数电综合课设--简易温度控制器

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1、电子技术综合训练设计报告题目：　简易温度控制器制作姓名：学号：班级：同组成员:指导教师：日期：25　　摘要本设计是为了做一个简易温度控制器，其可分为两大部分：测温电路，比较控制电路。测温电路将温度信号通过模拟电路转换成电压信号，采用热敏电阻根据温度的变化来引起电压的变化。比较控制电路用转换后的电压信号利用比较运算放大器与设置的温度值对应的电压进行比较这样比较器就将模拟的电压信号范围转化为只有几组1和0两种情况的组合，输出高或低电平通过数字逻辑确定LED灯显示温度状态。控制电路是将转换后的电压信号过

2、比较运算放大器与设置的温度值对应的电压进行比较，输出高或输出高或低电平控制加热装置，从而控制温度。关键词：温度检测，信号转换，比较，显示，控制。25目录一、设计任务和要求41.1　设计内容41.2　技术要求4二、系统设计52.1　系统要求52.2　设计方案52.3系统工作原理7三、单元电路设计83.1温度检测单元电路83.2温度比较控制单元电路123.3电源单元电路18四、系统仿真19五、电路的安装、调试与测试205.1电路安装205.2电路的调试205.3系统功能及性能测试21六、结论22七、参

3、考文献23八、总结体会和建议24附录2525一、设计任务和要求1.1　设计内容设计并制作一个温度监控系统，用温度传感器检测容器内水的温度，以检测到的温度信号控制加热器的开关，将水温控制在一定的范围之内。1.2　设计要求1、当水温小于50℃时，H1、H2两个加热器同时打开，将容器内的水加热，；2、当水温大于50℃，但小于60℃时，H1加热器打开，H2加热器关闭；3、当水温大于60℃时，H1、H2两个加热器同时关闭；4、当水温小于40℃，或者大于70℃时，用红色发光二极管发出报警信号；5、当水温在40

4、℃～70℃之间时，用绿色发光二极管指示水温正常；6、电源：220V/50HZ的工频交流电供电。（注：直流电源部分仅完成设计即可，不需制作，用实验室稳压电源调试）7、按照以上技术完成要求设计出电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim或OrCAD/PspiceAD9.2进行必要的仿真，用万用板焊接元器件，制作电路，完成调试、测试，撰写设计报告，。发挥部分：1、提高温度采集及控制精度；2、其他恰当功能25二、系统设计2.1　系统要求系统主要要求将温度信号转化为电压信号，再将其转化为控制信号，从而

5、对外部加热电路进行控制，从而自动的调节水温，电路的细节要求如下：1、当水温小于50℃时，H1、H2两个加热器同时打开，将容器内的水加热，；2、当水温大于50℃，但小于60℃时，H1加热器打开，H2加热器关闭；3、当水温大于60℃时，H1、H2两个加热器同时关闭；4、当水温小于40℃，或者大于70℃时，用红色发光二极管发出报警信号；5、当水温在40℃～70℃之间时，用绿色发光二极管指示水温正常；2.2　设计方案比较部分给定值加热部分水温测温部分显示部分25图1由上面的示意图可以得出整个系统主要为三部

6、分组成，分别是测温部分、温度比较部分，比较后的得出的信号返至加热部分使得加热部分调控水温以达到对水温控制的目的。最后也使得温度的各种状态显示出来。方案一：想要让电路正常稳定的工作，必须要有一个关于温度的准确信号值，为了使信号输出误差很小，可以选用桥式测压电路，这样可以得出较为准确的与温度相对应的电压值，关于比较部分可以选用比较器LM339构成窗口比较器，再利用滑动变阻器来调节上下限电压，将输出电压值与设定的电压值进行比较来控制三极管，以达到使绿色和红色二极管根据不同温度亮灭的目的。同时也将第一部分

7、输出的电压值在比较部分进行比较来控制继电器以达到控制外电路的目的。通过对电路设计要求的全面考虑，使用LM324比较容易实现第一部分的功能，同时为了方便电路的调试，热敏电阻可以使用150欧姆的滑动变阻器代替，至于继电器和外部电路，可以用发光二级管将其代替，用发光二极管的亮灭来表示其是否对容器内的水加热，这样设计电路既可以节省电路板的使用空间和成本，而且可以有效的方便的调试工作。方案二：简易温度控制器也可以用比较器、定时器∕计数器、BCD—七段译码器、A∕D转换器、二极管、发光二极管、继电器等一些数字

8、器件做成既能实现设计要求，又能显示出具体温度的数字电路，从而是电路功能更加清晰可见。但是电路就变得复杂起来，而且调试也有些困难，相应的成本也就比较高。经过对方案一和方案二的比较，从电路复杂程度、调试和成本角度出发，还是方案一比较理想，因此选择方案一。25·2.3　系统工作原理选用桥式测压电路，这样可以得出与温度相对应的稳定的电压值。这样会使得系统的准确度以及稳定性稍好。其中，关于运算放大器选用可以使用LM324；关于比较电路部分先通过电源和不同阻值的电阻构成分压电路取得预期设定的电