南昌航空大学
课 程 设 计
课 程 低频与数字电路课程设计 题 目 温度检测报警系统设计
院 系 信息工程学院 专业班级 090421班 学生姓名 尧国振 学生学号 09042130 指导教师 张小林
2011年2月21日-3月3日
课程 低频与数字电路课程设计 题目 温度检测报警系统设计
专业 通信工程 姓名尧国振 学号 09042130 主要内容、基本要求、主要参考资料等 主要内容：
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。 基本要求：
1.当温度在100℃范围内时，报警器不发声。
2.当温度高于100℃时，报警器发出频率为1Hz的“滴、滴”声响。 4.可用5～15V直流稳压电源供电。
5.敏感元件:正温度系数热敏电阻（箔热电阻）。 6.在保证性能的前提下，尽量减少功耗，降低成本。 主要参考资料：
[1] 童诗白，华成英.模拟电子技术基础.北京：高等教育出版社，2001. [2] 彭介华.电子技术课程设计指导.北京：高等教育出版社，1997. [3] 孙梅生.电子技术基础课程设计.北京：高等教育出版社，1998.
完成期限 2011年3月3日 指导教师 张小林 专业负责人
2010年 7月 22日
一、任务技术指标
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。
基本要求：
1.当温度在100℃范围内（允许误差±1℃）时，报警器不发声。 2.当温度高于100℃时，报警器发出频率约为1HZ的“滴、滴”声响。 4.可用5～15V直流稳压电源供电。
5.在保证性能的前提下，尽量减少功耗，降低成本。
二、总体设计思想
1.基本原理
温度报警器由感知外部温度的桥式测温电路，差动放大电路，滞回比较器及报警器（这里用蜂鸣器报警）组成。
温度报警器是通过对温度有一定的感应的电阻的阻值的变化，转变为相应的电压的变化，从而通过一系列的电路产生相应信号，输入555定时器产生高低电平，当温度高于100度时R4的电阻高于135欧姆而产生高电平使蜂鸣器报警，当温度低于100时产生为零的低电平，不输出信号，蜂鸣器不报警。
测温电路由电阻组成，其中有一个就是对环境温度有感应的热敏电阻，它和其他电阻组成一个支路，另外还要有两个支路，都是用定值电阻组成的，事先就把相应的温度转换相应的电压，从而用不同阻值的电阻分压，这样就可以产生两个固定的温度，可以作为温度的上下限。然后，把它们的比较，也就是信号差作为结果信号输入差动放大电路，进行一定倍数的电压放大，再把差动放大电路的输出作为滞回比较器的输入，这样做是为了稳定输出，
把稳定的信号输入555定时器中，最后驱动蜂鸣器报警。这就是一个完整的温度报警电路。
2.系统框图 3.
外界测温差动放大 滞回比较 报警器 温 电 度 三、具体设计 桥 1.测温电桥（图见附录、图一）
如图测温电桥由一个热敏电阻及若干个用于调节电桥平衡的电阻组成。其中R2是温度传感器，而R1,R2,R3,R4及R5组成测温电桥。其呈现出的阻值与温度成线性变化关系并且具有正温度系数，而温度系数又与流过它的工作电流有关。 测温电桥的输出电压为△U=UB-UA。（需要注意的是R4为热敏电阻，仿真电路图上的R4为138欧姆，报警） 2.差动放大电路 （图见附录、图二）
由集成运放及外围电路组成的差动放大电路，将测温电桥输出电压△U 按比例放大。其输出电压在R6=R7时
有Uo1=( R9+RW10)* (UB-UA)/R6
可见差动放大电路的输出电压Uo1仅取决与两个输出电压之差和外部电阻的比值。其中R9为用于调节增益起放大作用的电位器。注意R8用于差动放大器的调零。
3．滞回比较器（图见附录、图三）
相关推荐：
loading