電壓超限指示和報警電路

《電壓超限指示和報警電路》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、廣州大學(xué)電子電子電路課程設(shè)計(jì)報告學(xué)院：物理與電子工程學(xué)院指導(dǎo)老師：班級：姓名：學(xué)號：日期：2010/10/20電壓超限指示和報警電路的設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)流程：一、確定設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)一個電壓過限指示和報警電路。1.電壓上限為UH=5.5V，下限為UL=4.5V，當(dāng)4.5V＜uI＜5.5V時，為正常范圍。否則uI＞5.5V或uI＜4.5V都為不正常，此時發(fā)出報警信號。2.電壓uI在正常范圍內(nèi)。綠燈亮，不發(fā)出報警聲響。3.電壓uI低于下限時，黃燈亮，同時連續(xù)發(fā)出報警聲響。4.電壓uI高于上限時，紅燈閃爍，同時發(fā)出斷續(xù)的報警聲響二、在

2、方案確定的基礎(chǔ)上，根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的電路效果進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。根據(jù)題目要求，若需要鑒別一個電壓是否屬于正?；虿徽７秶?，可以利用窗口比較器。窗口比較器的傳輸特性如圖5-1所示。當(dāng)UH＞uI＞UL時，輸出為低電平，而當(dāng)uI＞UH或uI＜UL時輸出為高電平，利用這一特性，就可以鑒別電壓是否處于正常范圍。如果是其他物理量（如溫度）也可以通過傳感器將其轉(zhuǎn)換為電壓量來實(shí)現(xiàn)報警。圖5-1窗口比較器的傳輸特性圖5-2電壓超限指示和報警電路框圖聲音報警可利用555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器來實(shí)現(xiàn)，斷續(xù)聲音可以由一個頻率較低的振蕩器去控制一個頻

3、率較高的振蕩器來實(shí)現(xiàn)。圖5-2為這種電路的框圖。圖5-3是一個電壓超限指示和報警電路。電路簡要說明1.窗口比較器在參考電路中窗口比較器由兩個運(yùn)算放大器、兩個二極管和電阻組成，LM324內(nèi)包含四個運(yùn)算放大器，使用其中的兩個運(yùn)算放大器組成窗口比較器。（1）當(dāng)UL＜uI＜UH時，處于正常狀態(tài)，A、B兩點(diǎn)均為低電平，二極管不導(dǎo)通，再經(jīng)或非門輸出，綠色指示燈亮。此時異或門輸出端C點(diǎn)為低電平，此電壓送到第一片555定時器的異步置零端（4腳），555振蕩器停振，不發(fā)出報警信號。（2）當(dāng)uI＞UH時，圖中A點(diǎn)為高電平，B點(diǎn)為低電平

4、，所以或非門輸出為低電平，綠燈滅。而異或門的輸出端C點(diǎn)為高電平，故第一個振蕩器產(chǎn)生頻率較低的方波信號。此信號送至第二片555的（4腳），從而發(fā)出斷續(xù)的報警聲音信號。同時，C點(diǎn)信號與第一片555的輸出信號相與，使得紅燈閃爍，其閃爍頻率同第一片555的振蕩頻率相同，達(dá)到了聲、光同時報警的目的。（3）當(dāng)uI＜UL時，A點(diǎn)為低電平，B點(diǎn)為高電平，黃燈亮。而異或門的輸出C點(diǎn)為高電平，第一片555振蕩器起振，其輸出與B點(diǎn)信號相或，輸出始終為高電平，使第二片振蕩器發(fā)出連續(xù)的報警聲響。2.555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器的設(shè)計(jì)在參考電

5、路圖中，當(dāng)?shù)谝黄?55振蕩器的4腳為高電平振蕩器起振，其振蕩頻率為：若第一片振蕩器的振蕩頻率f1=6Hz，取C1=10μf，R1=1KΩ，則由上式計(jì)算出R2≈11.4KΩ，取R2=10KΩ。第一片555的輸出電壓uo1加到第二片555的異步置零端（4腳），當(dāng)該信號為低電平時，第二片555振蕩器停振；而此信號為高電平時，第二片555振蕩器起振，輸出電壓為uo2，產(chǎn)生斷續(xù)報警信號，其波形如圖5-4所示。圖5-4斷續(xù)聲音報警波形圖第二片555振蕩器的C2′=0.2μf，R1′′=0.5KΩ，R2′=8KΩ，根據(jù)式，可計(jì)算

6、出其振蕩頻率f2為：三、電路的檢驗(yàn)利用MULTISIM仿真軟件，對所設(shè)計(jì)的軟件進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果與所設(shè)想的結(jié)果一致說明電路設(shè)計(jì)正確，若所仿真的結(jié)果不符合電路的要求則說明電路設(shè)計(jì)有問題，要重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。四、完成真實(shí)電路畫出PCB電路圖，如下圖所示刻制PCB板，焊接電路五、對電路進(jìn)行調(diào)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果:1.電壓uI在正常范圍內(nèi)。綠燈亮，不發(fā)出報警聲響。2.電壓uI低于下限時，黃燈亮，同時連續(xù)發(fā)出報警聲響。3.電壓uI高于上限時，紅燈閃爍，同時發(fā)出斷續(xù)的報警聲響實(shí)習(xí)感想:短暫的兩周實(shí)習(xí)，使我們對電子信息這個專業(yè)的理解更上升了一

7、個臺階,我們自己查找資料,設(shè)計(jì)電路,把所學(xué)的知識運(yùn)用到了實(shí)際.在找資料設(shè)計(jì)電路的過程中更一步加深了對專業(yè)知識的理解.與此同時兩周的實(shí)習(xí)還培養(yǎng)和鍛煉我們的實(shí)際動手能力，使我們的理論知識與實(shí)踐充分地結(jié)合，同時我了很大的啟迪，那就是思考著做事，耐心的做事，更重要的是，做事的心態(tài)，也可以得到磨練，可以改變很多不良的習(xí)慣.最重要的是,這個實(shí)習(xí)有效地鍛煉了我們的創(chuàng)新能力,在競爭如此強(qiáng)烈的社會,創(chuàng)新無疑是最好的武器.實(shí)習(xí)這幾天的確有點(diǎn)累，不過也正好讓我們養(yǎng)成了一種良好的作息習(xí)慣，它讓我們更充實(shí)，更豐富。但愿有更多的收獲伴著我，走

8、向未知的將來！