高低电平报警器
- 格式:doc
- 大小:290.00 KB
- 文档页数:7
ttl高低电平标准摘要:1.高低电平标准简介2.高低电平标准的作用与应用3.常见高低电平标准规范4.我国高低电平标准发展现状与趋势5.如何选择合适的高低电平标准6.高低电平标准的测试与验证7.总结正文:高低电平标准是电子电路设计、制造和测试领域中至关重要的基础技术,它为各种电子设备、产品和系统提供了电平判断依据。
本文将介绍高低电平标准的作用与应用、常见规范,以及在我国的发展现状与趋势。
同时,还将探讨如何选择合适的高低电平标准,以及相关的测试与验证方法。
一、高低电平标准简介高低电平标准是基于电压、电流等电气参数来定义的。
通常,高低电平标准分为以下几种:1.数字电平:如0V、1V、3.3V、5V等,主要用于数字电路;2.模拟电平:如±10V、±12V等,主要用于模拟电路;3.电源电压电平:如50V、100V等,主要用于电源系统。
二、高低电平标准的作用与应用高低电平标准在电子电路设计中具有以下作用:1.确保电路正常工作:为设计者提供电气参数参考,使电路能在预定范围内正常工作;2.降低电磁干扰:合理的高低电平标准可降低电磁干扰,提高产品可靠性;3.提高信号传输效率:合适的高低电平标准有助于提高信号传输效率,降低能耗;4.确保设备兼容性:为不同厂商的产品提供统一的电平标准,便于设备间的互联互通。
三、常见高低电平标准规范在国际和国内,有许多关于高低电平标准的规范,如:1.IEC 60947-1:低压开关设备和控制设备;2.GB/T 14048.1:低压开关设备和控制设备;3.IEEE 1584:电气火灾和爆炸的预测和评估;4.GB 50254:电气装置安装工程施工及验收规范。
四、我国高低电平标准发展现状与趋势近年来,我国高低电平标准得到了长足的发展,不仅在基础研究方面取得了突破,还逐步形成了产业体系。
在未来发展趋势中,我国高低电平标准将:1.向国际先进水平看齐:积极参与国际标准制定,提高我国在国际标准领域的地位;2.强化产业应用:紧密结合产业发展需求,优化和完善高低电平标准体系;3.注重创新:推动高低电平技术与新技术的融合,促进产业升级。
一、设计背景静脉输液治疗是临床医疗工作中常用的治疗手段, 不少患者一天需输几组药液。
因输液时间长,患者卧床产生疲劳,易在输液过程中熟睡。
如果液体输完未及时发现, 医护人员不能及时换药或拔掉针头, 会出现空气进入血管形成气栓情况。
轻则延误治疗,给病人造成痛苦, 重则会严重危及患者,发生事故。
目前,临床输液过程中一般是由患者、陪侍或医护人员随时观察监视药液余量情况,牵扯精力大、效率低。
针对这一情况,目前已有相关产品面世,但使用较少。
通过查阅相关产品的资料发现,现在市面上存在的输液报警存在部分缺陷:有的产品可靠性差,会漏报或者误报,患者不放心;有的产品装置过于复杂,造成价格偏高;有的产品需要改变目前输液过程,使用不方便;有的产品需要接触液体,容易造成污染。
为此,设计制作一种使用安全方便,价格低廉,报警准确的输液报警装置,将具有很大的实用价值。
二、设计目的1、通过动手实践加深对课本知识的理解掌握并提高自身理论与实际相结合的能力。
2、进一步了解电子设备在医疗工作中的实际应用,为今后学习与工作打下基础。
3、复习电路设计与制作的相关知识,提高电路设计与制作及PCB版制作技能。
4、了解相关传感器的原理与应用,增强跨学科运用能力。
5、提高动手实践能力与解决实际问题能力。
三、设计思路及其方框图、电路图、PCB图液位检测原理本装置将探测头安装在茂菲氏滴管上, 采用光电原理非接触式探测液面变化液体(截面为凸透镜) 的透射聚光原理, 判断输液是否结束。
由于输液管是一根透明塑料管, 当管内有液体时, 管壁和管内柱形液体相当于一个柱形透镜,如图1所示,光线不仅能透过, 而且还能聚集到一片区域。
当管内无药水时管内气体对光线形成散射光线, 光线主要在管壁内, 仅有很小一部分光线溢出;光敏器件能把这种光信号的变化转变成电信号的变化, 再经控制电路的处理, 使装置便能在无药水的情况下发出报警。
随后又查阅了相关资料,得到光敏电阻的阻值与接受到光照强度大小的关系如图2所示。
高低电平电压范围1. 介绍高低电平电压范围是指数字电路中用于表示逻辑状态的电压范围。
在数字电路中,通常使用高电平和低电平来表示不同的逻辑状态,例如高电平表示逻辑1,低电平表示逻辑0。
了解高低电平电压范围对于设计和理解数字电路至关重要。
2. 逻辑电平逻辑电平是指数字电路中表示逻辑状态的电压值。
在标准的TTL(Transistor-Transistor Logic)电路中,高电平通常定义为2.4V至5V之间的电压,低电平定义为0V至0.8V之间的电压。
这个范围可以根据具体的器件和规范有所不同。
3. 高低电平的意义高低电平的定义对于数字电路的正确功能至关重要。
正确的高低电平定义可以确保电路在不同的环境下都能正常工作,并且可以正确地与其他电路进行通信。
如果高低电平的定义不一致,可能会导致电路无法正常工作或产生错误的结果。
4. 高低电平的测量测量高低电平的方法有多种,其中常用的方法是使用示波器。
示波器可以将电压信号显示为波形图,从而可以直观地观察高低电平的变化。
另外,也可以使用电压表或逻辑分析仪等工具来测量高低电平的电压值。
5. 高低电平的影响因素高低电平的电压范围受到多种因素的影响,包括供电电压、电路的工作温度、电路的负载等。
供电电压的变化可以导致高低电平的范围发生偏移,而温度的变化也会对高低电平的电压值产生影响。
此外,电路的负载也会对高低电平的稳定性和范围产生影响。
6. 解决高低电平问题的方法在设计和实现数字电路时,可以采取一些方法来解决高低电平问题。
例如,可以使用电平转换器来将高电平转换为低电平或反之。
另外,可以使用电压调节器来稳定供电电压,以确保高低电平的范围在要求的范围内。
7. 总结高低电平电压范围是数字电路中用于表示逻辑状态的重要参数。
了解高低电平的定义、测量方法和影响因素对于设计和理解数字电路至关重要。
在实际应用中,需要注意高低电平的范围是否满足要求,并采取相应的措施来解决高低电平问题。
通过正确理解和应用高低电平电压范围,可以确保数字电路的正确功能和可靠性。
淮海工学院课程设计报告书课程名称:电子技术课程设计(一)题目:高低电平报警器系(院):电子工程系学期:06-07-2专业班级:通信052班姓名:学号:引言电子技术是二十世纪发展最为迅速的领域之一,这主要得益于集成电路和计算机的发明。
这两项技术既是电子技术发展的产物,又是电子技术持续发展的推动力。
可以预见在二十一世纪,电子技术还将以更快的速度向前发展。
因此,掌握电子技术是对电类专业学生的基本要求。
在我们的日常生活中,经常会用到一些仪器设备只能在一定的输入电压范围内工作,超出此范围,电路工作就不正常。
由于这个原因,就需要对输入电压进行监控。
1 设计目的、要求⒈巩固加深对电子技术基础知识的理解,培养学生独立分析问题,解决问题,提高综合运用所学知识的能力。
⒉通过查找资料,选方案,设计电路,安装调试,写报告等环节的训练,熟悉设计的过程,步骤,为以后从事电子电路设计、研制电子参品打下基础。
⒊了解电子线路设计的过程、工艺、技术规范,学会书写设计说明书。
⒋培养学生严肃、认真的科学态度和工作作风。
2 设计指标当输入电压VI ≥2/3Vcc 或VI ≤1/3Vcc 时电路报警。
1)U I 为0~15V 步进电源,步进为1V 。
2)V CC =18V.3 总体框图设计根据技术要求,此报警器可由以下几部分组成,首先要产生输入电压V I :0~5V 的步进电第二部分是比较器,将VI 与报警门限电平相比较,由于该报警器要求有两个门限电平,即C C I V 32V ≥或C CI V 31V ≤电路报警,而CC I CC V V V 3231<<电路不报警,所以这里选用窗口比较器;第三部分则为报警电路。
总体框图见图1图1 总体框图4 功能模块设计直流步进电源的原理框图直流步进稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成,其原理框图如图2。
交流输入 220V,50HZ图2 直流步进电源的原理框图0~15V 步进电源的设计由于要求输出0~15V 步进电源,在此选用三端可调输出集成稳压器CW317。
Famousteacherguidance 名师指导Cutting Edge Education 教育前沿 73儿童防锁车内报警器模型设计文/阮文玉 黄初艳摘要:儿童防锁车内报警器模型运用单片机作为主要控制芯片,当车辆门锁后报警器开始工作,使用人体感应模块侦测车内是否有人,若检测到有人,报警系统开始报警提醒,同时温度传感器检测车内温度,进行温度调节,使密闭车辆内温度为人体适应范围,有效避免儿童遗留车内安全事故发生。
关键词:防锁车内;人体红外检测;温度检测;报警1 绪言随着人们生活水平不断提高,汽车逐步进入千家万户。
人们在享受汽车带来便利的同时却忽略了汽车使用存在的一些安全隐患,如将儿童遗忘并锁在车内,如果车辆密闭,将会危及孩子生命安全。
2013年7月,湖北13岁男孩丁丁被遗忘在车中,2个多小时后被发现时已昏迷,体温40度以上,抢救无效死亡;2015年7月12日,山东沂水县一名3岁女童被幼儿园园长遗忘在车内近10个小时,不幸身亡;2018年6月26日,湖北枣阳市一名4岁半男童被遗忘在幼儿园负责人的私家车内4小时,送医治疗无效死亡,当天湘潭最低气温27℃,最高36℃;2019年6月18日,辽宁省凌源市一名4岁幼童被遗忘在校车内,放学时才被人发现死亡。
据媒体报道,民警曾对密闭车辆进行过测温实验,原本车辆后排位置温度仅为28℃,在阳光直射一小时后,车内温度升到50℃,当环境温度超过30℃时人身体就会产生热觉,如果体温超过41℃就会出现意识模糊、昏迷等症状。
因此,设计一款儿童防锁车内报警器是非常有必要的。
儿童防锁车内报警器可采用单片机作为主控芯片,人体红外传感器为检测器件,若有人则报警模块开始报警提示驾驶员,同时监控车内温度,当车内的温度不在人体温度适应范围内时打开相应调温设备,确保孩子身处适宜的温度环境中。
2 设计思路儿童防锁车内报警器模型是由单片机、人体红外传感器、温度传感器,报警系统,显示电路、继电器驱动电路及相关电路组成。
如图所示为电源电压高、低限报警电路。
该报警器由高限报警电路和低限报警电路两部分组成。
右侧为低限报警电路:在电源电压接近低限(但仍为正常)情况下,调节电位器Wz,使556 8脚电位稍大于1/3VDD。
当电源电压向下偏移使⑧脚电位降到小于l/3VDD)时,556 ⑨脚便发生翻转,输出高电平,从而使低限告警发光二极管LED2发光。
同时,因晶体管BG与⑨脚相连,故管子饱和导通,相应又使8脚钳位于低电平。
稳压管Dw的稳压值应选择为稍低于2/3VDD值。
左侧为高限报警电路:调节电位器W1,使电源电压在接近高限电压(但仍为正常)情况下,556⑥脚电位稍高于l/3VDD值,此时左侧电路输出(⑤脚)为低电平。
当电源电压瞬间升高时,因C1两端电压不能突变,即C,的电压相对于556的基准电压(1/3VDD)变低,则电路发生翻转,⑤脚输出为高电平,此时高限告警二极管LED1发光,告知超限。
图中A为复位开关。
按下时,强制复位,使电路输出低电平。
本电路适用于在电源电压波动时及时发光报警、进行监视,从而保证直流电压稳定度比较高的场合。
接收机电池低电压报警电路时间:2010-01-18 12:21:01 来源:作者:接收机电池低电压报警电路--Receiver Battery Low Voltage AlarmHere is another equally cool low voltage alarm circuit for your glider receiver battery that I've shamelessly stolen from George Steiner's book "A to Z--Radio Control Electronic Journal" (see below). I've modified it to use with small battery packs in R/C gliders. This design has a trigger voltage at about 4.3 volts, and it draws 1mA or less when quiet and about 4mA when buzzing. This can be constructed from parts fromt Radio Shack, though you may need to order a few through them.The voltage of a receiver system is punctuated by low-voltage spikes every time the servo motors spin up, since the servos draw more than the battery can deliver. With large receiver battery packs, this is not as much of an issue, and it may not be noticeable. However with 270mA and smaller battery packs, particularly with more than two servos, low voltage alarms can chirp constantly, every time a servo moves. The challenge is to design in a little slack or delay, just enough so that you are not annoyed by constant chirping, but not too much so that the chirps can give you a warning before the battery is completely exhausted. Here, this "hysteresis" is adjusted with the capacitor. For large packs (600mA and above), no capacitor is probably needed, although I've been using a 1uF capacitor on my open class ship with 6 servos and a600mA battery. For 270 mA and two servos, I'd suggest trying a 1uF capacitor. For 150mA or less, a 2.2uF capacitor works well. If you want to know only when the battery has finally reached the trigger voltage, try a 5uF (or 4.7uF) capacitor. The actual type of capacitor is not critical, but tantalum capacitors are physically smaller. If you want to worry about the polarity of the capacitor, the negative side should be directed toward the negative pole of the battery, but at these relatively low voltages compared to the capacitor rating, the polarity probably does not matter.This circuit is set up for a four cell receiver battery pack at a trigger voltage of about 4.3 volts (about 1.1volts/cell). You can adjust R1 (here a 3.3k resistor) to change the trigger voltage of the circuit. For example, for a 5 cell pack, to change the trigger voltage to 5.5 volts, change R1 to 2.2k. For a three cell pack, to change the trigger voltage to 3.3 volts, change R1 to 6.8 k (or use two 3.3k resistors in parallel by soldering a resistor in each hole and twisting together the top leads). Because of slight variability intolerances of the componants, you should check this little device with a variable power source and a voltmeter to confirm its trigger point. Alternately, use your digital voltmeter or expanded scale voltmeter to calibrate its chirp pattern by measuring the voltage of the onboard battery pack intermittently as you fly.Make sure the band on the Zener diode is toward the "+" side (toward R1). Solder a battery connector or servo connector to the board with positive and negative as shown, and plug the connector into an unused slot in your receiver.Radio Shack parts: Here again, you can use smaller rated resistors if you can get them--1/8 watt or less is fine. Tantalum capacitors are physically smaller, but any composition will work.新编555集成电路应用800例000517-转速低限报警器电路电源电压高低限报警器电路更新日期: 2006-5-20 15:16:07作者: 来源:【1楼】bbsniua 鹏积分:998派别:等级:------来自:广西-岑溪你的电阻取值太小,浪费电,这个电路如果不加开关的话估计会把电池耗光为止!红色发光管取1mA够亮了!你的电阻取值太小,浪费电,这个电路如果不加开关的话估计会把电池耗光为止!红色发光管取1mA够亮了!(原文件名:6V时.jpg)引用图片(原文件名:小于6V时.jpg)引用图片______就玩仿真电路!Q:874067119 2009-07-31,16:46:49 资料邮件回复引用回复编辑删除_____就玩仿真电路!Q:874067119 2009-07-31,16:46:49 资料邮件回复引用回复编辑删除___就玩仿真电路!Q:874067119 2009-07-31,16:46:49 资料邮件回复引用回复编辑删除__就玩仿真电路!Q:874067119 2009-07-31,16:46:49 资料邮件回复引用回复编辑删除资料邮件回复引用回复编辑删除料邮件回复引用回复编辑删除回复编辑删除编辑删除2009-07-31,17:15:32 资料邮件回复引用回复编辑删除【2楼】lionliu积分:1760派别:等级:------来自:记号一下 2009-07-31,17:15:32 资料邮件回复引用回复编辑删除记号一下 2009-07-31,17:15:32 资料邮件回复引用回复编辑删除2009-07-31,17:15:32 资料邮件回复引用回复编辑删除2009-07-31,17:15:32 资料邮件回复引用回复编辑删除2009-07-31,17:15:32 资料邮件回复引用回复编辑删除2009-07-31,17:15:32 资料邮件回复引用回复编辑删除2009-07-31,17:15:32 资料邮件回复引用回复编辑删除资料邮件回复引用回复编辑删除【3楼】canback积分:281派别:等级:------来自:乐清-宁波to 1楼分压的电阻取的是小了点,有一个mA,二极管的限流不能改小,因为接的LED是绿色的,和另一个红色的工作指示灯在一个封装里面,太暗了看起来就不像黄色了。
24v 高低电平标准在电子工程领域中,高低电平是指电信号的电压值,用于表示逻辑状态或信号传输的两个不同状态。
这种电压值通常是标准化的,并在不同的电子设备和系统中广泛应用。
24V是一种常见的电压级别,在工业自动化、控制系统以及一些特殊应用中经常使用。
在24V高低电平标准中,通常规定以下内容:1. 电压范围:24V高低电平标准通常定义了高电平和低电平的电压范围。
在一般情况下,高电平指电压大于某个特定值(例如20V),低电平指电压小于某个特定值(例如5V)。
这些电压范围的定义取决于具体的标准和应用。
2. 逻辑级别:24V高低电平标准还可能定义了不同电平对应的逻辑级别。
例如,高电平可以表示逻辑1,低电平可以表示逻辑0。
这种逻辑级别用于在数字电路和逻辑电路中表示和处理信息。
3. 信号传输速率:24V高低电平标准通常也规定了信号传输的最大速率或波特率。
这个值决定了在特定的电平下可以传输的数据量。
这个规定很重要,因为超出最大速率可能导致信号失真或传输错误。
4. 输入/输出电流:24V高低电平标准也可能规定了输入和输出电流的范围。
这是因为在实际应用中,电子设备通常需要提供一定的电流来驱动或激活其他设备或元件。
标准中定义的电流范围可以确保设备能够正常运行,并提供必要的电流供应。
5. 电平转换:24V高低电平标准还可能包含关于电平转换的信息。
因为不同系统或设备之间可能使用不同的电平标准,所以需要进行电平转换以确保正确的信号传输。
标准中可能给出了一些标准电平转换电路或方法,以确保信号的兼容性和正确性。
6. ESD保护:标准中还可能包括有关静电放电(ESD)保护的要求。
静电放电是一种电子元件或设备受到静电冲击而受损的现象。
因为24V高低电平通常用于工业环境或设备中,这些环境可能存在静电冲击的风险。
标准中可能规定了必要的ESD保护措施,以确保设备在静电环境中的正常运行。
总之,24V高低电平标准是一种在电子工程领域广泛应用的标准,定义了24V电压电平下的电压范围、逻辑级别、信号传输速率、输入/输出电流和电级转换等内容。
嵌入式系统课程设计设计题目报警器组长:XXX组员:XXX2009年1月3日第一章需求分析设计背景生活中有很多场所会用到报警器,比如保险柜、大门、防盗窗等。
在接下来的设计实验中,我将设计一个简单的报警器电路。
设计原理我们知道,人耳听到的声音频率范围是几十到几千赫兹之间,太高或太低频率的声音是不能被人耳听到的。
、单片机的I/O输出引脚上是能输出高电平或低电平信号的。
如果能设计一个程序,令单片机的某一引脚按照一定的时间间隔来输出一些符合规律的高低电平信号,那么就能得到一系列的矩形波,而如果这种时间间隔反映的频率是在人耳能接听的频率范围之内,那么就可以输出一定的声音信息了。
要输出稳定的矩形波,或者说是声音信息,可以利用延时程序来控制输出高电平或低电平的持续时间;然后,当持续时间到时,就令该信号相反,从而实现电平的转换,如图:图中,从单片机引脚上输出的信号,高电平和低电平保持的时间分别是t1和t2,信号的基本输出周期为T,即所要求的频率f的倒数。
程序编写时,令t1和t2相等。
这样,当要产生某一频率的信号时,只要先计算得到这个周期时间的一半,然后利用延时程序来控制单片机的该输出引脚在该时间内输出稳定的高电平或低电平。
当该时间结束时,又利用程序使单片机的该输出引脚的输出信号电平发生相反。
如此循环执行之后,就能得到设计要求的音频信号了。
设计功能当报警器的报警按钮按下时,单片机应当立即启动执行报警程序,程序应使蜂鸣器发出1kHz频率声音,响100ms与500Hz频率声音,响200ms,两音频信号相互交替,当报警被解除时,单片机应停止报警程序的执行。
第二章分模块设计及芯片选型本设计应有单片机,报警器按钮,喇叭(或蜂鸣器)三个模块。
单片机的晶体振荡器采用的是12MHz的石英晶体振荡器,用P1.7引脚作为报警器按钮信息的输入引脚,用P1.0引脚作为音频信息的输出引脚。
电路中使用的喇叭为普通的8Ω喇叭。
另外,从单片机引脚中输出的报警器音频信号比较弱,而且还伴有一些干扰信号的影响。
淮海工学院课程设计报告书课程名称:模拟电子技术课程设计题目:高低电平警报器系(院):电子工程学院学期:12-13-1专业班级:姓名:学号:1 绪论电子技术是根据电子学的原理,运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学,包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。
信息电子技术包括 Analog (模拟) 电子技术和 Digital (数字) 电子技术。
电子技术是对电子信号进行处理的技术,处理的方式主要有:信号的发生、放大、滤波、转换。
电子技术是当今高新技术的“龙头”,各先进国家无不把它放在优先的发展的地位。
电子技术是电类专业的一门重要的技术基础课,课程的显著特点之一是它的实践性。
要想很好的掌握电子技术,除了掌握基本器件的原理,电子电路的基本组成及分析方法外,还要掌握电子器件及基本电路的应用技术,课程设计就是电子技术教学中的重要环节。
本课程设计就是针对模拟电子电路这门课程的要求所做的,同时也将学到的理论与实践紧密结合。
随着社会的发展,很多的家用电器进入我们日常生活中,在日常生活中,经常会用到一些电器和仪器设备只能在一定的输入电压范围内工作,超出此范围,电路工作就不正常。
由于这个原因,就需要对输入电压进行监控。
所以,高低电平报警器应运而生。
2 设计目的、要求电子技术课程设计是一门十分重要的实践基础课,学生不仅需要有较高的理论素养,同时也要掌握基本的设计知识和技能,为今后课程的学习打下坚实的基础。
通过此设计使学生达到以下目的:1、巩固加深对模拟电子技术基础知识的理解,提高综合运用所学知识的能力。
2、通过查找资料、选方案、设计电路、仿真或调试、写报告等环节的训练,熟悉设计的过程、步骤。
培养学生独立分析问题、解决问题的能力。
为今后从事电子线路的设计、研制电子产品打下良好的基础。
3、了解电子线路设计的工程、工艺技术规范,学会书写设计说明书。
4、培养学生严肃、认真的科学态度和工作作风。
3 设计内容及主要设计指标3.1 设计内容0~10V 进步电源(包括变压器、整流、滤波部分的设计);窗口比较器;报警电路。
555报警器电路原理
1.电源供电部分:555芯片需要稳定的直流电源供电。
一般使用直流
电源或者电池作为电源。
这个部分的主要作用是为整个电路提供稳定的电源。
2.脉冲产生部分:这部分主要利用555定时器芯片的内部电路,产生
稳定的脉冲信号。
通过调整555芯片的电阻电容数值,可以控制脉冲的频
率和占空比。
脉冲信号的频率和占空比将决定报警器的工作特性。
3.报警信号部分:这部分根据脉冲信号的频率和占空比,产生不同的
报警信号。
当555芯片的输出端为高电平时,通过一个驱动电路控制脉冲信号驱
动一个报警装置(如蜂鸣器、发光二极管等)。
通常情况下,脉冲信号的
高电平持续时间较短,使得报警装置发出短促的报警声音或闪烁。
当555芯片的输出端为低电平时,脉冲信号消失,报警装置停止工作。
总结:555报警器电路的原理是通过调整555芯片的电阻电容数值控
制报警信号的频率和占空比,从而实现报警器的工作。
该电路基于555定
时器芯片的内部电路,通过比较器和锁存器实现脉冲信号的产生和输出。
报警信号的部分则利用脉冲信号的高低电平控制报警装置的工作。
淮海工学院课程设计报告书
课程名称:电子技术课程设计
题目:高低电平报警器设计系(院):电子工程学院
学期:2012-2013第一学
专业班级:电子112
姓名:单程成
学号:2011120640
一、 课程设计目的
电子技术课程设计是一门十分重要的实践基础课,学生不仅需要有较高的理论素养,同时也要掌握基本的设计知识和技能,为今后课程的学习打下坚实的基础。
通过此设计使学生达到以下目的:
1、巩固加深对模拟电子技术基础知识的理解,提高综合运用所学知识的能力。
2、通过查找资料、选方案、设计电路、仿真或调试、写报告等环节的训练,熟悉设计的过程、步骤。
培养学生独立分析问题、解决问题的能力。
为今后从事电子线路的设计、研制电子产品打下良好的基础。
3、了解电子线路设计的工程、工艺技术规范,学会书写设计说明书。
4、培养学生严肃、认真的科学态度和工作作风。
二、课程设计内容
第1章 高低电平报警器设计方案论证
1.1 高低电平报警器的应用意义
在我们的日常生活中,经常会用到一些仪器设备只能在一定的输入电压范围内工作,超出此范围,电路工作就不正常。
由于这个原因,就需要对输入电压进行监控。
本课题从教学训练的角度出发,要求设计一个高低电平报警电路 1.2 高低电平报警器设计的要求及技术指标 1.当输入电压CC
I V 32V ≥
或CC
I V 3
1V ≤
时电路报警。
2.V I 为0~10V 步进电源,步进1V ,自制。
3.V CC =12V .
4 .分析设计要求,明确性能指标。
必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等,广开思路,构思出各种总体方案,绘制结构框图。
5 .确定合理的总体方案。
对各种方案进行比较,以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较,并考虑器件的来源,敲定可行方案。
6 .设计各单元电路。
总体方案化整为零,分解成若干子系统或单元电路,逐
个设计。
7.组成系统。
在一定幅面的图纸上合理布局,通常是按信号的流向,采用左进右出的规律摆放各电路,并标出必要的说明。
1.3 设计方案论证
我所设计的高低电平报警器主要由直流电源,调压装置,A/D 转换,多谐振荡器,数值比较器,寄存器,D/A 转换,扬声器构成。
它主要利用A/D 转换通过数值比较器进行数值量的比较,来判断被测电压的范围然后在由D/A 转换将数字量转换成模拟量来驱动扬声器来报警。
1.4 总体设计方案框图及分析
根据技术要求,此报警器可由以下几部分组成,首先要产生输入电压V I :0~10V 的步进电源;第二部分是比较器,将VI 与报警门限电平相比较,由于该报警器要求有两个门限电平,即CC
I V 32V ≥
或CC
I V 3
1V ≤
电路报警,而CC
I CC V 3
2V V 3
1
<
<电路不报警,所以这里选用窗口比较器;第三部分则为报警电路总体设计框图:
图1—1 总体设计框图
第2章 高低电平报警器各单元电路设计
2.1 0 - 10 V 步进电源电路设计
电源变压器、整流、滤波部分的设计参见实验十 整流与稳压。
由于要求输出0~10V 步进电源,在此选用三端可调输出集成稳压器CW317,有关芯片介绍和电路设计原理可参见课题九 数显式稳压电源。
CW317输出电压范围为1.2V~37V ,为了能满足技术要求输出0~10V ,可再选用一片CW337(输出-1.2~-37V ),使之输出-1.2V ,与CW317的+1.2V 相加,从而使输出电压达到0V 。
参考电路如图所示。
图 2—1 步进电源电路
图中用4个开关的不同组合方式来调节CW317的输出电压V o1,由3.10 可知
)R R 1(25.1V 1
21o +
≈
改变2R 即可改变1o V ,根据上式,读者可以很容易的推导出四个开关不同的闭合方式下V o1的值。
CW337的输出V o2始终为1.2V 。
A 1组成同相加法器,将V o1与V o2相加,即V o =V o1+V o2.
2.2 报警电路的设计
报警电路的设计方法较多,本课题采用简单的发光二极管和蜂鸣器报警。
当
CC
I CC I V 31V V 3
2V ≤
≥
或时,发光二极管闪烁,同时蜂鸣器发出嘟、嘟声,电路
如图:
图2—2 报警电路
图中u i 为窗口比较器的输出,A 1组成矩形波发生器,A 2为单门限比较器。
A 2的同相输入端是一连续变化的以零电位为对称的三角波,其幅度为:
o f
11u R R R u +=
+
周期为:
)R R 2
1ln(RC 2T f
1+⋅=
窗口比较器的输出电压与三角波相比,当CC
I CC V 3
2V V 3
1
<
<时,u i 为高电平,注
意设计应使u i >u + ,此时u o 为低电平,发光二极管和蜂鸣器均不工作;当
CC
I V 3
2V ≥
或CC
I V 3
1V ≤
时,u i 为低电平,经过单门限比较器,U o 为正负相间的
矩形波,当正电平到来时,发光二极管发光,蜂鸣器发出嘟声,当负电平到来时,
发光二极管熄灭,蜂鸣器停叫。
这样,只要矩形波发生器频率适当,就可看到发光二极管连续闪烁,蜂鸣器发出嘟嘟声。
2.3窗口比较器的设计
电路如图(a )所示,传输特性如图(b )所示:
o
V
0~U
L
H
V I (V )
(a)电路图
(b)传输特性
(b)
图2—3 窗口比较器
根据技术要求,U L 应为V 4V 3
1
CC =,U H 应为V
8V 3
2
CC =
取R 1=R 2=R 3=15K 可满足技术要求,工作过程如下:
当V I >U H 时,D 1导通,V o 为低电平 当V I <U L 时,D 2导通,V o 为低电平
当U L <V I <U H 时,D 1、D 2都不导通,V o 为高电平.
三、 设计总结
通过两周的课设,使我利用很多所学知识,如电源变压器、整流、滤波部分的设计、窗口比较器、报警电路等。
也深刻得体会了自己所学知识的肤浅,明白了自己还有很多要学的知识。
两周的课设,也起到了对所学知识的综合提高的作用,让我对所学知识不仅仅是感性上的认识,对我今后的学习和工作起到启发作用。
参考文献
[1] 徐亲知,陈淑华.实用电路.第二版.哈尔滨:黑龙江人民出版社
[2] 米契尔·卡特,罗德尼·马多克.555定时器应用举例.余永定译.北京:西
北工业大学出版社
[3] 张文中.数字电子技术基础.高等教育出版社
元器件清单:
三端可调输出集成稳压器CW317、CW337各1个
A741芯片5个二极管IN4001 6个发光二极管1个
电阻80Ω1个、160Ω1个、320Ω1个、640Ω1个、100Ω3个、15KΩ8个、100KΩ9个, 共24个
电容0.01uf 2个、0.1uf 2个、100uf 3个、470uf 2个,共9个
开关4个导线若干。