温度报警器设计报告完整版
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PIC课程设计报告LM35温度报警器专 业:电子信息工程组 长:组员:学号:指导教师:一、设计要求:1、 4*4键盘设定,最高温度,最低温度限制功能键));数字++功能键键盘设定,最高温度,最低温度限制(0-9(0-9数字2、 LCD1602液晶显示当前温度,最高温度,最低温度限制值,报警检测周期;警检测周期;℃);0-1.0V对应0-1000-100℃)温度传感器输出(0-1.0V3、 LM35温度传感器输出(4、 24C02存储设定的最高温度,最低温度限制值;存储设定的最高温度,最低温度限制值;5、 低于设置的最低温度或高于最高温度LED 会闪烁报警。
例如: 键盘输入最低温度2020℃,最高温度℃,最高温度3030℃。
当传感器温度小于℃。
当传感器温度小于℃。
当传感器温度小于 20或大于3030℃,℃,℃,LED LED 会闪烁报警;会闪烁报警; 二、系统组成及工作原理 1、系统框图2、工作原理 (1)总体设计思想)总体设计思想本设计是以PIC18F452单片机作为控制核心,以LM35的温度传感器作为单片机的输入。
首先通过4*4矩阵键盘设定一个最高温度和最低温度作为报警器报警的条件,然后单片机通过实时监控温度的变化,通过LCD1602字符型液晶显示各节点温度的数值,字符型液晶显示各节点温度的数值,当温度值超出当温度值超出所设定的值时,所设定的值时,LED LED 开始闪烁报警,从而实现对整个温度系统的管理和控制。
和控制。
MCU LCD1602液晶液晶4*4键盘键盘AT24C02LM35输出(2)各模块设计)各模块设计 1)、4*4矩阵键盘的设计矩阵键盘的设计根据设计任务书中要求实现的功能,我选择了一个4*4矩阵键盘来设置最高温度、最低温度和检测周期,4*4键盘能够符合设计要求,其中10个键来设置具体的数值,另外六个键为功能键,具体设计后面详述。
面详述。
①矩阵键盘结构:①矩阵键盘结构:键盘实际上是一组按键开关的集合,平时按键开关总是处于断开状态,当按下键时它才闭合。
淮海工学院课程设计报告书课程名称:传感器原理课程设计题目:热敏电阻温度报警器系(院):测控技术与仪器系学期:2011-2012-1专业班级:测控091姓名:温度学号:报警器评语:成绩:签名:日期:目录第一章课题背景 (3)1.1 引言 (3)1.1.1 背景 (3)1.1.2 设计目的与意义 (3)1.2 技术指标 (3)1.3 主要工作 3第二章元件介绍 (4)1.热敏电阻2.继电器3.电压比较器第三章方案论述3.1 设计简介 (5)3.2 设计方案的图表 (6)第四章元器件清单及型号-----------------------------------------9 第五章设计总结------------------------------------------------10 第六章参考书目------------------------------------------------11热敏电阻温度报警器第一章课题背景1.1 引言1.1.1 背景温度是一个十分重要的物理量,对它的测量与控制有十分重要的意义。
随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高,人们也迫切需要检测与控制温度。
温度控制电路在工农业生产中有着广泛的应用。
日常生活中也可以见到,如电冰箱的自动制冷,空调器的自动控制等等。
利用热敏电阻器制作一个温度报警器,可通过调节微调电位器的阻值,改变电压比较器正向输入端的参考电压,可以改变电路报警时的温度。
1.1.2 设计目的与意义本文通过采用热敏电阻作为敏感元件的温度报警器的设计与制作,阐明了该装置进行设计与制作的具体过程及方法。
这种温度报警器结构简单,由温度控制部件和报警器两部分组成,可操作性强,应用广泛。
工作时,温度测量范围为20℃~100℃。
当温度达到预定值30度时,利用热敏电阻的特性,采集电压信号,驱动报警装置,立刻发出报警信号,从而防止因温度升高而带来的不必要的损失。
目录1引言 (4)2正文 (4)第1章绪论 (4)1.1 设计背景 (4)1.2 设计来源 (4)1.3 设计容与要求 (5)第2章硬件电路设计 (5)2.1 AT89S52单片机 (5)2.2 温度测量模块 (6)2.3 蜂鸣器报警模块 (6)2.4 LED显示模块 (6)2.5 系统电路 (7)第3章软件设计 (7)3.1 AT89S52 (7)3.2 DS18B20 (8)第4章焊接调试过程与问题分析 (9)4.1 焊接调试过程 (9)4.2焊接实物图 (10)第5章总结 (11)参考文献 (11)基于DS18B20的单片机温度采集系统x xxxxxxxxxxxxxxxxxxx摘要:随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现,能够独立工作的温度检测与显示系统应用于诸多领域。
传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。
热敏电阻的成本低,需要外加信号处理电路,而且可靠性相对较差,测温准确度低,检测系统也有一定的误差。
与传统的温度计相比,这次设计的是基于DS18B20的数字温度计,它具有读数方便,测温围广,测温精确,数字显示,适用围宽等特点。
在本设计中选用AT89S52型单片机作为主控制器件,采用DS18B20数字温度传感器作为测温元件,通过4位共阳极LED 数码显示管并行传送数据,实现温度显示。
本设计的容主要分为两部分,一是对系统硬件部分的设计,包括温度采集电路和显示电路;二是对系统软件部分的设计,应用C语言实现温度的采集与显示。
通过DS18B20直接读取被测温度值,送入单片机进行数据处理,之后进行输出显示,最终完成了数字温度计的总体设计。
其系统构成简单,信号采集效果好,数据处理速度快,便于实际检测使用。
关键词:单片机AT89S52,温度传感器DS18B20,LED数码管,数字温度计Abstract:With the rapid development of modern information technology and traditional industrial transformation gradually realize, able to work independently temperature detection and display system applied to many fields. The traditional temperature detection to thermistors for temperature sensitive components. Thermistors of low cost, need and signal processing circuit, and relatively poor reliability, low temperature measurement accuracy, detection system also has the certain error. Compared with the traditional thermometer, this design is based on digital thermometer chip DS18B20, it has convenient readings, temperature measuring range, temperature measurement precision, the digital display, wide application scope etc. Characteristics.In the design of AT89S52 single chip microcomputer as the main selection of control device, the digital temperature sensor DS18B20 as temperature sensor, through a total of 4 anode LED digital display tube parallel data transmission, realize temperature display. This design is the main content of the divided into two parts, one is the hardware part of the design, including the temperature acquisition circuit and display circuit; the other is part of the design of the system software, application C language realize the collection of temperature and display. Through the DS18B20 directly read temperature being measured, into the single chip microcomputer data processing, after the output shown, eventually completed the overall design of digital thermometer. The system structure is simple, signal acquisition effect is good, data processing speed, easy to use the actual detection.Keywords: monolithic integrated circuit A T89S52, temperature sensor DS18B20, LED digital tube, digital thermometer1引言随着电子工业的飞速发展单片机技术日益渗透到各个领域,其发展趋势是集成度和智能化越来越高,外围接口越来越简单,使用极为方便。
温度控制报警器第一章:序论1.1温控警报器的原理1.2温控警报器的广泛运用1.3温控警报器的主要功能介绍第二章:主要元器件的介绍2.1温度传感器的原理2.2温度传感器的发展及运用2.3单片机的选用及其功能介绍2.3.1单片机引脚介绍2.3.2单片机工作原理2.4 DS18B20温度传感器的介绍2.4.1引脚介绍2.4.2DS19B20的内部结构2.4.3DS18B20的工作原理2.4.4DS18B20的测温原理2.4.5DS18B20的ROM命令2.5四位数码管工作原理第三章:温控警报器系统硬件主要模块3.1单片机的最小系统3.2温度采集模块3.3温度显示模块3.4键盘输入控制模块3.5输出报警模块第四章:单片机程序设计4.1温度采集程序4.2温度显示程序4.3键盘输入程序4.4输出报警程序总结致谢参考文献附录A 总电路图附录B 元器件清单附录C 温控报警器总程序第一章1.1温控报警器的工作原理本温控报警器由一个DS18B20温度传感器采集外部温度,然后将采集到的温度信息传送到单片机内,单片机通过处理,将信息输出到数码管上,使数码管显示当前温度传感器采集到的温度,我们通过外设键盘,可设置报警的温度范围,如果传感器采集到的温度高于设置的温度,或者低于设置的温度,单片机自动处理,输出一个警报信号,发出叫声并且红灯闪烁!1.2温控警报器的运用温控警报器用于防火在炎热的夏天或者是干燥的冬天,火灾都都是人们不可小视的灾难,因此预防火患可以提高人们生活的安全性,我们将温控报警器安置在恰当的位置,如果温度过高,温控报警器就自动报警,让人们知道哪里哪里可能即将发生火灾,人们好尽快的将火灾灭杀在襁褓之中,极大的减小了火灾的可能!温控警报器在电子产品上得运用电子产品由于过于精密,很多电子产品只能工作于一定的温度条件下,如果环境温度高于或者是低于某个温度值,产品的性能就达不到最好,对于一些精密的测量,就会有很大的影响,反之,如果用温控警报器加以监控,就可以知道这些电子产品的工作是否正常,测量的值是否该加以修正,或者该去改变这些电子产品的工作环境!比如:温度通过影响电源中的电容和半导体元器件,进而影响到电源的性能:温度变化会引起输出电压变化,即通常讲的温飘。
温度报警器课程设计一、引言温度报警器是一种常见的电子产品,广泛应用于各种场所和环境中。
它能够通过感应温度的变化,发出警报信号,提醒人们及时采取相应的措施,以防止事故的发生。
本课程设计以温度报警器为研究对象,旨在通过设计与制作温度报警器的过程,培养学生们的创新能力与动手能力。
二、课程设计目标1.培养学生的实践操作能力,掌握电子电路的基础原理与制作方法。
2.促进学生的动手能力,提高他们的创新思维和问题解决能力。
3.激发学生对科技创新的兴趣,培养他们对电子技术的兴趣与热情。
三、课程设计内容1.前期准备:介绍温度报警器的原理和作用,引导学生理解温度对电子元器件的影响,以及温度保护的必要性。
2.理论学习:了解电子元器件的基本知识,如电阻、电容和线路连接等内容。
同时学习温度测量的原理和方法。
3.实验设计:根据设计要求,引导学生设计并制作温度报警器电路。
要求学生能够灵活运用已学到的知识,并充分发挥他们的想象力和创造力。
4.实验操作:让学生动手进行电路的实验搭建,并进行测试和调试。
同时,指导他们记录和分析实验数据,加深对电子原理和实验结果的理解。
5.实验总结:让学生撰写实验报告,总结和归纳实验过程中的问题和经验,分析实验结果的原因和意义。
通过讨论和分享,培养学生的团队合作和表达能力。
四、课程设计评价1.实验报告:对学生的实验报告进行评价,考察学生对实验原理和结果的理解程度,以及他们对问题解决和创新思维的能力。
2.实验成果:评估学生制作的温度报警器电路是否能够准确测量和报警,以及外观是否美观、整洁。
鼓励学生进行展示和交流,分享彼此的经验和感悟。
3.课堂表现:评价学生在实验过程中的课堂表现,包括是否积极参与、是否独立思考、是否能够合理使用电子元器件等。
五、课程设计总结通过本课程设计,学生能够在实践中学习和掌握电子基础知识,培养他们的创造力和实际操作能力。
在设计和制作温度报警器的过程中,他们不仅能够理解温度对电子元器件的影响,还能提高对科技创新的兴趣和热情。
目录一、设计任务与设计要求 (1)二、设计原理 (1)2.1 主要硬件介绍 (1)2.1.1 DS18B20数字温度传感器 (1)2.1.2 AT89C51单片机芯片 (3)2.2 系统原理结构 (3)三、设计方案 (4)3.1 硬件部分 (4)3.1.1 温度测量模块 (4)3.1.2 LED数码管显示模块 (4)3.1.3 按键模块 (5)3.1.4 系统整体结构仿真图 (5)3.2 软件部分 (5)3.2.1DS18B20传感器程序 (5)3.2.2键盘读取及确认程序 (7)3.2.3DS18B20操作流程图 (8)四、调试与性能分析 (9)4.1 proteus仿真结果 (9)4.2实物测试 (9)4.2.1正常情况 (9)4.2.2报警状态 (10)五、心得体会 (10)六、成品展示 (11)七、附录部分 (12)附件一、电路设计原理图 (12)附件二、系统设计原始代码程序 (13)一、设计任务与设计要求本设计主要利用单片机AT89C51 芯片和以美国MAXIM/DALLAS半导体公司的单总线温度传感器DS18B20相结合来实现装置周围温度的采集,其中以单片机AT89C51 芯片为核心,辅以温度传感器DS18B20和LED数码管及必要的外围电路,构成一个结构简单、测温准确、具有一定控制功能的温度监视警报装系统。
功能要求:添加温度报警功能,通过4个按键来设置温度的上下限值,当用DS18B20测得的温度不在所设置的温度范围内,蜂鸣器开始鸣报。
二、设计原理2.1 主要硬件介绍2.1.1 DS18B20数字温度传感器DS18B20 数字温度传感器提供9~12 位摄氏温度的测量,拥有非易失性用户可编程最高与最低触发点告警功能。
DS18B20 通过单总线实现通信,单总线通常是DS18B20连接到中央微控制器的一条数据线(和地)。
它能够感应温度的范围为-55℃~+125℃,在-10℃~+85℃的测量的精度是±0.5℃,而且DS18B20 可以直接从数据线上获取供电(寄生电源)而不需要一个额外的外部电源。
比赛设计(论文)说明书题目:温度检测及报警器院〔系〕:信息与通信学院专业:电子信息工程成员:1100220926 武文杰,1100220924 唐晓东,1100220923覃武将2012年12月23日摘要温度是一个十分重要的物理量,对他的测量与控制有十分重要的意义,随着现代工农业技术的开展及人们对生活环境要求的提高,人们也迫切需要检测与控制温度。
本温度报警器的设计与制作,说明了该装置进展设计与制作的具体过程及方法。
这种温度报警器构造简单,可操作性强,应用广泛。
工作时,温度测量X围为-55ºC到125 ºC当前环境温度假设超过设定的高温临界温度,由单片机发出报警信号,防止因温度升高而带来的不必要的损失。
现代社会是信息社会,随着平安化程度的日益提高,机房——作为现代化的枢纽,其平安工作已成为重中之重,机房内一旦发生故障,将导致整个系统瘫痪,造成巨大的损失很社会影响。
造成高温火灾有:电气线路短路、接触电阻过大等引发高温或火灾;静电产生高温或火灾;雷电等强电侵入导致高温或火灾;最主要是机房内电脑、空调等用电设备长时间工作,导致设备老化,空调发生故障,而不能降温;因此机房内所属的电子产品发热快,在短时间内机房温度升高超出设备正常温度,导致系统瘫痪或产生火灾,这时温度报警系统就会发挥应有的功能。
AbstractAbstractAbstractAbstractTemperature is a very important physics, measurement and control of his have very important sense, with modern industrial and agricultural technology and the development of environment for people's life rise, people also urgently need detection and control the temperature. Thistemperature alarm design and production, it is expounded that the device for the design and production of specific processes and methods. This temperature alarm simple structure, the maneuverability is strong, wide application. Work, temperature measurement range for - 55 DHS C to 125 DHS environmental temperature if exceed the C the current set of microputer temperature critical temperature, issued a warning signal, caused by temperature to prevent unnecessary losses. The modern society is the information society, as secure degree of increasing, room - as modern hub, its work safety has bee a top priority, the tele room once breaks down, will cause the entire system paralyze, caused great damage very social influence. A: high temperature fire caused by electrical wiring short circuit, overload, contact resistance too high temperature or triggered fires; Electrostatic generation high temperature or fire; Lightning invasion as lead to high temperatures or fire &high; Most major is the tele room puters, air-conditioners etc electrical equipment working for a long time, resulting in equipment aging, air conditioning, and cannot cooling fault; Therefore the tele room belongs to electronic products fever faster, in a short time, room temperature beyond normal temperature, cause the system equipment or produce fire, then paralyzed temperature alarm system will play its function.目录一、系统总体设计要求二、电路设计图三、系统程序设计四、调试与性能分析五、源程序清单一、系统总体设计要求1.题目设计要求:本系统采用STC90C51作控制器和DS18b20作温度采集,它们都工作在5V直流电压下。
江苏大学
模拟电子课程设计
题目名称:温度报警器
姓名:韩笑
学号: 3100503002
班级:电信1001班
2013 年 1 月 9 日
电气学院
温度报警器
一、任务和要求
1.基本要求:
(1)设计一款温度报警器,可利用热敏电阻(用可调电阻代)检测温度,并与一定的门限比较,当温度超过上限、低于下限时分别输出报警信号。
(2)上下限报警须引入一定回差;
2.提高要求:
(1).设计温度检测电路,利用软件提供的数字电压表实现温度显示,电阻与温度的对应关系为100ohm-0度,125ohm-100度。
(2).利用一电容将一定量的随机信号耦合至电路输入端,设计一滤波电路滤除该干扰,使检测值尽可能稳定。
3.限制:
(1).不得使用理想运放、二极管、三极管、场效应管;
(2).电阻检测的激励不得使用软件提供的设备,须自行设计。
二、设计说明
1.电路原理图:
2.使用元件:若干电阻,滑动变阻器(代替热敏电阻),集成运放,稳压管,LED 灯等。
3.当滑动变阻器(代替热敏电阻器)电阻变化时,电压随着变化,滤除干扰后,经放大电路送至电压比较器,与标准电压比较。
当高或低与门限电压时,输出报警信号。
4.滤波电路:
温度检测
电路 放大 电路 电压比较电路及报警 随机干扰 信号 滤波电路
放大电路:电压比较电路:
三、电路图。
电子技术综合课程设计课程:电子技术综合课程设计题目:温度报警器所属院(系) 电气系专业班级电气095姓名学号指导老师完成地点501实验楼2011年 06 月 24日温度报警器的设计与制作一、任务和要求:设计并制作一个温度报警器,要求如下: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;4、设计并制作本电路所用直流电源。
二、提示和参考文献(略)前言电子技术综合课程设计是学生学习电子技术十分重要的环节之一,是对学生学习电子技术知识的综合性实践训练。
电子技术综合课程设计对学生综合素质、创新意识的培养,通过从验证性实验转移到加强基本技能的训练,从小单元局部电路为主的实验转移到多模块、综合系统实验,从单一的实验室内实验形式转移到课上课下、实验室内外的多元化实验形式,培养学生自主学习的能力和分析问题、解决问题的能力电子技术综合课程设计对于巩固所学的电子技术理论知识、培养学生解决实际问题的能力、加强基本技能的训练都具有十分明显的积极作用。
电子技术综合课程设计通过学生独立进行某一课题的设计、安装和调试完成的。
要完成一个课题将涉及许多方面的知识,包括理论知识(设计原理方法)和许多实际知识与技能(安装、调试与测量技术)。
课程设计的意义:1、有利于基础知识的理解;2、有利于逻辑思维的锻炼;3、有利于与其他学科的整合;4、有利于治学态度的培养。
电子技术综合课程设计应达到如下基本要求:1 综合运用电子技术课程中所学到的理论知识去独立完成一个设计课题;2 通过查阅手册和文献资料,培养学生独立分析和解决实际问题的能力;3 进一步熟悉需用电子期间的类型和特性,并掌握合理选用的原则;4 学会电子电路的安装与调试技能;5 进一步熟悉电子仪器的正确使用方法;6 学会撰写课程设计总结报告;7 培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
基于51单片机的温度报警器设计引言:温度报警器是一种用来检测环境温度并在温度超过设定阈值时发出警报的装置。
本文将基于51单片机设计一个简单的温度报警器,以帮助读者了解如何利用单片机进行温度监测和报警。
一、硬件设计硬件设计包括传感器选择、电路连接以及报警装置的设计。
1.传感器选择温度传感器的选择非常重要,它决定了监测温度的准确性和稳定性。
常见的温度传感器有热敏电阻(如NTC热敏电阻)、热电偶以及数字温度传感器(如DS18B20)。
在本设计中,我们选择使用DS18B20数字温度传感器,因为它具有高精度和数字输出的优点。
2.电路连接将DS18B20与51单片机连接,可以采用一根三线总线(VCC、GND、DATA)的方式。
具体连接方式如下:-将DS18B20的VCC引脚连接到单片机的VCC引脚(一般为5V);-将DS18B20的GND引脚连接到单片机的GND引脚;-将DS18B20的DATA引脚连接到单片机的任意IO引脚。
3.报警装置设计报警装置可以选择发出声音警报或者显示警报信息。
在本设计中,我们选择使用蜂鸣器发出声音警报。
将蜂鸣器的一个引脚连接到单片机的任意IO引脚,另一个引脚连接到单片机的GND引脚。
二、软件设计软件设计包括温度读取、温度比较和报警控制的实现。
1.温度读取通过51单片机的IO引脚和DS18B20进行通信,读取DS18B20传感器返回的温度数据。
读取温度数据的具体步骤可以参考DS18B20的通信协议和单片机的编程手册。
2.温度比较和报警控制将读取到的温度数据和设定的阈值进行比较,如果温度超过阈值,则触发报警控制。
可以通过控制蜂鸣器的IO引脚输出高电平或低电平来控制蜂鸣器是否发出声音警报。
三、工作原理整个温度报警器的工作原理如下:1.首先,单片机将发出启动信号,要求DS18B20开始温度转换。
2.单片机等待一段时间,等待DS18B20完成温度转换。
3.单片机向DS18B20发送读取信号,并接收DS18B20返回的温度数据。
单片机原理及应用课程设计报告书题目:基于DS18B20的温度测量及报警系统设计******学号:**********专业:电子信息工程指导老师:沈兆军曹瑞设计时间:2015年 6月/信息工程学院目录1 引言 (1)1.1 设计意义 (1)1.2 系统功能要求 (1)2 方案设计 (1)3 硬件设计 (6)3.1单片机最小系统 (6)(1).时钟电路 (7)(2).复位电路 (8)(1). DS18B20介绍 (9)4 软件设计 (13)4.1主程序模块 (13)5 系统调试 (16)2)proteus仿真图 (17)高温报警低温报警: (17)6 设计总结 (18)7参考文献 (18)8 附录A;源程序 (19)9 附录B;电路原理总图、作品实物图片 (28)基于DS18B20的温度测量及报警系统设计1 引言1.1 设计意义温度是一个很重要的物理量,它直接影响化学反应、发酵、煅烧、浓度、蒸馏、结晶以及空气流动等物理及化学过程。
温度控制失误就可能引起生产安全、质量和产量等一系列问题。
温度测量无论是在工业生产过程中,还是在日常生活中都起着非常重要的作用。
传统的温度采集方法不仅费时费力,而且精度差,而单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。
特别是在环境恶劣或温度较高等场合下,为了保证生产过程正常安全地进行,提高产品的质量和数量,以及减轻工人的劳动强度、节约能源,要求对加热炉内温度进行测量、显示、报警及控制,使之达到工艺标准,以单片机为核心设计的温度测量系统,可以对温度进行实时测量,并将温度数据进行显示和报警以及进行相应控制。
1.2 系统功能要求本设计是对温度进行实时监测与控制,设计的温度控制系统实现了基本的温度控制功能:当温度低于设定下限温度时,蜂鸣器报警,同时红灯亮,模拟加热过程,使温度上升;当温度高于设定上限温度时,蜂鸣器报警,同时绿灯亮,模拟制冷过程,使温度下降;温度在上下限温度之间时,蜂鸣器和红绿灯不动作;LCD1602实时时显示温度,精确到小数点一位;通过独立按键可以设置温度的控制范围。
温度报警器实验报告温度报警器实验报告班级:组长:人员:指导老师:目录一、前言.....................................................1 二、实习内容 (2)2.1设计要求 (2)2.2 设计原理 (2)2.3硬件设计..........................................2 三、组装与调试.............................................5 四、实习总结与体会 (5)4.1总结 (5)4.2心得体会.............................................6 五、参考文献................................................6 六、附录 (6)6.1元器件清单 (7)6.2 程序 (7)前言温度是一个十分重要的物理量。
所以在日常生活中,对于温度的测量与控制也是十分的重要。
而此次我们设计的就是温度测量显示电路。
利用热敏电阻器和其他允许的器件完成一个温度显示电路,当温度升高时,热敏电阻的阻值减小。
用所学的理论知识结合相关经验,构成一个有效、可行、适用的、简单的电子系统,来达到一个或多个实际需求的一种有目的的活动。
本次试验是综合运用理论知识,把一些单元电路有机的组合起来,组成小的系统,使我们建立系统的概念;并使我们巩固和加强已学理论知识。
并掌握一般电子电路和设计的基本步骤。
此次实验要我们达到以下要求,第一:掌握常用元器件的检测、识别方法及常用电子仪器的正确使用方法。
第二:掌握电路板的安装、布线、焊接等基本技能。
第三:培养一定的独立思考能力、解决问题的能力。
1实习内容2.1 设计要求本次的温度测量显示电路使用温度传感器、AD0832和单片机完成对温度的显示;此次设计安排为3-4人一个组,我们组为4个人,共同完成每一个模板的设计,并安装调试无误后,写出简要的实验报告。
课程设计说明书课程设计名称:模拟电路课程设计课程设计题目:温度检测报警系统设计学院名称:信息工程学院专业:电子信息科学与技术班级: 100432 学号: 10043225 姓名:彭路生同组人:王甜甜、吴淑明、曹成远评分:教师:杨素华2012年 3 月 17日题目: 温度检测报警系统内容及要求1.设计要求:(1)检测温度范围为0-100摄氏度,采用箔电阻(R=100欧姆,I<=35mA ),精密 电阻及电位器组成的测量电桥作为温度传感器。
(2)可设定报警的温度上限值1-100摄氏度。
( 3 )当检测温度超过设定的上限值时,发出蜂 鸣器报警,要求报警声滴滴间断发声,频率约1HZ 。
2.电路组成框图3.组织安排:四人一大组,每两人完成一独立部分。
进度安排1.布置任务,查阅资料,设计电路,领仪器设备。
2.领元器件,制作,焊接。
3.调试与验收。
4.提交试验报告。
温度检测放大+滤波 报警控制电路参考书目1、王港元,电工电子实践指导(第二版),江西科学技术出版社,20052、谢自美,电子线路设计、实验、测试(第二版),华中理工大学出版社,20003、张友汉,电子线路设计应用手册,福建科学技术出版社,20004、郝鸿安等,555集成电路实用大全,上海科学普及出版社。
5、陈兆仁,电子技术基础实验研究与设计,电子工业出版社,20006、毕满清,电子技术实验与课程设计,机械工业出版社,7、杜龙林,用万用表检测电子元器件,辽宁科学技术出版社,20018、梁宗善,新型集成电路的应用,华中理工大学出版社,20019、杨振江等,新颖实用电子设计与制作,西安电子科大出版社,2000目录第一章设计任务〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃41.1 基本要求〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃41.2 设计任务及目标〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃41.3 主要参考器件〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃4第二章系统组成与工作原理〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃42.1 设计原理〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃42.2 设计方案〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃52.3 单元模块〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃5第三章安装与调试〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃93.1 电路的安装〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃93.2 检测、放大、比较电路的调试〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃103.3 报警电路的调试〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃103.4 系统调试〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃11第四章试验小结〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃124.1 实验总结〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃124.2 实验心得〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃12附录一〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃13附录二〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃14附录三〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃15第一章设计任务1.1 基本要求:(1)可调温度范围在0-100度之间。
一、实验目的1. 理解温度报警器的基本工作原理和组成结构。
2. 掌握温度传感器的使用方法及数据采集技术。
3. 学会温度报警电路的设计与调试。
4. 提高动手实践能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理温度报警器是一种用于检测环境温度并发出报警信号的电子设备。
其基本原理是利用温度传感器采集环境温度数据,通过信号处理和比较判断,当温度超过预设阈值时,触发报警装置发出报警信号。
实验中使用的温度传感器为热敏电阻,其电阻值随温度变化而变化。
当温度升高时,热敏电阻的电阻值减小;反之,温度降低时,电阻值增大。
通过测量热敏电阻的电阻值,可以间接得到环境温度。
三、实验器材1. 温度报警器实验装置一套2. 热敏电阻传感器一个3. 信号放大电路模块一个4. 模数转换模块一个5. 主控电路模块一个6. 数码管显示器一个7. 蜂鸣器一个8. 电源模块一个9. 连接导线若干四、实验步骤1. 搭建实验电路:根据实验要求,将热敏电阻传感器、信号放大电路模块、模数转换模块、主控电路模块、数码管显示器、蜂鸣器和电源模块按照电路图连接。
2. 热敏电阻传感器调试:将热敏电阻传感器置于室温环境中,观察数码管显示的温度值是否稳定。
如不稳定,可适当调整电路参数,确保温度值准确。
3. 主控电路调试:设置报警阈值,当温度超过阈值时,蜂鸣器发出报警信号。
通过调整阈值,观察蜂鸣器是否正常报警。
4. 实验验证:将实验装置放置于不同温度环境中,观察报警器是否能够准确检测并发出报警信号。
五、实验结果与分析1. 实验结果:在实验过程中,当温度超过预设阈值时,报警器能够准确检测并发出报警信号。
2. 结果分析:(1)热敏电阻传感器性能稳定,能够准确采集环境温度数据。
(2)信号放大电路和模数转换模块能够将热敏电阻传感器的模拟信号转换为数字信号,为后续处理提供数据支持。
(3)主控电路能够实时监测温度数据,并在温度超过预设阈值时触发报警信号。
六、实验总结本次实验成功搭建了一个温度报警器,实现了对环境温度的检测和报警功能。
* * * * * * 学院毕业设计年级名称 ******************** 专业名称 *******专业所属系部 *********系课题名称温度报警器毕业设计学生名称 * * * 指导教师 * * *摘要 (3)关键字 (3)第一章概述 (4)1.1前言 (4)1.2目的 (4)第二章设计温度控制报警器的要求和原理 (4)2.1 设计的技术指标要求 (4)2.2 基本原理 (5)第三章温度报警器的具体设计 (5)3.1 温度报警器的系统框图 (5)3.2 温度报警器的测温电桥 (6)3.3 温度报警器的差动放大电路 (7)3.4 温度报警器的滞回比较器 (8)3.5 温度报警器的输出报警器 (9)结束语 (12)致谢 (13)主要参考文献 (13)在工业生产过程中,人们需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制;还有特定环境的温度检测。
因为桥式测温电路,差动放大电路,滞回比较器及报警器组成具有低功耗、高性能、可靠性、易已于产品化等特点,因此采用这种电路组成对温度进行控制不仅控制方便、简单,而且可以提高被控温度的技术指标,从而能够大大提高产品的质量。
本设计设计一个环境温度监测报警器,通过对温度报警电路的设计、安装和调试,掌握温度报警电路的工作原理和运算放大器在实际电子电路中的应用,设计过程中,首先进行硬件设计,然后仿真和综合调试,最终使得此系统实现了温度的采集、显示和报警设计。
关键字桥式测温电路、差动放大电路、滞回比较器及报警器组成。
第一章概述1.1 前言在当今社会中,工业生产快速发展,在各行各业需要一种测温系统,人们需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制;还有特定环境的温度检测。
1.2 目的设计一个环境温度监测报警电路,通过对温度报警电路的设计、安装和调试,掌握温度报警电路的工作原理和运算放大器在实际电子电路中的应用,人们需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制;还有特定环境的温度检测。
电子技术综合课程 设 计
课 程: 电子技术综合课程设计 题 目: 温度报警器
所属院(系) 专业班级 姓 名 学 号: 指导老师 完成地点
2011年 月 日 温度报警器的设计
- 2 - 前 言 电子技术综合课程设计是集电路分析、模拟电子技术、数字电子技术以及电路实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验等课程之后的一门理论与实践相结合的综合设计性课程。它包括选择课程、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。它的开展是为了提高和增强我们学生对电子技术知识的综合分析与应用能力。这对于提高我们学生的电子工程素质和科学实验能力非常重要,是电子技术人才培养成长的必由之路。 本课程设计任务要求是完成一个温度报警器的制作,并实现当温度高于30℃时发出双音报警,温度低于10℃时发出单音报警的功能要求。本设计中充分展示了模拟电子技术的优点,利用放大电路、窗口比较器进行温度的判定,再结合数字电子技术的优点,充分利用单元电路的功能来实现报警,将模电、数电紧密结合,综合应用,不但对知识有了更进一步的掌握,提高了动手能力,,对于以后的就业打下了一定的基础。 通过课程设计实现以下三个目标: 第一,让学生初步掌握电子线路的试验、设计方法。即学生根据设计要求和性能参数,查阅文献资料,收集、分析类似电路的性能,并通过组装调试等实践活动,使电路达到性能指标。 第二,课程设计为后续的毕业设计打好基础。毕业设计是系统的工程设计实践,而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用,从已学过的定性分析、定量计算的方法,逐步掌握工程设计的步骤和方法,了解科学实验的程序和实施方法。 第三,培养勤于思考的习惯,设计并制作电子产类品,增强学生这方面的自信心及兴趣。 本课程设计以电工电子技术的基本理论为基础,着重掌握电路的设计装调及性能参数的调试方法。本课程设计应达到如下基本要求: (1) 综合运用电子技术课程中所学的理论知识独立完成一个实际应用电路的设计。 (2)通过查阅手册和参考文献资料,培养独立分析和解决实际问题的能力。 (3)熟悉常用电子元器件的类型和特性,并掌握合理选用的原则。 (4)掌握电子电路的安装和调试技能。 (5)熟悉使用各类数字式电子仪器的规范使用方法。 (6)学会撰写课程设计论文。 (7)培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 (8)由于本次试验是分组完成,所以培养团结协作能力尤为重要。 此次课程设计中,不仅得到了指导老师的帮助和鼓励,而且还有同学们的互相支持和帮助,在此表示衷心的感谢! 温度报警器的设计
- 3 - 任务书 温度报警器的设计与制作 一、任务和要求: 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; 4、设计并制作本电路所用直流电源。 二、设计框图
三、所需仪器设备 1、数字万用表 一块 2、双踪示波器 一台 3、直流稳压电源 一台 4、剪刀、镊子 各一把 5、面包板 一块
温度模拟信号 直流电源 音频报警器 温度报警器的设计 - 4 - 目录
一.设计方案及思路……………………………………………………………………5
1.1整体电路构思…………………………………………………………………………5
1.2设计方案一………………………………………………………………………………5
1.3设计方案二………………………………………………………………………………5
1.4方案的选择………………………………………………………………………………6
二.单元电路设计…………………………………………………………………………6
2.1.电源电路的设计………………………………………………………………………6
2.2放大器电路的设计……………………………………………………………………7
2.3窗口比较器电路的设计……………………………………………………………9
2.4、温度报警电路的设计………………………………………………………………10
三、电路的仿真图及装调和分析…………………………………………………12
3.1电源的装调………………………………………………………………‥…………12
3.2放大和比较电路的装调……………………………………………………………13
3.3报警电路的装调……………………………………………………………‥………13
3.4整体电路的装调……………………………………………………………‥……13
四、实验结果分析………………………………………………………………………13
五、总结和体会……………………………………………………………‥……………15
六、参考文献………………………………………………………………………………15
七、附录………………………………………………………………‥……………………16 温度报警器的设计 - 5 - 一、设计方案及思路 1.1整体电路构思 本次温度报警电路的设计我们用压电陶瓷蜂鸣器作为报警电路的电声元件,通过电压的变化来模拟温度的高低,以0℃为0mv,温度每上升1℃,递增2mv;由于变化的电压值较小,所以我们采用放大电路对其进行放大100倍,然后通过后级比较电路对电压进行比较,当温度在10℃至30℃范围内(允许误差±1℃)即电压在20mv至60mv时报警器不发声响,当温度超过这个范围时,即当接收到的输入电压(前级放大器的输出)小于2V(10℃时放大器输出为2V)或者大于6V时(30℃时放大器输出为6V),输出高电平以驱动后级的发生报警电路报警器发出声响,并根据不同音调区分温度的高低,即当温度高与30℃时,报警器发出两种频率交换的“嘀—嘟”声响;当温度低于10℃时,报警器发出单频率声响。 1.2设计方案一
1.3设计方案二 电路框图如下:
根据整体构思,所设计电路分为四个模块:直流电源、信号放大电路 ,比较电路和报警电路。其中直流电源由变压器、整流桥、滤波电路、稳压器组成; 放大器的设计采用集成运放放大;对于比较器我们选择窗口比较器,通过电压的变化可以模拟实现高温低温。报警电路有单双频之分,选用555定时器作成多谐振荡器,以分别实现单双频报警。
电 源 电 路 比 较 电路 报 警
电 路
温度模拟信号 直流电源 放大比较电路 音频报警器 温度报警器的设计
- 6 - 1.4方案的选择
方案一: 优点:电路图简单,理论上可以实现报警功能。 缺点:比较电路需从直流电源直接取样,所取电压的范围大小不满足对温度变化所对应的电压变化范围。 结论:不可行 方案二: 优点:通过放大电路的作用,能把对应的小电压放大到需要的电压范围,可行性强。 缺点:相对于方案一电路较复杂 结论:可行
二、单元电路设计 2.1.电源的设计设计 2.1.1任务和要求 直流稳压5V,12V电源的设计,输入交流电220v(峰值312v)50hz。 稳定直流电源设计的一般思路是让输入电压交流电220v(峰值312v)50hz先通过电压变压器(降压到合适的数值,如16v),,再通过整流网络(将正弦波电压转换为直流脉动电压(直交流成分均有)),然后经过滤波网络(减小电压的脉动),最后经过稳压网络(使输出直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻的影响)。 采用整流桥实现整流的目的,以1000uF的大电解电容作为滤波电路,采用固定式三端集成稳压器7812、7805来稳定输出电压。 如下图所示,220V(幅值311V)50Hz交流电经变压器220:16输出两组独立的16V交流电,经整流桥、大电容滤波后分别经过集成稳压块7812与7805作用得到+12、+5V的直流输出电压。稳压电源组成如图1所示:
图1 直流电源系统方框图 电源变压器:将电网提供的220V交流电压转换为各种电路设备所需的交流电压。 温度报警器的设计 - 7 - C11000uVI1VO3GND2U17805VI1VO3GND2U27812C2100nC30.33uC410uBR12W005GV1VSINETR1TRAN-2P2SU2(VO)V=12.0299U1(VO)V=5.00537C50.1u
直流电源电路图 2.1.2整流桥选择 整流桥有两根输入交流线和两根输出直流线。经过整流桥上正极M C7812经过稳压、滤波可提供一个+12V电压; +12V电压再经过MC7805后,经过稳压、滤波就可以提供一个+5V的电压。整流桥负极接地。整流桥的这样就可以给后面的系统提供工作电压了。
2.1 3.参数的计算 (1) 稳压管型号,输入电压和输入电流 220v电网电压经过通用变压器T1降压至16V,16V交流电压经桥式电路整流,C1的滤波作用后变成直流电压,整流成直流的电压,需要+12v的电压,故选用7812型号;稳压管的压差6v左右,则输出12v左右,选用7805型号的,经过稳压管的消耗,稳压管的电压输出为+5v。 (2)故输入电压UI=12+3+0.6=15.6v, 电源变压器的副边电压有效值: U2=15.6/1.2≈13v,所以变压器的输出电压取值是13v,输出电压是最大值是√2*13≈18v (3)滤波电容:C=1000uF~6000uF 所以电解电容的参数:1000uF
2.2放大器电路的设计(自己设计部分) 2.2.1设计任务和要求 设计一个10℃~30℃以外的温度报警器,需要用电压来代表温度,设1℃用2mv代替,那么在10℃~30℃则表示成20mv~60mv,即电源供的电压在20mv~60mv范围以外的电路报警,而电源提供的电压为5v,与所取电压相差很大,这时需要将所取电压放大100倍,即2V~6V以外的电压电路报警,需设计一个放大器电路,对电压进行放大,为后续电路做好铺垫。