《帶保護裝置的水塔自動進水裝置》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《帶保護裝置的水塔自動進水裝置(6頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、電子線路課程設計(1
論文(設計題目:帶保護裝置的水塔自動進水裝置
系別:物理與電子工程系
專業(yè):電子信息工程
年級:2008級
學生姓名:
指導教師:
時間:2010年6月29日
目錄
摘要(1
關鍵詞(1
一、 設計任務與要求(1
二、 方案設計與論證(1
方案一 (1
方案二(2
三、 總原電路及元器件清單(3
1?總原理圖(3
2.PCB制板圖(4
3?元件清單(5
四、安裝與調試(6
1. 電路安裝(6
2. 電路調試(6
五、 性能測試與分析(6
六、 結論與心得(6
七、 參考文獻(7
八、 致謝(7
摘要:本設計主要通過使用N
2、E555、穩(wěn)壓二極管、三極管等元件組成的簡易水 塔自動進水裝置,當水位低時自動進水,水滿時及時斷電,水位過低時也斷電保護。由 于其他方案設計出來的水塔無法實現自動進水,也沒有滿水自停的功能,造成水資源 浪費,或進水不及時。
關鍵詞:帶保護裝置水塔NE555
一、設計任務與要求
任務:設計制作一個帶保護裝置的水塔自動進水裝置
要求:有水滿、進水、水量不足指示,當水位低時要自動進水,滿時要及時斷電, 水位過低時也要斷電保護
、方案設計與論證
方案一:通過使用繼電器J來控制水塔的電源,電容C1是為了消除信號線上的干 擾,NE555接成施密特觸發(fā)電路,利用它的回差特性達到保持的目的。
自
3、動進水:當水位下降低于C點時,C點懸空。IC的2腳低于1/3VCC,其3腳輸 出高電平,繼電器得電吸合,啟動水塔抽水,水位逐漸上升。
中間保持:當水位上升到A點到B點之間時,470的電阻被串接入電路,此時P點 電位控制在1/2Vcc左右,觸發(fā)器保持原來的狀態(tài)不變。
水滿自停:當水位上升至A點時,由于水電阻較小,P點電位高于2/3Vcc,IC的3 腳輸出低電平,繼電器斷電,水塔停止抽水。
論證:這個方案中的繼電器J是實行部分,NE555是控制部分,既可以使水塔自動 進水,又達到保護水塔的功能,但由于繼電器工作不穩(wěn)定,使現象不明顯。
方案二:通過NE555接成施密特觸發(fā)電路,就可以使水塔自
4、動進水,不會產生水 滿的情況
自動進水:當水位下降低于C點時,C點懸空。IC的2腳低于1/3VCC,其③腳輸 出高電平,水塔被啟動,水位逐漸上升。
中間保持:當水位上升到A點到B點之間時,470電阻被串接入電路,此時P點電 位控制在1/2VCC左右,觸發(fā)器保持原來的狀態(tài)不變。因為此時電路不工作 ,所以水位 一直保持在A點與B點之間,不再上升。
論證:電路主要是NE555通過控制輸出高低電平使水塔在低水位時可以自動進 水,當水位上升到一定位置時,電路就不工作,從而保持在一定的水位。這個方案簡單 易懂,沒有使用繼電器,容易控制電路。
方案確定:以上兩種方案的基本功能一樣,都可以自動進水,但
5、從設計簡易程度、 元器件的選擇以及價格方面考慮,第二種方案比較簡單,元器件較少,價格比較合理。 所以我選擇第二種設計方案。
三、總原電路及元器件清單
1、總原理圖
穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓原理:穩(wěn)壓二極管的特點就是擊穿后,其兩端的電壓基本保持 不變。這樣,當把穩(wěn)壓管接入電路以后,若由于電源電壓發(fā)生波動,或其它原因造成電 路中各點電壓變動時,負載兩端的電壓將基本保持不變。水塔的水位上升到 A點到 B點之間時,470電阻被串接入電路,此時P點電位控制在1/2Vcc左右,觸發(fā)器
保持原來的狀態(tài)不變。因為此時電路不工作,穩(wěn)壓二極管 D1兩端的電壓基本
不變,所以水位一直保持在 A點與B點之間,不再上
6、升。NE555集成電路除了作 定時延時控制的功能外,還可用于調 光、調溫、調壓、調速等多種控制及計量檢
測,組成脈沖振蕩、單穩(wěn)、 雙穩(wěn)和脈沖調制電路,用于交流信號源、電源變換、
頻率變換、脈沖 調制等。本設計中NE555的主要作用是調壓,使電路中的電壓保 持在一定的范圍內,而且NE555有工作可靠、使用方便、價格低廉的 特點。2、 PCB制版圖3、元件清單水塔自動進水
序號名稱1 2 3 4 5 6 7 8 9管10三極管IC(單片11機)穩(wěn)壓二極12管穩(wěn)壓 二極13管9V 4.5V NE555 PNP/9013電阻 電阻 電阻 電容 電解電容 電解電容 電解 電容 二極管 發(fā)光二極 型
7、號及參數470 22k 3.3K 0.1u 220uF/25V 4.7uF/25V
470uF/25V IN4007 數量(個 1 1 1 1 1 1 1 4 1 1 1 元件封裝備注 C1 LED VT DIP-8 紅 ①5 1 D1 1 D2四:安裝于調試 電路安裝:按照PCB板的元件提示,裝上元件,焊 接電路。
電路調試:先用面包板按原理圖接電路,經過測試,能實現其功 能。焊接好
電路再測試時,電路未能實現其預期的功能,原因是電路 焊接不好,有短路現
象。后來經過老師的指導,再焊接出來的電路可 以實現自動進水的功能。 五、性
能測試與分析 性能測試:第一次焊接的電路沒有得到預期
8、的結果,電路無法工 作,后來經過老師的指導, 第二次焊接的電路能實現自動進水的功能。 分析:可
能是因為第一次焊接的電路不夠嚴謹,電路連接不好, 有斷路現象。六、結論與
心得通過本次的設計,讓我很好的鍛煉了理論與實際聯系,與具體 項目、課題相
結合開發(fā)、設計產品的能力。既讓我懂得了怎樣把模電 數電的理論知識應用于實
際,又讓我懂得了在實踐中遇到的問題怎樣 用理論去解決。在本次設計過程中, 我遇到最大的問題是焊接電路不 嚴謹,有斷路現象。但經過老師悉心指導,再次 焊接的電路有了很大 的進步。從中我學會了應該多實踐,多動手,而不僅僅是學 習理論知 識,我相信通過這次的課程設計, 在下一階段
9、的學習中我會更加努力。 同時,通過本次論文的設計,鞏固了我學習過的專業(yè)知識,從中可以 自我測驗,
認識到自己哪方面有欠缺和不足,以便日后在學習中得以 提高。七、參考文獻
[1]華成英,童詩白?《模擬電子技術基礎》 (第四版)2006年1月,第23
頁,第28頁。[2]康華光?《電子技術基礎》(數字部分第五版)2005年7月, 414第頁。八、致謝 經過這段時間的準備,在論文完成之際,首先要感謝指導我 們做課程設計的三位老師,特別是韋老師,本設計的順利完成與老師的 諄諄教導
和悉心啟迪是分不開的。老師嚴謹的治學態(tài)度、淵深的專業(yè) 知識、孜孜不倦的敬
業(yè)精神,給我留下了深刻的印象,并且將不斷激 勵我奮發(fā)向上。在此,對老師在 設計過程中給予的指導和建議,我深 表感謝,感謝老師給予的幫助以及同學給予 的鼓勵。