模拟电子技术课程设计报告

发布 2022-10-05 17:13:28 阅读 5962

目录。一. 设计任务要求2

二. 课题解析2

三. 原理结构框图3

四. 单元方案论证4

五. 参数计算11

六. 元器件清单13

七. 调试用仪器设备14

八. 原理总图14

九. 接线总图15

一十. 设计心得16

课程设计报告。

课题:数控温度检测报警电路的设计和制作。

一. 设计任务要求。

设计出一个数控温度检测报警电路,设计要求如下:

1. 报警温度范围0——99度,手动任意设定所需温度,数控步进1,增减可调;

2. 报警温度数码显示;

3. 要求:报**式为声光报警。

二. 课题解析。

1.根据课程设计要求,把电路分为以下几部分,即温度检测控制驱动,译码显示,d/a转换及叠加,电压比较以及过温报警共五部分;

2.第一部分可以选用三线—八线译码器74ls138,因其使能端的特殊功能产生脉冲,其脉冲给译码显示端,可使温度显示自动运行或停止。而74ls138的使能端的脉冲由一片555计时器给出;

3.第二部分的理论方案有多种,如时序电路,移位寄存器,计数器,触发器,可逆计数器等。由实际情况知,只有选择可逆计数器才能输出2位8421bcd码;

4.第三部分分为d/a转化和数字量叠加两小部分。可以用led数码管(有多种型号)把产生的数字量直观显示出来,常用的为cc4513七段显示译码器,然后通过两片集成运放lm324把十位和各位的电压信号分别放大叠加;

5.第四部分比较电路选用的电压比较器lm339,它的工作电压为3—12v,为了减小误差,实际选择它的工作电压为+5v。正输入端接从lm324的输出作为它的输入信号,和数码管显示的温度对应的电压比较,如果大于数码管对应的电压,则声光报警工作;

6. 最后一部分是过温报警装置,可以选用声报警或者是光报警。为了保证电路的安全可靠性,本课题把声光二者相结合,采用声光报警装置,即发光二极管和扬声器的结合,只要检测的温度转换后的电压高于预设电压,led管发光,扬声器响起,从而实现整个电路的功能。

三.原理结构框图。

四.单元方案论证。

1.单元电路一:控制电路。

(1) 方案一用一片555定时器,一片74ls138构成脉冲产生及控制单元。温度增减保持或变化的脉冲信号由74ls138的使能端/s2给出,而/s2的工作脉冲由555给出,由555工作原理知,要想产生脉冲,必须使占空比q>50%,产生近似方波信号。该方案的特点是直观可调,原理简单,且增减线性,电路工作电压和整个方案协调;

电路原理图见下图。

图1-1方案二用热敏电阻或者温度传感器感应测量的电压,由电阻构成。

测量电桥,送到lm324放大叠加输出;

电路图见下图。

图1-2因为方案二热敏电阻的增减具有非线性,使得最后叠加输出的电压。

也具有非线性,这样就会使得最后的结果具有很大的误差,而方案一。

则能很好地解决这个问题,且直观清楚易调,所以,该单元电路选择。

方案一。2.单元电路2:译码显示。

(1)方案一:用两片可逆计数器74ls192,一片作为十位,另一片作为个位,产生两位8421bcd码,送到两片七段显示译码器cc4513显示输出;

74ls192作为可逆计数器使用,产生8421bcd码,具有以下特点:

是异步清零端,且高电平有效。

是并行置数端,低电平有效,且在有效。

和是两个时钟脉冲,当,时钟脉冲由端接入。并且时,74ls192处于加法计数状态;当脉冲从端输入,且时,74ls192处于减法计数状态时,计数器处于保持状态。

是进位端,是借位端。

电路原理图见下图。

图2-1(2)方案二:用4片jk触发器构成移位寄存器,该方案实现的不是两位8421bcd码;电路见下图。

图2-2所以,该单元电路选择可以产生两位8421bcd码的方案一。

3.单元电路3:d/a转换及叠加。

1) 方案一:用两片d/a转换器dac0832分别把十位和个位的。

数字信号转化为对应的模拟电压信号,为了清晰

直观地看出转化后电压的大小,在两片dac0832

后面分别加lm324把电压放大。由lm324的引脚。

特点可知,只要用一片芯片就可以实现上述要求。

电路见下图。

图3-12) 方案二:用两片d/a转换器dac6615代替上述的两片d/a

转换器dac0832,其他方案类似;电路图如下。

图3-24. 单元电路4:电压比较。

1) 方案一:用一片电压比较器lm339接入电路,lm339有两个输入端,由其工作原理知,把上一个单元电路的两片lm324叠加输出的电压信号接入其正的输入端,和预设电压进行比较。如果其大于预设电压,则声光报警单元工作;电路见下图。

图4-1(2)方案二:用电压比较器lm393代替lm339,其余相同;

电路见下图。

图4-25.单元电路5:过温声光报警。

1) 方案一:用扬声器和发光led管构成声光报警装置。为了

使扬声器报警的声音悦耳动听,把其工作频率设定范围为1khz-2khz;为了使发光led管交替闪灭,添加一片555构成多谐振荡器,调节电容和电阻到合适大小,使充放电时间适应led管的闪灭周期;电路见下图。

图5-12)方案二:用扬声器和发光led管构成声光报警,与方案一不。

同的是,该方案led管不存在闪灭,即意味着不需。

要调节555的电阻电容参数;电路见下图。

图5-2因为led管存在闪灭更能起到警示作用,电路更加精准,所以该单。

元电路选择方案一。

五.参数计算。

1.0—99度所对应的电压范围计算(每隔10度抽样):

0度:(5/256)×0=0v

10度:(5/256)×10=0.19v

20度:(5/256)×20=0.38v

30度:(5/256)×30=0.57v

40度:(5/256)×40=0.78v

50度:(5/256)×50=0.98v

60度:(5/256)×60=1.17v

70度:(5/256)×70=1.37v

80度:(5/256)×80=1.56v

90度:(5/256)×90=1.76v

99度:(5/256)×99=1.93v

所以,0—99度所对应的电压变化范围为0—1.93v。

2.扬声器参数:

r1选择0—47k滑动变阻器; r2选择20k的电阻。

电容c=10微法。

管参数:普通电阻r均选用20k,电容c选用100 微法。

上拉电阻r选用1.8k

所以,控制led管的555充电时间为0.7×(r1+r2)×c

0.7×(20000+20000)×0.0001=2.8s.

放电时间为0.7×r2×c=0.7×20000×0.0001=1.4s.

中接保护电阻以免烧坏芯片,选用2k的电阻;

5.产生频率为1hz信号的555参数:

r1选择10k,r2选用2k,电容c选择47微法。

六.元器件清单。

七.调试用仪器设备。

八.原理总图。

九.接线总图。

十.设计心得。

1. 通过本次课程设计,将书本上学到的知识应用于实践,学会了一些电子电路设计能力,虽然过程中遇到了一些困难,但是在解决这些问题的过程无疑也是对自己自身专业素质的一种提高与肯定。此次设计不仅增强了自己在专业设计方面的信心,鼓舞了自己,更是一次兴趣的培养。

2. 通过一个星期的学习,使我对电子课程理论有了更深的了解。这些知识不仅在课堂上有效,在日常生活中更是有着现实意义。

通过本次实习培养了我理论联系实际的能力,提高了我分析问题和解决问题的能力,3. 熟悉了常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围,能查找资料,查阅有关的电子器件图书等。

另外在这次实验中我们遇到了不少的问题,最终一一解决了遇到的问题。在我们遇到不懂的问题时,利用网上和图书馆的资源,搜索查找得到需要的信息。同学之间相互讨论,明白了团队合作的重要性。

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简易信号发生器。目录。绪论3 1 题目3 2 任务要求和主要指标3 3 方案选择和电路3 4 单元电路的设计和计算,元器件的选择 4 5 安装 调试中遇到的问题以及解决方法及实验结果 5 6 测试结果是否满足要求及对实验成果的评价 7 7 收获 体会和改进设计建议8 附录 元器件清单9 前言。模拟电...

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目录。1课程设计目的1 2课程设计题目描述和要求1 3课程设计报告内容1 3.1 设计方案的选定与说明1 3.2论述方案的各部分工作原理2 3.3相关的计算6 4总结8参考书目9 1.课程设计目的。1 通过课程设计,使学生加强对电子电路的理解,学会查询资料 方案比较 以及设计 计算等环节,进一步提高...

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