1、實習報告課 號 課程名稱 專 業 班 級 學 號 姓 名 指導教師 起止日期 溫度檢測、控制與報警電路的原理分析與仿真一、實習任務1 設計課題：溫度檢測、控制與報警電路的原理分析與仿真2 課程設計目的：（1）鞏固所學的相關理論知識；（2）實踐所掌握的電子制作技能；（3）會運用multisim工具對所作出的理論設計進行模擬仿真測試,進一步完善理論設計（4）通過查閱手冊和文獻資料,熟悉常用電子器件的類型和特性,并掌握合理選用元器件的原則（5）掌握模擬電路的安裝測量與調試的基本技能,熟悉電子儀器的正確使用方法,能力分析實驗中出現的正常或不正常現象(或數據)獨立解決調試中所發生的問題（6）學會撰寫課程

2、設計報告（7）培養實事求是,嚴謹的工作態度和嚴肅的工作作風.（8）完成一個實際的電子產品；進一步提高分析問題、解決問題的能力 二、總體設計本設計的工作原理主要分為溫度檢測、比較環節、通電指示、光報警、聲報警及降溫環節幾部分。 總體設計中的主要思想：本實驗由于在仿真時，沒有溫敏電阻的實際模型，所以用滑動變阻器直接代替溫敏電阻的功能進行試驗。本設計采用放大電路，將代替溫敏電阻的滑動變阻器傳送過來的電壓進行放大，以便于觀察。DA轉換部分使用三極管S8050；溫度的判斷比較通過數值比較器LM358實現；聲光報警利用555定時器構成多諧振蕩器組成；當溫度超過一定數值，由繼電器實現降溫工作。1.溫度檢測：

3、滑動變阻器直接代替溫敏電阻，將溫度(物理量)轉換成對應的電壓（電量）。2.比較環節：將設定數字量所對應的電壓量與檢測溫度對應的電壓量比較經過電壓比較器，輸出高低電平指示信號，由此控制聲光報警模塊，當檢測溫度達到或超過設定報警溫度時即產生聲光報警。3.聲光報警環節：不同檢測溫度經過電壓比較器與所設溫度對應的數字量，輸出高低電平指示信號。當輸入信號為低電平時，報警電路不工作。當有高電平信號輸入時，多諧震蕩電路開始工作。發光二級管點亮，并發出蜂鳴報警，即發生報警。4. 降溫環節：發出警報的同時，制冷設備開始工作，當溫度降到適宜值再進行比較環節，周而復始。三、單元電路設計與仿真1.溫度檢測硬件組成：兩

4、個20千歐電位器、兩個10千歐電阻如圖所示熱敏電阻Rp1和電阻R1構成分壓電路，Vi的表達式為 RP1模擬負溫度系數電阻，電位Vi轉動滑動變阻器改變電壓來模擬室溫。可變電位器Rp2和電阻R2亦是構成分壓電路，Vs的表達式為電位VS可調，溫度設定值可調。仿真圖如圖所示：2.比較環節硬件組成：LM358運放、2N2222A三極管（實際用S8050三極管）LM358運算放大器：LM358內部包括有兩個獨立的、高增益、內部頻率補償的雙運算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用

5、單電源供電的使用運算放大器的場合。LM358引腳圖特性：內部頻率補償直流電壓增益高(約100dB)單位增益頻帶寬(約1MHz)電源電壓范圍寬：單電源(330V) 雙電源(1.5 一15V)低功耗電流，適合于電池供電、低輸入偏流低輸入失調電壓和失調電流共模輸入電壓范圍寬，包括接地差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍輸出電壓擺幅大(0 至Vcc-1.5V)S8050三極管：NPN型三極管基本參數：耗散功率0.625W（貼片：0.3W）集電極電流0.5A集電極-基極電壓40V集電極-發射極擊穿電壓25V集電極-發射極飽和電壓 0.6V特征頻率fT 最小150MH按三極管后綴號分為 B C D檔 貼片

6、為 L H檔放大倍數B85-160 C120-200 D160-300 L100-200 H200-350方案一:集成運放開環構成電壓比較器當ViVS,比較器輸出高電平，有控制輸出；缺點是：溫度在設定值附近反復波動 需要比較器能保持高電平的控制信號方案二D1、C1、R3組成延時環節，R4、R5為A2提供門限電壓，VD可以在04.3V選取。，當ViVS ，比較器輸出高電平有控制信號輸出；制冷降溫；當降溫到ViVS時，比較器A1輸出低電平，C1、R3形成放電回路，當Vc下降到低于VD，比較器A2輸出低電平，控制報警信號保持一段時間后輸出低電平。方案二可以用滯回比較器來簡化代替，仿真圖如下圖所示：4

7、.報警環節（一）聲報警：硬件組成：555定時器、蜂鳴器、等其它電子原件。555定時器是中規模集成電路，利用它可以方便的構成脈沖產生電路。利用這一點可將其利用在報警發生電路中。 555的內部圖、引腳圖及功能表如下圖所示。555定時器是一種模擬和數字功能相結合的中規模集成器件。一般用雙極型（TTL）工藝制作的稱為 555，用 互補金屬氧化物（CMOS ）工藝制作的稱為 7555，除單定時器外，還有對應的雙定時器 556/7556。555 定時器的電源電壓范圍寬，可在 4.5V16V 工作，7555 可在 318V 工作，輸出驅動電流約為 200mA，因而其輸出可與 TTL、CMOS 或者模擬電路電

8、平兼容。下表為555定時器功能表聲報警原理圖：聲報警仿真圖：2腳TRI是555定時器的低觸發輸入端；6腳THR是555定時器的閾值輸入端，又稱高觸發輸入端；7腳DIS是放電控制端；4腳RST是復位端，接高電平；5腳CON是控制電壓端，通過電容C2接地。下圖為仿真結果報警原理：由555定時器組成的多諧振蕩電路所構成的報警電路。多諧振蕩環節，電源通過電阻對電容充電，當電容兩端電壓沖至2/3Ucc時，輸出U0跳低電平，D腳導通，電容通過電阻放電，當放至小于1/3Uo時，輸出又跳高電平。如此循環往復形成多諧振蕩。此報警電路通過R端控制555定時器的工作與否，當給R端高電平時，電路工作，由預先計算好的振

9、蕩頻率使蜂鳴器發聲。（二）光報警：硬件組成：500歐電阻、5.1千歐電阻、1N4001二極管、繼電器、發光二極管、2N2222A三極管（實際用S8050三極管）、5V小燈泡（視作制冷裝置）。光報警原理圖：仿真圖如下圖所示：報警原理：假設4.3V接入三極管導通為報警信號，報警燈LED1發亮，繼電器k2通電，制冷裝置啟動，在繼電器通電到斷電時助其線圈迅速泄流（二極管具有單向導電性）。四、電路焊接與調試電路仿真圖：電路實物圖：5總結（1）課題選擇的情況總結；在設計的過程中我們用了自己的理論知識去分析和計算電路圖，雖然將所學的知識運用到現實當中去了，但是我們從這次課設中總結的結論是，理論永遠是理論知識

10、，而實際往往和理論的有些偏差，因為我們不可能把實際當中的任何情況都能考慮進去，只有通過不斷地去調試，理論與實際結合才能把系統順利完成。（2）知識與技能應用情況；這次的綜合課程設計里我們學到了很多，也溫故了許多以前學習過的軟件應用知識，如Multisim等，使得我對這些操作軟件更加熟悉，應用更加熟練，這對我今后的應用很有幫助。在完成課程設計的過程中，我們查閱了許多關于課程設計題目的資料，這些新知識對我們日后的學習會有所幫助。我們對電路和低頻這兩本書有了更深層次的認識，掌握了如何運用書本的知識去做一個較簡單的系統，最終，通過大家努力把溫度檢測報警系統設計出來了。（3）進度與時間:2014年6月30日2014年7月10日；（4）建議和改進；首先，本電路所用的元器件以及整體構思都比較一般，并沒有什么先