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模拟电子技术课程设计——水温水位自动报警器

模拟电子技术课程设计——水温水位自动报警器
模拟电子技术课程设计——水温水位自动报警器

《模拟电子技术基础》课程设计报告

班级:电气082

姓名:(签字)学号:0804030216

日期:2010-7-3至2010-7-4

1. 设计任务:水温及水位自动监测报警器

1.1 监视容器中水的加热过程: 设计一个模拟电路,要求模拟实现容器中水的加热过程,当容器中水温未达到沸点时,监视器报警灯红灯亮,提示水没烧开;当容器中水温达到沸点时,监视器

报警灯绿灯亮,提示水已烧

开。

1.2 监视容器中水位的升高过

程: 设计一个模拟电路,要求模拟实现容器中水位的升高过程,当容器中的水

位低于下限水位时,监视器报警灯单红灯亮;当容器中的水位到达下限及下限以上,并且在上限以下时,监视器报警灯不亮;当容器中的水位到达上限及上限以上时,监视器报警灯双红灯亮。

2.

设计思路与说明 2.1 模拟水温检测系统

2.1.1 水温监测实验原理及器材选用依据:

热敏电阻是一种新型半导体感温元件,而

正温度系数热敏电阻具有正的电阻温度特性,

当温度升高时,电阻值升高;当温度降低时,

电阻值减小,其阻值—温度特性曲线如图1所

示。热敏电阻的阻值—温度特性曲线是一条指

数曲线,非线性较大,在实际使用中要进行线

性化处理,但比较复杂,一般只使用线性度较好的一段,在试验中可用滑动变阻器模拟热敏电阻工作的过程。

实验中需要将变化的温度信号模拟成变化的电阻,为提高灵敏度,采用桥

式电路,将变化的电阻信号转化成变化的电压信号输出。因为温度的很小的变

水温、水位检测系统示意图

图1 阻值—温度曲线

化,对阻值的影响较小,导致输出地电压信号变化很小,设备很难对微小的信号做出灵敏的反应,因此需要将小信号放大后进行处理,在这里,我采用了精密的仪表放大器来处理变化的电压信号。当温度升高,达到沸点时,相应的热敏电阻升高到了一定的阻值,最终引起仪表放大器输出电压的变化,此时我需要选择出这个沸点电压,因此我选用了一个单限比较器,当放大器输出的电压值达到沸点时的电压时,电压比较器发生跳变引起输出点电位变化。通过该点电位的变化来接通报警器,所以采用三极管和发光二极管来模拟实现报警器报警过程。实验原理如图2所示。

2.1.2 电路功能: 滑动变阻器由零开始变

化,模拟水温升高的过程,

电阻阻值与电桥输出电压U

o 1的

关系:U o 1=V

1(R R R 323+-R

R R 414+),实验中测到R 4与U o 1

的关系曲线,如图3所示。假设模拟电阻与温度的关系如图4所示,则图2 水温检测实验原理图

电压与温度的关系如图5所示。

U o 1送入仪表放大器,经过放大,得到输出电压

U o 2,U o 2=-R R 711

???? ?

?+R R 5621U o 1 在R 4增大的过程中,当U o 2<-1.5V 时,即水温未达到沸点,U o 3输出高电位,此时Q1三极管导通,红灯亮。当R 4继续增大,

使U o 2=-1.5V 时,即水温达到沸点,U o 3发生跳变,输出低电位,此时Q2三

极管导通,绿灯亮。

2.1.3 电路参数确定

输入到仪表放大器的信号为小信号,因此,选择输入到仪表放大器的信号

差值为1V 左右,要求电桥中电流不能过大,因此选用1K Ω的电阻和滑动变阻器作为电桥电阻;仪表放大器中的电阻需要选择小电阻,所以选择300Ω的电阻,并设置放大倍数等于-3倍;在水温升高的过程R 4增大,设置当R 4增大到

333.3Ω时,即U o 1=0.5V 时,模拟水温达到沸点,此时让电压比较器的输出电

压发生跳变,即U U N P ==U o 2=-3U o 1=-1.5V ,所以设置VDD=-1.5V 。当U o 3输出高电位时,保证三极管Q1导通以及二极管LED2发光,因此选用NPN 管,经过调适和计算确定VCC 和R 13的值;当U o 3输出低电位时,保证三极管Q2导

通以及二极管LED1发光,因此选用PNP 管,经过调适和计算确定VDD 和R 14和R

15的值。

图5 电压与温度模拟曲线

2.2模拟水位检测系统

2.2.1水位监测实验原理即器材选用依据:

用开关的闭合模拟水位升高过程中各部分电路的导通关系。当水位在下限以下和上限以上,需要亮起红灯来报警,而当水位合适时,则不用亮灯报警,根据这个关系,选择窗口比较器实现此过程。当水位在下限以下时,电路出于不导通状态,即S2断开与 U1、U2的连接,此时使二极管LED2亮,实现报警;

当水位为正常水位,S2与U2接通,此时两个二极管都不发光;当水位达到上限水位时S2与U1接通,此时两个二极管都发出红光报警。实验原理图如图6所示

图6 水位检测实验原理

2.2.2 电路功能:

U1的反相端与U2的同相端接同一高电位,U2的反相端与U1的同相端接同一低电位,设置一个开关S2使其接地。当水位不够下限水位时,开关S2断开,U1反相端电位高于同向端电位,输出为负,相反,U2同向端电位高于反相端电位,输出为正,此时二极管LED2导通报警发光,而LED1因三极管未导通而截止不发光;当水位上升到下限或下限以上上限以下时,S2与U2接通,U2同向端电位为零,小于反相端电位,输出为负,三极管Q2不导通,LED2截止,因而不发光,LED1仍然处于截止状态,不发光;当水位继续上升达到上限水位时,

S2与U1接通,U1反相端电位为零,小于同向端电位,输出为正,三极管Q1导通,LED1发光报警,而Q2也处于导通状态,LED2也发光报警。

2.2.3参数确定依据

VDD高于VSS,VSS高于地电位,因此根据这个关系确定参数使VSS略高于地电位,所以选择VSS=0.5V,VDD=5V。根据二极管的发光要求以及不断地调适确定VCC=5.37V 。

3.电路调试基本过程及调试结果

3.1 实验设备:模拟实验电路箱,万用表。

3.2 实验地点及条件:在模拟电路实验室,室温20°C 左右,保证实验仪器工作的

良好状态,减小误差。

3.3 实验时间:2010-7-3至2010-7-4两天。

3.4 实验中的主要问题及自我评价

在水温检测实验中,电路的平衡调节调了很长时间都不平衡,输出电压很不稳定,后来尝试不用电桥,只用一个电阻和滑动变阻器分压来实现,可是发现这样实现误差较大,所以又换回电桥分压。当电桥基本平衡后,连接仪表放大器是相当麻烦的,实验箱上的线很乱,就很容易接错,却又不容易发觉。好多用到的电阻实验箱上没有,也凑不出来,就得找现成的300Ω固定电阻,将

12V的电压,导致其插入实验箱后使用。刚开始连接仪表放大器的时候忘记给+

-

输出怎么测都是零。后来发现问题,接上电压,测得输出电压U o2≈-3U o1,终于到此为止的这部分电路成功了。接上了电压比较器之后,开始根据自己的预想的跳变点设置VDD电压值,可是在预设点没有发生跳变,然后就反复的测量U o2的变化范围,重新设定跳变点,后来设置-1.5V为阈值电压,测得U o3有了跳变,这已经成功了70﹪了。当接上三极管和发光二极管时,灯没有像预期的那样亮起来,于是我就根据电路原理,反复调节二极管两端电压以及VCC和VDD的值,经过很多次的调适,反复的修改参数,灯终于亮了。

在水位监测实验中,电路简单,很快就连接完毕。第一次实现的是在下限水位以下不亮灯,正常水位时亮绿灯,高于上限水位时亮红灯。虽然顺利地实现了这个过程,但是与实验要求不符,老师要求按实验要求来做。当我重新接好电路,发现我的二极管的灯不亮,测量它两端的电压大于它的导通电压,于

是我反复调电源电压,测量二极管两端的电压,它始终不亮。最后我实在想不明白为什么,便向老师求助,老师让我测了各点的连接情况,看是否导通,换一个三极管等等,可是这些方法我都试过,都不能解决问题。后来老师说可能实验箱上的三极管有问题,就去找了个三极管换上了,这次真的是找到了问题的所在,接上新的三极管,电路通了,我终于成功地完成了实验。

在课设的前一天晚上,我生成了初步的电路原理图,并初步定好了参数,准备的还算充分。可是,毕竟理论与实际是有差距的,实际的实验仪器有误差,有些参数跟预想的很不符合,所以在实验的过程中,我不断地思考,不断地调适,实在想不明白的地方才请教老师和同学。这次课设,我整整做了两天,实验中遇到了很多的疑惑和不解,但是通过请教老师同学加上自己的思考,我攻破了一个又一个难题。终于独立地按照要求在规定的时间内完成了任务。

4.主要工作体会

首先,通过此次课设,我们将所学的东西第一次运用到了解决实际问题上,对于这一点我感到特别的骄傲。在以往的学习中,都是学习的一些理论上的知识,而真正怎样运用到实践中并没有认真想过。课本上的知识毕竟是死的,而实践过程中往往会发生很多状况,该如何发现问题,解决问题,是需要我们来认真思考的。这种能力也是我们亟待培养的。我觉得这次的课设,就是一次小小的锻炼,在实验过程中找到问题,分析问题,并找出方法来解决它,这个过程就是理论与实际的结合过程,既锻炼了我们的动手能力,又巩固了我们的理论知识,两全其美。因为在此之前我对仪表放大器并不是很了解,可是,当我实验中需要用到仪表放大器时,我必须翻书找资料,查找仪表放大器的工作原理,使用条件等。而在实验的过程中,进一步理解了仪表放大器的作用和使用方法。还有,在学习三极管的放大原理时,对各极电位变化的相互影响很模糊,没有理出头绪,而在实验中,我反复的调节各点电位,测量电压,分析电位变化之间的关系,调节电路,因此弥补了我知识上的空缺。

其次,在实验过程中,我遇到了很多意想不到的麻烦,我不能选择逃避,只能是硬着头皮来解决。因为老师很忙,大家又都在忙着弄自己的电路,很少能抽出时间帮你解决问题,所以大部分时间我必须独立思考,独立解决问题。

当同学们纷纷完成实验,看着他们满足的笑脸,听着他么欢呼的声音,我不能

急躁,我必须顶住压力,认真完成我的实验,因为我还没有成功,我的任务还没有完成。两天的课设让我废寝忘食,早晨去了,中午都不知道吃饭,不知不觉就到了下午,完全忘记了时间,忘记了饥饿。到了第二天的下午,大部分人都完成了实验,而那时我的实验电路恰好出现了严重的问题,我无数次地调适都无济于事,眼看就要到了傍晚,我告诉自己,不能放弃,一定要坚持完成课设任务,而最终经过我坚持不懈的努力终于在最后一刻完成了实验任务。所以,这次课设不仅教会了我很多知识,同时也磨练了我的意志。

总之,课设给我了我很好的锻炼机会,我也充分地利用这次机会,从中学习到了好多。

5.同小组人员名单与分工

大家基本上都是两人一组来做课设,我选择了一个人完成。从电路的构想,参数的确定,实验的调适一直到任务的最终完成,整个过程基本上都是我一个人独立完成的。独立完成的过程固然艰辛,但是结果是令人欣慰的。

模拟电子技术课程设计

模拟电子技术课程设计 ——线性F/v转换1.设计任务和要求 ------------------2 2.总体方案选择的论证 ------------------3 3.单元电路的设计 ------------------7 4.绘出总体电路图 ------------------14 5.组装与调试 ------------------15 6.所用元器件的购买清单 ------------------16 7.列出参考文献 ------------------16 8.收获、体会和建议 ------------------17

一.课程设计与要求 (1)设计任务 选取基本集成放大器 LF353、555定时器、二极管和电阻、电容等元器件,设计并制作一个简易的线性F/V转换器。首先,在EWB软件平台环境下进行电路设计和原理仿真,选取合适的电路参数,通过输出的波形的直流电压测试线性F/V转换器的运行情况。其次,在硬件设计平台上搭建电路,并进行电路调试,通过数字万用表观测电路的实际输出电压值。最后,将该实际电压值与理论分析和仿真结果进行比较,分析产生误差的原因,并提出改进方法。 (2)设计要求 1.性能指标要求。 ①输入频率为0~10KHz、幅度为20mV(峰峰值)的交流信号。 ②线性输出0~10V的交流信号。 ③转换绝对误差小于20mV(平均值)。 ④1KHz时的纹波小于50mV。 2.设计报告要求。 ①根据电路性能指标要求设计完成电路原理图,计算元件参数,写出理论推导工程,并分析各单元电路的工作原理。 ②利用EWB软件进行仿真调试。 ③绘出总体电路图 ④记录实验结果和调试心得,判断误差原因,万恒实验结果分析。

电子技术课程设计题目

电子技术课程设计一、课程设计目的: 1.电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节,主要让学生通过自己设计并制作一个实用电子产品,巩固加深并运用在“模拟电子技术”课程中所学的理论知识; 2.经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等,加强在电子技术方面解决实际问题的能力,基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法、设计步骤和设计工具,提高模拟电子线路的设计、制作、调试和测试能力; 3.课程设计是为理论联系实际,培养学生动手能力,提高和培养创新能力,通过熟悉并学会选用电子元器件,为后续课程的学习、毕业设计、毕业后从事生产和科研工作打下基础。 二、课程设计收获: 1.学习电路的基本设计方法;加深对课堂知识的理解和应用。 2.完成指定的设计任务,理论联系实际,实现书本知识到工程实践的过渡; 3.学会设计报告的撰写方法。 三、课程设计教学方式: 以学生独立设计为主,教师指导为辅。 四、课程设计一般方法 1. 淡化分立电路设计,强调集成电路的应用 一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的,在进行电子系统设计时,既要考虑总体电路的设计,同时还要考虑各个单元电路的选择、设计以及它们之间的相互连接。由于各种通用、专用的模拟、数字集成电路的出现,所以实现一个电子系统时,根据电子系统框图,多数情况下只有少量的电子电路的参数计算,更多的是系统框图中各部分电子电路要正确采用集成电路芯片来实现。 2. 电子系统内容步骤: 总体方案框图---单元电路设计与参数计算---电子元件选择---单元电路之间连接---电路搭接调试---电路修改---绘制总体电路---撰写设计报告(课程设计说明书) (1)总体方案框图: 反映设计电路要求,按一定信息流向,由单元电路组成的合理框图。 比如一个函数发生器电路的框图: (2)单元电路设计与参数计算---电子元件选择: 基本模拟单元电路有:稳压电源电路,信号放大电路,信号产生电路,信号处理 电路(电压比较器,积分电路,微分电路,滤波电路等),集成功放电路等。 基本数字单元电路有:脉冲波形产生与整形电路(包括振荡器,单稳态触发器,施密特触发器),编码器,译码器,数据选择器,数据比较器,计数器,寄存器,存储器等。 为了保证单元电路达到设计要求,必须对某些单元电路进行参数计算和电子元件 选择,比如:放大电路中各个电阻值、放大倍数计算;振荡电路中的电阻、电容、振荡频率、振荡幅值的计算;单稳态触发器中的电阻、电容、输出脉冲宽度的计 算等;单元电路中电子元件的工作电压、电流等容量选择。

电子设计大赛综合测评题课程设计解析

郑州轻工业学院 电子技术课程设计> @ 题目: 2015年电赛测评试题 姓名:王苗龙 专业班级:电信13-01 学号: 0134 ~ 院(系):电子信息工程学院 指导教师:曹卫锋谢泽会

完成时间: 2015年10月 29日 郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目 2015年电子设计大赛综合测评试题 ~ 专业电信工程13-1 学号 0134 姓名王苗龙 主要内容、基本要求、主要参考资料等: 主要内容 1.阅读相关科技文献。 2.学习电子制图软件的使用。 3.学会整理和总结设计文档报告。 4.学习如何查找器件手册及相关参数。 技术要求 ~ 1、使用555时基电路产生频率20kHz-50kHz连续可调,输出电压幅度为1V的方波Ⅰ; 2、使用数字电路74LS74,产生频率5kHz-10kHz连续可调,输出电压幅度为1V的方波Ⅱ; 3、使用数字电路74LS74,产生频率5kHz-10kHz连续可调,输出电压幅度峰峰值为3V的三角波; 4、产生输出频率为20kHz-30kHz连续可调,输出电压幅度峰峰值为3V的正弦波Ⅰ; 5、产生输出频率为250kHz,输出电压幅度峰峰值为8V的正弦波Ⅱ;方波、三角波和正弦波的波形应无明显失真(使用示波器测量时)。频率误差不大于5%;通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。 主要参考资料 1.何小艇,电子系统设计,浙江大学出版社,2010年8月 . 2.姚福安,电子电路设计与实践,山东科学技术出版社,2001年10月 3.王澄非,电路与数字逻辑设计实践,东南大学出版社,1999年10月 4.李银华,电子线路设计指导,北京航空航天大学出版社,2005年6月 5.康华光,电子技术基础,高教出版社,2006年1月 完成期限: 2015年10月30日 指导教师签章:

水位报警器设计1

( 二 〇 一 一 年 4 月 专题设计实验报告 题 目: 水位报警逻辑电路设计与实验 学生姓名: 李陶 专 业:机电一体化 班 级:机电一体化

一、 设计任务 设计一个水位报警器的逻辑电路。水位高度用三位二进制数提供。当水位上升到8米时,白灯开始亮;当水位上升到10米时,黄指示灯开始亮;当水位上升到12米时,红指示灯开始亮。水位不可能上升到14米。 二、 设计方案及论证 该任务应选用组合逻辑电路,选用三入三出的逻辑器件。用三位二进制表示,23=8有八种状态表示0-14米得水位变化。所以用每种状态对应2米的变化。 用三位二进制数0 、1的输入表示八种状态,再输入端从高到低为C B A 。用白、黄、红三盏灯得状态作为输出,分别用W Y R 表示,并规定灯亮时为1,不亮时为0. 。 R 三、 电路组成及参数计算 1真值表: 2列逻辑表达式: W=C B’A ’+CB ’A+CBA ’ Y=CB ’A+CBA ’ R=CBA ’

一.用门电路实现该逻辑功能 1用卡若图化解 2逻辑代数式: W=C Y=CB+CA=[(CB)’(CA)’]’ R=CB={(CB)’}’ 3逻辑图: 二,用中规模逻辑器件实现逻辑功能 该逻辑功能用三输入实现八种逻辑状态,所以选用三线-八线译码器。1逻辑表达式: W=C=CB+CB’=CBA+CBA’+CB’A+CB’A’ =(m7’*m6’*m5’*m4’)’ Y=CB+CA=CBA+CBA’+CBA+CB’A =(m7’*m6’*m5’)’

R=CBA+CBA’ = (m6’*m7’)’2逻辑图: 图1 3模拟仿真: ①保存: 图2图 图2

模拟电子技术课程设计心得体会

模拟电子技术课程设计心得体会此次设计也让我明白了思路即出路,有什么不懂不明白的地方要及时请教,做课程设计要有严谨的思路和熟练的动手能力,我感觉自己做了这次设计后,明白了总的设计方法及思路,通过这次尝试让我有了更加光火的思路,对今后的学习也有莫大的好处。 一、设计目的 1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。 2、学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。 3、培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。 1.电路图设计方法 (1)确定目标:设计整个系统是由那些模块组成,各个模块之间的信号传输,并画出直流稳压电源方框图。 (2)系统分析:根据系统功能,选择各模块所用电路形式。 (3)参数选择:根据系统指标的要求,确定各模块电路中元件的参数。 (4)总电路图:连接各模块电路。 (5)将各模块电路连起来,整机调试,并测量该系统的各项指标。 (6)采用三端集成稳压器电路,用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器,输 出电压调整范围较宽,设计一电压补偿电路可实现输出电压从 0 V起连续可调,因要求电 路具有很强的带负载能力,需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。该电路所用器 件较少,成本低且组装方便、可靠性高。 二、总体设计思路

1、直流稳压电源 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。 直流稳压电源方框图 图2 直流稳压电源的方框图 2、整流电路 (1)直流电路常采用二极管单相全波整流电路,电路如图3所示。 图3 单相桥式整流电路 3、滤波电路——电容滤波电路 采用滤波电路可滤除整流电路输出电压中的交流成分,使电压波形变得平滑。常见的滤波电路有电容滤波、电感滤波和复式滤波等。 在整流电路的输出端,即负载电阻RL两端并联一个电容量较大的电解电容C,则构成

电子技术课程设计

电子技术课程设计PWM调制解调器 班级:电信1301 姓名:曹剑钰 学号:3130503028

一、设计任务与要求 1.要求 设计一款PWM(脉冲宽度调制)电路,利用一可调直流电压调制矩形波脉冲宽度(占空比)。 信号频率10kHz; 占空比调制范围10%~90%; 设计一款PWM解调电路,利用50Hz低频正弦信号接入调制电路,调制信号输入解调电路,输入与原始信号等比例正弦波。 2.提高要求: 设计一50Hz正弦波振荡电路进行PWM调制。 3.限制: 不得使用理想运放、二极管、三极管、场效应管; 基本要求的输入电压使用固定恒压源接自行设计的电路实现可调; 同步方波不得利用信号发生器等软件提供设备产生。 二、总体方案设计 1.脉宽调制方案: 方案一:三角波脉宽调制,三角波电路波形可以由积分电路实现,把方波电压作为积分电路的输入电压,经过积分电路之后就形成三角波,再通过电压比较器与可调直流电压进行比较,通过调节直流电源来调制脉宽。 方案二:锯齿波脉宽调制,锯齿波采用定时器NE555接成无稳态多谐振荡器,和方案一相似,利用直流电压源比较大小调节方波脉宽。 方案三:利用PC机接口控制脉宽调制的PWM电路。 比较:方案一结构简单,思路清晰,容易实现,元器件常用 方案二与方案一相似,缺点是调整脉冲宽度不如方案一 方案三元器件先进,思路不如方案一清晰简单,最好先择了方案一 2.正弦波产生方案: 方案一:RC正弦波振荡电路。 RC正弦波振荡电路一般用来产生1Hz--10MHz范围内的低频信号,由RC 串并联网络组成,也称为文氏桥振荡电路,串并联在此作为选频和反馈网络。电路的振荡频率为f=1/2πRC,为了产生振荡,要求电路满足自激震荡条件,振荡器在某一频率振荡的条件为:AF=1.该电路主要用来产生低频信号。

水位报警器毕业设计 (3) (1)

《水位报警器毕业设计》 题目:水位报警器毕业设计 学生姓名:学号: 专业:电子工程 院(系):物理工程学院 完成时间:2015年5月20日 2015年5 月20日 目录(摘要页码问题到排版的时候让打印店解决!)摘要............................................. 错误!未定义书签。

序言 (3) 第一章水位报警器设计的基本方案 (4) §1.1设计的目的和要求 (4) §1.2系统设计的基本方案 (5) 第二章水位报警器硬件系统方案论证与选择 (5) §2.1水位报警器电源设计 (5) §2.2水位报警器各模块方案的选择和论证 (6) §2.3系统硬件设计与实现 (7) 第三章水位报警器软件系统设计 (12) §3.1 软件设计 (12) §3.2 软件的调试 (13) 第四章水位报警器的抗干扰措施 (14) §4.1 抗干扰措施 (14) 第五章电路板的安装与调试 (15) §5.1硬件的安装调试 (15) §5.2水位报警器系统的测试 (15) 第六章水位报警器功能与扩展 (16) §6.1水位报警器扩展 (16) 全文总结 (17) 致谢 (17) 参考文献: (18) 摘要 本系统主要由5V直流稳压电源、水位报警控制模块、报警指示和负载控制模块等几部分构成。其中直流稳压电源采用三端稳压芯片LM7805实现,而水位报警控制模块主要由单片机89C2051通过编程实现。单片机89C2051与报警指示和控制之间用光耦进行隔离,报警指示和控制中带有继电器,可以用来控制强电系统,包括电机等进行水位控制。本系统经测试成功地达到预期设计的各项技术指标。

51单片机水温水位控制系统(DOC)

摘要 本温度设计采用现常见的89C51单片机,配以DS18B20数字温度传感器,该温度传感器可自行设置温度上下限。单片机将检测到的温度信号与输入的温度上、下限进行比较,由此作出判断是否启动继电器以开启设备。系统包括单片机模块、温度检测模块、水位检测模块和驱动电路设计四个部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。 关键词: DS18B20数字温度传感器 89C51 水温水位

目录 一.概述 (3) 1.1课题研究的目的及意义 (3) 1.2技术指标 (3) 二.总体设计方案 (3) 三.详细设计方案 (3) 1.1温度检测系统 (3) 1.2水位检测系统 (5) 四.元件说明 (6) 1.1 工作原理 (6) 1.2单片机的选择 (6) 1.3温度传感器 (8) 1.4水位传感器 (11) 1.5 显示元件 (11) 五.硬件模块设计 (12) 1.1单片机模块设计 (12) 1.2温度检测模块 (13) 1.3水位检测模块 (14) 1.4 控制模块 (15) 1.5 驱动电路设计 (15) 六.软件设计 (16) 1.2 温度检测系统 (17) 1.3 水位检测系统 (18) 1.4 DS18B20主程序............................................ 错误!未定义书签。七.结论 (18) 八.参考文献 (18) 附录 (18) 单片机与显示器件连接图 (18) 系统软件源代码 (18)

一.概述 1.1课题研究的目的及意义 目前市场上太阳能热水器的控制系统大多存在功能单一、操作复杂、控制不方便登问题,很多控制器只具有温度和水位显示功能,不具有温度控制功能。即使热水器具有辅助加热功能,也可能由于加热时间不能控制而产生过烧,从而浪费电能。鉴于此,我以89C51单片机为检测控制核心,采用数码管显示温度,设计了一种太阳能热水器微控制器,实现了温度和水位参数的实时显示,具有温度设定、水位控制功能。 1.2技术指标 设计并制作一个基于单片机的温度控制系统,能够对炉温进行控制。炉温可以在一定范围内由人工设定,并能在炉温变化时实现自动控制。若测量值高于温度设定范围,由单片机发出控制信号,经过驱动电路使加热器停止工作。当温度低于设定值时,单片机发出一个控制信号,启动加热器。通过继电器的反复开启和关闭,使炉温保持在设定的温度范围内。 ⑴温度设定范围为0~99℃,最小区分度为1℃,温度控制的误差≤1℃ ⑵能够用数码管精确显示当前实际温度值 ⑶按键控制:设置键、加一键、减一键 二.总体设计方案 以89C51为主控制芯片,温度采集采用DS18B20温度传感器,通过外围电路来采集水位,用四位数码管显示当前的水温,用LED灯指示水位,并且通过键盘来输入所需控制的水温。并且当水温水位超于限制时启动报警系统。如图2.1总体设计方案图所示。 图2.1 总体设计方案图 三.详细设计方案 3.1 总体结构设计 方案一:测温电路的设计,可以使用DS18B20温度传感器利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集后,把采样得到的模拟信号送入ADC0809进行A/D转换读入单片机进行A/D转换后,通过串行口输入,就可以用单片机进

模拟电子技术课程设计报告

课程设计 重庆科技学院 模拟电子技术课程设计成果 院(系):_电子信息工程学院_班级:自普本2008— 01 学生姓名:_袁小敏___________ 学号:_2008440910 _________ 设计地点(单位)1404 _________________ 设计题目: ___________________________________________ 完成日期:2010 年7月9 日 指导教师评语:__________________________________________ 成绩(五级记分制): _______________ 教师签名: __________________________

一、........................................................................ 设计任务和指标要求. (3) 二、............................................................ 设计框图及整机概述3 三、................................................ 各单元电路的设计方案及原理说明4 四、........................................................ 仿真调试过程及结果分析7 五、.................................................... 设计、安装及调试中的体会8 六、.................................................... 对本次课程设计的意见及建议9 七、...................................................................... 参考资料10 八、.......................................................................... 附录11 附件1 整机逻辑电路图 (11) 附件2 元器件清单 (12)

电子技术课程设计的基本方法和步骤模板

电子技术课程设计的基本方法和步骤

电子技术课程设计的基本方法和步骤 一、明确电子系统的设计任务 对系统的设计任务进行具体分析, 充分了解系统的性能、指标及要求, 明确系统应完成的任务。 二、总体方案的设计与选择 1、查阅文献, 根据掌握的资料和已有条件, 完成方案原理的构想; 2、提出多种原理方案 3、原理方案的比较、选择与确定 4、将系统任务的分解成若干个单元电路, 并画出整机原理框图, 完成系统的功能设计。 三、单元电路的设计、参数计算与器件选择 1、单元电路设计 每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务, 详细拟订出单元电路的性能指标, 与前后级之间的关系, 分析电路的组成形式。具体设计时, 能够模拟成熟的先进电路, 也能够进行创新和改进, 但都必须保证性能要求。而且, 不但单元电路本身要求设计合理, 各单元电路间也要相互配合, 注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。 2、参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求, 就需要用电子技术知识对参数进行计算, 例如放大电路中各电阻值、放大倍数、振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数。只有很好地理解电路的工作原理, 正确利用计算公式, 计算的参数才能满足设计要求。 参数计算时, 同一个电路可能有几组数据, 注意选择一组能完成

电路设计功能、在实践中能真正可行的参数。 计算电路参数时应注意下列问题: (1)元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求。 (2)元器件的极限必须留有足够的裕量, 一般应大于额定值的 1.5倍。 (3)电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3、器件选择 ( 1) 阻容元件的选择 电阻和电容种类很多, 正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同, 有些电路对电容的漏电要求很严, 还有些电路对电阻、电容的性能和容量要求很高, 例如滤波电路中常见大容量( 100~3000uF) 铝电解电容, 为滤掉高频一般还需并联小容量( 0.01~0.1uF) 瓷片电容。设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件, 并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。 ( 2) 分立元件的选择 分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二极管、晶闸管等。根据其用途分别进行选择。选择的器件类型不同, 注意事项也不同。 ( 3) 集成电路的选择 由于集成电路能够实现很多单元电路甚至整机电路的功能, 因此选用集成电路设计单元电路和总体电路既方便又灵活, 它不但使系统体积缩小, 而且性能可靠, 便于调试及运用, 在设计电路时颇受欢迎。选用的集成电路不但要在功能和特性上实现设计方案, 而且要满足功耗、电压、速度、价格等方面要求。 4、注意单元电路之间的级联设计, 单元电路之间电气性能的 相互匹配问题, 信号的耦合方式

2017年电子技术课程设计题

信息学院 2017年电子技术课程设计题 1 音频小信号功率放大电路设计(A) 设计并制作音频小信号功率放大电路。具体要求如下: (1)放大倍数A V≥1000;(20分) (2)通频带100Hz~10KHz;(20分) (3)放大电路的输入电阻R I≥1MΩ; (5分) (4)在负载电阻为8Ω的情况下,输出功率≥2W;(30分) (5)功率放大电路效率大于50%;(5分) (6)输出信号无明显失真。(20分) 说明:设计方案和器件根据题目要求自行选择,但要求在通用器件范围内。不能选用集成音频功放。 测试条件:技术指标在输入正弦波信号峰值Vp=10mV的条件进行测试(输入电阻通过设计方案预以保证),设计报告中应有含有详细的测试数据说明设计结果。 评分标准: (1)提供1000倍的电压增益,得满分;电压增益小于800倍,扣5分;电压增益小于500倍,不得分; (2)上限频率大于10kHz,得10分;上限频率5~10kHz,得5分;上限频率<5kHz,不得分;下限频率满足要求,得10分;下限频率100~500Hz,扣5分,下限频率>500Hz,不得分;(3)输出功率≥2W,得满分;1W≤输出功率≤2W,得20分;500mW≤输出功率≤1W, 得10分; 输出功率≤500mw,不得分。 (4) 设计效率大于50%,得满分,小于50%不得分。 (5) 输出信号无明显失真, 得满分,否则不得分。 参考元器件: NE5532/TL082, LM324/TL084,,S8050/S8550,2N3904/2N3906,1N4148/1N4001~7,TIP41/42中功率三极管或2N3055/MJ2955大功率三极管等。 主要测试设备:直流电源,信号源,示波器和8Ω功率电阻。 2 数控直流电源的设计(B) 设计一线性输出电压可调的直流电源。电源有电压增(UP)和电压减(DOWN)两个键,按UP键时电压步进增加,按DOWN键时电压步进减小。具体要求如下:(1)输出电压5~12V,步进为1V;(40分) (2)输出电压误差最大±0.1V;(40分) (3)输出电流不小于1A;(5分) 测试条件:分别测试输出为5V、6V、7V、。。。、12V的输出电压。输出电流通过设计预以保证。 评分标准:[注:满分为95分] (1)输出电压5~12V,步进1V,得满分,否则不得分; (2) 输出电压误差≤±0.1V,得满分;±0.1V≤输出电压误差≤±0.2V,扣10分;±0.2V≤输出电压误差≤±0.3V,扣20分;输出电压误差≥±0.5V,不得分。 发挥部分:用LED或数码管显示电压设定值; 参考元器件:74LS193,74HC138,三极管S8050/S8550/CD406/CD4051/AD7501/AD7503,LM317,CD4511等。 3 数控直流稳压电源设计(A)

水位监测报警系统的设计

2008级电子信息工程 模拟数字电路课程设计报告书 设计题目水位监测报警系统的设计 姓名 学号 学院物理与电子信息工程学院 专业电子信息工程 班级 指导教师 2010年11 月20 日

水位监测报警系统的设计 指导教师签名: 2010年月日 一、指导教师评语 指导教师签名: 2009 年月日 二、成绩 验收盖章 2009年月日

目录 摘要 (3) 一、前言 (4) 二、水位报警系统方案选择 (4) 2、1 水位信号的选择 (4) 2、2 信号转换模块的选择 (5) 2、3 编码模块和数码显示模块选择 (5) 三、工作原理 (6) 四、电路设计 (7) 4.1水位信号、信号转换设计 (7) 4.2 编码、数码管显示设计 (8) 4.3 报警模块设计 (9) 4.4退偶电路…………………………………………… 9 五、系统调试 (10) 六、设计总结 (11) 七、参考文献 (11) 八、附件 (12) 8.1 附件1 原理图 (12) 8.2 附件2 PCB排版 (13) 8.3 附件3 真值表 (14) 8.4 附件4 元件清单 (15)

摘要:本水位监测报警器使用5V低压直流电源(也可以用3节5号电池代替)就可以对5~15厘米的水位进行监测,用数码管显示水位,并可以对不再此范围内的水位发出报警。主要采用CD4066、74LS86、74LS32、74S48芯片,再加上数码管、蜂鸣器、电阻、电容这些器件组成一个简单而灵敏的监测报警电路,操作简单,接通电源即可工作。因为大部分电路采用数字电路,所以本水位监测报警器还具有耗能低、准确性高的特点。 关键字:译码电路报警电路监测电路 Abstract: The water level alarm monitoring the use of 5 V low-voltage DC power (can also use three batteries replaced on the 5th) will be able to 5 to 15 centimeters of water level monitoring, with LED display and digital display of water level, and this can no longer Within the scope of a water level alarm. Mainly CD4066, 74LS86, 74LS32, 74S48 chips, coupled with digital control, buzzer, electric capacity, the resistance of these devices composed of a simple and sensitive monitoring alarm circuits. Because the majority of circuits using digital circuitry, so the water level monitored alarm system also has low energy consumption, high accuracy of the characteristics. Keyword: Decoding circuit alarm circuit monitoring circuit

电子技术课程设计题目

电子技术课程设计 一、课程设计目的: 1.电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节,主要让学生通过自己设计并制作一个实用电子产品,巩固加深并运用在“模拟电子技术”课程中所学的理论知识; 2.经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等,加强在电子技术方面解决实际问题的能力,基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法、设计步骤和设计工具,提高模拟电子线路的设计、制作、调试和测试能力; 3.课程设计是为理论联系实际,培养学生动手能力,提高和培养创新能力,通过熟悉并学会选用电子元器件,为后续课程的学习、毕业设计、毕业后从事生产和科研工作打下基础。 二、课程设计收获: 1.学习电路的基本设计方法;加深对课堂知识的理解和应用。 2.完成指定的设计任务,理论联系实际,实现书本知识到工程实践的过渡; 3.学会设计报告的撰写方法。 三、课程设计教学方式: 以学生独立设计为主,教师指导为辅。 四、课程设计一般方法 1. 淡化分立电路设计,强调集成电路的应用 一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的,在进行电子系统设计时,既要考虑总体电路的设计,同时还要考虑各个单元电路的选择、设计以及它们之间的相互连接。由于各种通用、专用的模拟、数字集成电路的出现,所以实现一个电子系统时,根据电子系统框图,多数情况下只有少量的电子电路的参数计算,更多的是系统框图中各部分电子电路要正确采用集成电路芯片来实现。

2. 电子系统内容步骤: 总体方案框图---单元电路设计与参数计算---电子元件选择---单元电路之间连接---电路搭接调试---电路修改---绘制总体电路---撰写设计报告(课程设计说明书) (1)总体方案框图: 反映设计电路要求,按一定信息流向,由单元电路组成的合理框图。 比如一个函数发生器电路的框图: (2)单元电路设计与参数计算---电子元件选择: ●基本模拟单元电路有:稳压电源电路,信号放大电路,信号产生电路,信号处理电 路(电压比较器,积分电路,微分电路,滤波电路等),集成功放电路等。 ●基本数字单元电路有:脉冲波形产生与整形电路(包括振荡器,单稳态触发器,施 密特触发器),编码器,译码器,数据选择器,数据比较器,计数器,寄存器,存储器等。

电子技术课程设计

电子技术 课程设计 成绩评定表 设计课题:串联型连续可调直流稳压正电源电路学院名称: 专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计地点:31-225 设计时间:2014-7-7~2014-7-14

电子技术 课程设计 课程设计名称:串联型连续可调直流稳压正电源电路专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 课程设计地点:31-225 课程设计时间:2014-7-7~2014-7-14

电子技术课程设计任务书

目录 前言 (5) 1串联型连续可调直流稳压正电源 (5)

1.1 设计方案 (5) 1.2 设计所需要元件 (7) 2 设计原理 (8) 2.1 电源变压部分 (9) 2.2 桥式整流电路部分 (10) 2.3 电容滤波电路部分 (11) 2.4 直流稳压电路部分 (12) 2.5 原理及计算 (14) 3 电路仿真 (15) 4 电路连接测试 (16) 4.1使用仪器 (16) 4.2.测试结果 (16) 5 设计体会 (17) 参考文献 (19) 串联型连续可调直流稳压正电源电路 引言 随着社会的发展,科学技术的不断进步,对电子产品的性能要求也更高。我们做为21世纪的一名学电子的大学生,不仅要将理论知识学

会,更应该将其应用与我们的日常生活中去,使理论与实践很好的结合起来。电子课程设计是电子技术学习中的一个非常重要的实践环节,能够真正体现我们是否完全吸收了所学的知识。 目前,各种直流电源产品充斥着市场,电源技术已经比较成熟。然而,基于成本的考虑,对于电源性能要求不是很高的场合,可采用带有过流保护的集成稳压电路,同样能满足产品的要求。 本次设计的题目为设计一串联型可调直流稳压正电源:先是经过家用交流电源流过变压器得到一个大约十五伏的电压U1,然后U1经过一个桥堆进行整流在桥堆的输出端加两个电容C1、C2进行滤波,滤波后再通过LM7812(具体参数参照手册)输出一个固定的12V电压,这样就可以在一路输出固定的电压。在LM7812的输出端加一个电阻R3,调整端加一个固定电阻R1和一电位器R2,这样输出的电压就可以在5~12V范围内可调。 经过自己对试验原理的全面贯彻,以及相关技术的掌握,和反复的调试,经过自己的不断的努力,老师的耐心的指导,终于把这个串联型输出直流稳压输出正电源电路设计出来了。 1串联型连续可调直流稳压正电源 1.1 设计方案 本电路由四部分组成:变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路。 (1)变压电路:本电路使用的降压电路是单相交流变压器,选用电压和功率依照后级电路的设计需求而定。 (2)整流电路:整流电路的主要作用是把经过变压器降压后的交流电通过整流变成单个方向的直流电。但是这种直流电的幅值变化很大。它主要是通过二极管的截止和导通来实现的。常见的整流电路主要有半波整流电路、桥式整流电路等。我们选取桥式整流电路实现设计中的整流功能。 (3)半波整流:

电力电子技术课程设计要求及题目

一、课程设计说明书应包括以下内容: 1、中文摘要; 2、绪论(内容介绍; 3、工作原理(理论分析; 4、整体方案设计,画出系统结构图(系统框图; 5、具体实施,包括:主电路的设计、参数计算、元器件选择、控制电路设计、 驱动电路设计等; 6、仿真模型的搭建,给出不同条件下的结果并进行分析; 7、设计说明书10~15页,要求手写,仿真或实验结果图可打印然后粘到说明书中; 8、A3图纸一张(硬件电路图,Protel、CAD等软件。 9、仿真软件为Matlab/Simulink; 10、做仿真的要给出所有仿真模型,并说明搭建过程及原理,给出仿真结果,进行分析并得出结论。 二、上交材料 1、设计说明书,1张A3图纸; 2、截止日期:2017-07-14(周五,具体时间与相应老师联系; 3、负责老师:电气14-3,李一丹老师,153******** 电气14-4,王玉萍老师,136******** 电气14-10,郑爽老师,188********

电气14-11,李雯老师,159******** 电气14-12,吕雄飞老师,139******** 注意:3~4人一组,每组不得超过4人。不许雷同。 1.升压斩波电路的设计(除常规要求外,应实现仿真设计指标:直流输入电压24V; 输出电压54V; 输出电流5A; 工作频率100KHz; 最大输出纹波电压0.2V。 2.降压斩波电路的设计(除常规要求外,应实现仿真设计指标:直流输入电压36V; 输出电压12V; 输出电流3A; 工作频率100KHz; 最大输出纹波电压0.05V。 3.DC/AC变换器的设计(除常规要求外,应实现仿真设计指标:输入电压:12V直流电压; 输出交流220V; 单相;

电子技术课程设计报告定稿版

电子技术课程设计报告 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

电子技术课程设计报告 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 目录 一、设计目的 二、设计要求 三、设计框图及整机概述 四、各单元电路的设计及仿真 1、检测电路 2、放大电路 3、滤波电路 4、整形电路 5、定时电路 6、计数、译码、显示电路 五、电路装配、调试与结果分析 六、设计、装配及调试中的体会 七、附录(包括整机逻辑电路图和元器 件清单) 八、参考文献 一、设计目的

巩固和加深在"模拟电子技术基础"和"数字电子技术基础"课程中所学的理论知识和实训技能,基本掌握常用电子电路的一般设计方法,并通过这一实训课程,能让学生对电子产品设计的过程有一个初步的了解,使学生掌握常用模拟、数字集成电路(运算放大器、非门、555定时器、计数器、译码器等)的应用。 二、设计要求 掌握整机电路组成及工作原理,并能运用所学过的电路知识分析、解决电路制作过程中所遇到的问题。 三、设计框图及整机概述 红外线心率计就是通过红外线传感器检测出手指中动脉血管的微弱波动,由计数器计算出每分钟波动的次数。但手指中的毛细血管的波动是很微弱的,因此需要一个高放大倍数且低噪声的放大器,这是红外线心率计的设计关键所在。整机电路由放大电路、整形电路、滤波电路、3 位计数器电路,译码、驱动、显示电路等几部分组成。 四、各单元电路的设计及仿真 1、检测电路 血液波动检测电路首先通过红外光电传感器把血液中波动的成分检测出来,然后通过电容器耦合到放大器的输入端。如图4所示。 图4 血液波动检测电路 2.放大电路 3、滤波电路 由三脚输入信号,六脚输出信号

电子技术课程设计

摘要 本次课程设计彩灯控制器是对模拟电子技术、数字电子技术的实践性的应用。该彩灯设计主要由几个器件构成,分别是移位寄存器、计数脉冲、分频器、数据选择器等器件。通过着几个主要器件来实现对彩灯的设计和控制。彩灯的设计主要有三部分组成。即时钟脉冲产生电路模块、彩灯开关控制模块以及花样输出电路模块。其中时钟脉冲由555定时器构成的多谐振荡器产生。彩灯开关电路设计模块应用数据选择器74LS163。花样输出由移位寄存器74LS194和发光二极管组成。为了验证设计的准确性,我们在Proteus环境下进行仿真和调试。通过验证进一步确定其设计的可行性。 关键词:彩灯;时钟脉冲产生电路模块;彩灯开关控制;花样输出电路

目录 摘要.............................................................................................................I 1 前言 (1) 1.1 序言 (1) 1.2目前彩灯的应用情 (1) 1.3主要工作概述 (1) 2 总体方案设计 (3) 2.1方案比较 (3) 2.2方案论证 (4) 2.3方案选择 (4) 3 单元电路设计 (5) 3.1时钟信号发生器 (5) 3.2 序列信号发生 (7) 3.3 移位输出显示电路 (11) 4 调试与试验 (14) 4.1 Proteus软件介绍 (14) 5 proteus仿真图 (15) 6致谢和心得体会 (16) 参考文献 (17)

1前言 1.1 序言 集成电路的迅速发展,使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。在设计中更多的使用规模集成电路,不仅可以减少电路组件的数目,使电路简洁,而且能提高电路的可靠性,降低成本。因此,用集成电路来实现更多更复杂的器件功能则成为必然。随着社会市场经济的不断繁荣和发展,各种装饰彩灯、广告彩灯越来越多地出现在城市中。在大型晚会的现场,彩灯更是成为不可缺少的一道景观,小型的彩灯多采用霓虹灯电路。在彩灯的应用中,装饰灯、广告灯、布景灯的变化多种多样,也可以做成各种各样和多种色彩的灯管或是以日光灯、白炽灯作为光源,另配大型广告语、宣传画来达到效果。这些灯的控制设备多为数字电路。而在现代生活中,大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景,由于其变化多、功率大,常采用长明灯、流水灯及变幻灯。长明灯的特点是只要灯投入工作,负载即长期接通,一般在彩灯中用以照明或衬托底色,没有频繁的动态切换过程,因此可用开关直接控制,不需经过复杂的编程。流水灯则包括字形变化、色彩变化、位置变化等,其主要特点是在整个工作过程中周期性地花样变化。本文所要设计的彩灯是用八个发光二极管代替的,能通过外部开关的操作,来实现彩灯亮点的左移、右移、全亮、全灭的效果。因此其会在越来越多的场合中使用,这使本设计具有很大的现实意义。这种控制电路可靠性,灵活性高,使用范围广,特别适合中小城市的交通灯、霓虹灯等的应用。而且,它对其他类似系统的开发具有一定的借鉴意义。 1.2目前彩灯的应用情况 LED彩灯由于其丰富的灯光色彩,低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用,用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。彩灯广泛应用于流水灯、跑马灯、鸳鸯戏水灯、流水灯、控制功能,并给出了具体的硬件电路和相应的程序。此课题设计具有很大现实意义,LED彩灯广泛应用于商业街广告灯,也可作为歌厅、酒吧照明等。 1.3主要工作概述 本文所要设计的八路彩灯的功能要求是通过手动开关操作,实现彩灯的两亮两灭

电力电子技术课程设计范例

电力电子技术课程设计 题目:直流降压斩波电路的设计 专业:电气自动化 班级: 14电气 姓名:周方舟 学号: 指导教师:喻丽丽

目录 一设计要求与方案 (4) 二设计原理分析 (4) 2.1总体结构分分析 (4) 2.2直流电源设计 (5) 2.3主电路工作原理 (6) 2.4触发电路设计 (10) 2.5过压过流保护原理与设计 (15) 三仿真分析与调试 (17) 3.1 Matlab仿真图 (17) 3.2仿真结果 (18) 3.3 仿真实验结论 (24) 元器件列表 (24) 设计心得 (25) 参考文献 (25) 致 (26) 一.设计要求与方案 供电方案有两种选择。一,线性直流电源。线性电源(Linear power supply)是先将交流电经过变压器降低电压幅值,再经过整流电路整流后,得到脉冲直流电,后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。要达到高精度的直流电压,必须经过稳压电源进行稳压。线性电源体积重量大,很难实现小型化、损耗大、效率低、输出与输入之间有公共端,不易实现隔离,只能降压,不能升压。二,升压斩波电路。由脉宽调制芯片TL494为控制器构成BOOST原理的,实现升压型DC-DC变换器,输出电压的可调整与稳压控制的开关源是借助晶体管的开/关实现的。因此选择方案二。 设计要求:设计要输出电压Uo=220V可调的DC/DC变换器,这里为升压斩波电路。由于这些电路中都需要直流电源,所以这部分由以前所学模拟电路知识可以由整流器解决。MOSFET的通断用PWM控制,用PWM方式来控制MOSFET的通断需要使用脉宽调制器TL494来产生PWM控制信号。

电子技术课程设计报告

电子技术课程设计报告 班级: 姓名: 学号: 指导教师:

目录 一、设计目的 二、设计要求 三、设计框图及整机概述 四、各单元电路的设计及仿真 1、检测电路 2、放大电路 3、滤波电路 4、整形电路 5、定时电路 6、计数、译码、显示电路 五、电路装配、调试与结果分析 六、设计、装配及调试中的体会 七、附录(包括整机逻辑电路图和元 器件清单) 八、参考文献 一、设计目的

巩固和加深在"模拟电子技术基础"和"数字电子技术基础"课程中所学的理论知识和实训技能,基本掌握常用电子电路的一般设计方法,并通过这一实训课程,能让学生对电子产品设计的过程有一个初步的了解,使学生掌握常用模拟、数字集成电路(运算放大器、非门、555定时器、计数器、译码器等)的应用。 二、设计要求 掌握整机电路组成及工作原理,并能运用所学过的电路知识分析、解决电路制作过程中所遇到的问题。 三、设计框图及整机概述 图1 红外线心率计的原理框图 红外线心率计就是通过红外线传感器检测出手指中动脉血管的微弱波动,由计数器计算出每分钟波动的次数。但手指中的毛细血管的波动是很微弱的,因此需要一个高放大倍数且低噪声的放大器,这是红外线心率计的设计关键所在。整机电路由放大电路、整形电路、滤波电路、3位计数器电路,译码、驱动、显示电路等几部分组成。 四、各单元电路的设计及仿真 1、检测电路 血液波动检测电路首先通过红外光电传感器把血液中波动的成分检测出来,然后通过电容器耦合到放大器的输入端。如图4所示。 图4 血液波动检测电路 2.放大电路

3、滤波电路

由三脚输入信号,六脚输出信号 4、整形电路

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