有了很大提高。
各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。
然而一些不法分子也是越来越多。
这点就是看到了大部分人防盗意识还不够强.造成偷盗现象屡见不鲜。
因此,越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。
报警器这时正为人们解决了不少问题.但是市场上的报警器大部分都是用于一些大公司财政机构。
价格高昂,一般人们难以接受。
如果再设计和生产一种价廉、性能灵敏可靠的防盗报警器,必将在防盗和保证财产安全方面发挥更加有效的作用。
由于红外线是不见光,有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用,此外,在电子防盗、人体探测等领域中, 被动式热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。
红外报警器大多数采用国外的先进技术,其功能也非常先进。
其中包括被动式热释电型红外报警器,也即是本文将研究的产品。
还有红外监控无线报警器, 超声波防盗报警器,红外线防盗报警器,高灵敏红外报警器,触摸式延时防盗报警器,触摸式防盗报警器,红外报警器,红外线声先报警器……其外,可用红外报警器原理,控制各种电器的运行……目前,一些银行、商场和宾馆都安装了防盗监视录像式自动报警系统。
这些系统工作起来有效,可靠,但成本高,不隐蔽,且在普通家庭及办公室使用不易普及。
热释电红外传感器工作原理是利用晶体热释电效应,检测人体特定波长的红外辐射,它能广泛应用于防盗报警。
二、系统设计方案1、结构框图:2、系统原理与原理图:图1红外线报警器原理图3、系统的功能当有人闯进来时,热释电红外传感器RE200B接收到红外线,输出为低电平; 当无人闯进来时,热释电红外传感器RE200B接收不到红外线,输出为高电平。
热释电红外传感器输出的信号,经运算放大器LM741进行放大处理,将输出的信号经过比较器LM339与已测定的有人进入时的电压比较,若是输出的电压高于参考电压则输出高电平;反之输出低电平。
将该电信号再次经过非门,对信号取反。
最终得到当有人闯入时输出为高电平.蜂鸣器发出蜂鸣声而报警;无人闯入时输出为高低电平,蜂鸣器不发出蜂鸣声报警。
三、传感器选择:热释电红外传感器RE200BRE200B是传感器的一种,RE200B采用热释电材料极化随温度变化的特性探测红外辐射,并配合双灵敏元互补方法抑制温度变化产生的干扰,提高了传感器的工作稳定性。
热释电红外传感器通常采用3引脚金属封装,各引脚分别为电源供电端(内部开关管D极,DRAIN)、信号输出端(内部开关管S极,SOURCE)、接地端(GROUND)。
常见的热释电红外传感器外形如图2所示:RE200B选择的原因:热释电红外传感器RE200B稳定好,能实现我们小组选题的中要求的功能,并且价格便宜,性价比高。
工作原理:热释电红外传感器和热电偶都是基于热电效应原理的热电型红外传感器。
不同的是热释电红外传感器的热电系数远远高于热电偶,其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及但酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成, 其极化随温度的变化而变化。
为了抑制因自身温度变化而产生的干扰,该传感器在工艺上将两个特征一致的热电元反向串联或接成差动平衡电路方式,因而能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化并将其转换为电信号输出。
热释电红外传感器在结构上引入场效应管的目的在于完成阻抗变换。
由于热电元输出的是电荷信号,并不能直接使用因而需要用电阻将其转换为电压形式,该电阻阻抗高达1 0 4M 皿故引入的N沟道结型场效应管应接成共漏形式即源极跟随器,来完成阻抗变换。
热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。
设计时应将高热电材料制成一定厚度的薄片.并在它的两面镀上金属电极. 然后加电对其进行极化,这样便制成了热释电探测元。
由于加电极化的电压是有极性的,因此极化后的探测元也是有正、负极性的。
图2是一个双探测元热释电红外传感器的结构示意图。
使用时D端接电源正极,G端接电源负极,S端为信号输出。
该传感器将两个极性相反、特性一致的探测元串接在一起,目的是消除因环境和自身变化引起的干扰。
它利用两个极性相反、大小相等的干扰信号在内部相互抵消的原理来使传感器得到补偿。
对于辐射至传感器的红外辐射,热释电传感器通过安装在传感器前面的菲涅尔透镜将其聚焦后加至两个探测元上,从而使传感器输出电压信号。
制造热释电红外探测元的高热电材料是一种广谱材料,它的探测波长范围为0. 2〜2 0 um。
为了对某一波长范围的红外辐射有较高的敏感度,该传感器在窗口上加装了一块干涉滤波片。
这种滤波片除了允许某些波长范围的红外辐射通过外,还能将灯光、阳光和其它红外辐射拒之门外。
参数灵敏元面积2.0X1. 0mm2基片材料硅基片厚度0. 5mm工作波长7-14 um平均透过率>75%输出信号〉2.5V(420° k黑体1Hz调制频率0.3-3.0Hz带宽72. 5db增益) 噪声<200mV(mVp-p) (25*C)平衡度<20%工作电压2. 2-15V工作电流8. 5-24 P A (VD=10V, Rs=47k Q, 25*C)源极电压0. 4-1. IV(VD=10V, Rs=47k Q, 25*C)工作温度-20°C- +70*C保存温度-35'C- +8CTC视场139° X126°四、单元电路设计红外线采集接收电路由热释电红外传感器RE200B来完成。
当有人闯入时RE200B输出为低电平, 当无人闯进时输出为高电平。
红外线采集接收电路电路图• •・•・• •••• •••••• •・••• •••・•••••VCC■ 6V*• •・•••••• •・••• :::::::::vcc ::• •••・•••• •••••• •••••••• •••••;;;•;;;Q1-登心蛆〔-• • • • • • | • • • • •• •・•・•••• •••••........ •HHhhpi• •••・• •••・•••••图3红外线采集接收电路信号的放大处理电路由运算放大器LM741,将信号放大处理。
^ =早+1 = 件+ 1 = 12K. 110v oul =axV in =12 x 0.422 = 5.064V(>ul =axV in =12 x 0.089 =1.068信号的放大处理电路电路图图4信号的放大处理电路电路图信号的比较电路由运算放大器LM339,将信号比较处理。
当输入电压低于参考电压1. 8V 是输出-5V;当输入电压高于参考电压1. 8V是输出5V。
信号的比较电路电路图图4信号的比较电路电路图信号的取反电路由与非门74LS00芯片,将信号进行取反处理。
当输入电压为低电压时, 经过该电路取反,得到高电平输出;当输入电压为高电压时,经过该电路取反,得到低电平输出。
信号的取反电路电路图2 U .U 2 • . • • ., < | . • • I • • • KZ/■ • • ••••••••I ••-------- 74LSQ0N---- [.................................. B UZZER •• ••••■•••• •••• •••• ••••• 200 Hz ..• ••••••••• •••• •••• •••••图4信号的比较电路和蜂鸣器电路图蜂鸣器报警电路由蜂鸣器发出蜂鸣声报警。
当输入电压为高电压时,蜂鸣器报警;当输入电压为低电压时,蜂鸣器不报警。
五、元器件选择LM741LM741 (单运放)是高增益运算放大器,用于军事,工业和商业应用.这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。
这些类型还具有广泛的共同模式,差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。
10k Q 电位器是用于抵消调零类型CA741C, CA741 (见图5)类型CA1458, CA1558没有具体的终端抵消调零。
每一类运放包括一个差分输入放大器有效驱动增益和发射极跟随互补输出。
技术数据类型与相应的台湾CA品牌同类型。
LM741的管脚图:I NV. INP111]1]1]OUTPUT OFFSET HULL图5 LM741的管脚图LM741的内部结构图:LM339LM339是四电压比较器集成电路。
该电路的特点如下:工作电源电压范围宽,单电源、双电源均可工作,单电源:2〜36V,双电源:土1〜±18V;消耗电流小,Icc=l. 3mA;输入失调电压小,VIO= 土2mV;共模输入电压范围宽,VicR〜Vcc-1. 5V;输出与TTL, DTL, MOS, CMOS等兼容;输出可以用开路集电极连接"或"门;采用双列直插14脚塑料封装(DIP14)和微形的双列14脚塑料封装(S0P14)。