帶保護(hù)裝置的水塔自動(dòng)進(jìn)水裝置.doc

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1、電子線路課程設(shè)計(jì)(1論文(設(shè)計(jì)題目:帶保護(hù)裝置的水塔自動(dòng)進(jìn)水裝置系別:物理與電子工程系專業(yè):電子信息工程年級(jí):2008級(jí)學(xué)生姓名:指導(dǎo)教師:時(shí)間:2010年6月29日目錄摘要(1關(guān)鍵詞(1一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求(1二、方案設(shè)計(jì)與論證(1方案一(1方案二(2三、總原電路及元器件清單(31.總原理圖(32.PCB制板圖(43.元件清單(5四、安裝與調(diào)試(61.電路安裝(62.電路調(diào)試(6五、性能測(cè)試與分析(6六、結(jié)論與心得(6七、參考文獻(xiàn)(7八、致謝(7摘要:本設(shè)計(jì)主要通過(guò)使用NE555、穩(wěn)壓二極管、三極管等元件組成的簡(jiǎn)易水塔自動(dòng)進(jìn)水裝置,當(dāng)水位低時(shí)自動(dòng)進(jìn)水,水滿時(shí)及時(shí)

2、斷電,水位過(guò)低時(shí)也斷電保護(hù)。由于其他方案設(shè)計(jì)出來(lái)的水塔無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)水,也沒(méi)有滿水自停的功能,造成水資源浪費(fèi),或進(jìn)水不及時(shí)。關(guān)鍵詞:帶保護(hù)裝置水塔NE555一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求任務(wù):設(shè)計(jì)制作一個(gè)帶保護(hù)裝置的水塔自動(dòng)進(jìn)水裝置要求:有水滿、進(jìn)水、水量不足指示,當(dāng)水位低時(shí)要自動(dòng)進(jìn)水,滿時(shí)要及時(shí)斷電,水位過(guò)低時(shí)也要斷電保護(hù)二、方案設(shè)計(jì)與論證方案一:通過(guò)使用繼電器J來(lái)控制水塔的電源,電容C1是為了消除信號(hào)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(dá)到保持的目的。自動(dòng)進(jìn)水:當(dāng)水位下降低于C點(diǎn)時(shí),C點(diǎn)懸空。IC的2腳低于1/3Vcc,其3腳輸出高電平,繼電器得電

3、吸合,啟動(dòng)水塔抽水,水位逐漸上升。中間保持:當(dāng)水位上升到A點(diǎn)到B點(diǎn)之間時(shí),470的電阻被串接入電路,此時(shí)P點(diǎn)電位控制在1/2Vcc左右,觸發(fā)器保持原來(lái)的狀態(tài)不變。水滿自停:當(dāng)水位上升至A點(diǎn)時(shí),由于水電阻較小,P點(diǎn)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(gè)方案中的繼電器J是實(shí)行部分,NE555是控制部分,既可以使水塔自動(dòng)進(jìn)水,又達(dá)到保護(hù)水塔的功能,但由于繼電器工作不穩(wěn)定,使現(xiàn)象不明顯。方案二:通過(guò)NE555接成施密特觸發(fā)電路,就可以使水塔自動(dòng)進(jìn)水,不會(huì)產(chǎn)生水滿的情況。自動(dòng)進(jìn)水:當(dāng)水位下降低于C點(diǎn)時(shí),C點(diǎn)懸空。IC的2腳低于1/

4、3Vcc,其③腳輸出高電平,水塔被啟動(dòng),水位逐漸上升。中間保持:當(dāng)水位上升到A點(diǎn)到B點(diǎn)之間時(shí),470電阻被串接入電路,此時(shí)P點(diǎn)電位控制在1/2Vcc左右,觸發(fā)器保持原來(lái)的狀態(tài)不變。因?yàn)榇藭r(shí)電路不工作,所以水位一直保持在A點(diǎn)與B點(diǎn)之間,不再上升。論證:電路主要是NE555通過(guò)控制輸出高低電平使水塔在低水位時(shí)可以自動(dòng)進(jìn)水,當(dāng)水位上升到一定位置時(shí),電路就不工作,從而保持在一定的水位。這個(gè)方案簡(jiǎn)單易懂,沒(méi)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(dòng)進(jìn)水,但從設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易程度、元器件的選擇以及價(jià)格方面考慮,第二種方案比較簡(jiǎn)單,元器件較少,價(jià)格比

5、較合理。所以我選擇第二種設(shè)計(jì)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(diǎn)就是擊穿后,其兩端的電壓基本保持不變。這樣,當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后,若由于電源電壓發(fā)生波動(dòng),或其它原因造成電路中各點(diǎn)電壓變動(dòng)時(shí),負(fù)載兩端的電壓將基本保持不變。水塔的水位上升到A點(diǎn)到B點(diǎn)之間時(shí),470電阻被串接入電路,此時(shí)P點(diǎn)電位控制在1/2Vcc左右,觸發(fā)器保持原來(lái)的狀態(tài)不變。因?yàn)榇藭r(shí)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(diǎn)與B點(diǎn)之間，不再上升。NE555集成電路除了作定時(shí)延時(shí)控制的功能外，還可用于調(diào)光、調(diào)溫、調(diào)壓、調(diào)速等多種控

6、制及計(jì)量檢測(cè)，組成脈沖振蕩、單穩(wěn)、雙穩(wěn)和脈沖調(diào)制電路，用于交流信號(hào)源、電源變換、頻率變換、脈沖調(diào)制等。本設(shè)計(jì)中NE555的主要作用是調(diào)壓，使電路中的電壓保持在一定的范圍內(nèi)，而且NE555有工作可靠、使用方便、價(jià)格低廉的特點(diǎn)。2、PCB制版圖3、元件清單水塔自動(dòng)進(jìn)水序號(hào)名稱123456789管10三極管IC(單片11機(jī)）穩(wěn)壓二極12管穩(wěn)壓二極13管9V4.5VNE555PNP/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)光二極型號(hào)及參數(shù)47022k3.3K0.1u220uF/25V4.7uF/25V470uF/25VIN4007數(shù)量(個(gè)11111114

7、111元件封裝備注C1LEDVTDIP-8紅Φ51D11D2四：安裝于調(diào)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(diào)試：先用面包板按原理圖接電路，經(jīng)過(guò)測(cè)試，能實(shí)現(xiàn)其功能。焊接好電路再測(cè)試時(shí)，電路未能實(shí)現(xiàn)其預(yù)期的功能，原因是電路焊接不好，有短路現(xiàn)象。后來(lái)經(jīng)過(guò)老師的指導(dǎo)，再焊接出來(lái)的電路可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)水的功能。五、性能測(cè)試與分析性能測(cè)試：第一次焊接的電路沒(méi)有得到預(yù)期的結(jié)果，電路無(wú)法工作，后來(lái)經(jīng)過(guò)老師的指導(dǎo)，第二次焊接的電路能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)水的功能。分析：可能是因?yàn)榈谝淮魏附拥碾娐凡粔驀?yán)謹(jǐn)，電路連接不好，有斷路現(xiàn)象。六、結(jié)論與心得通過(guò)本次的設(shè)計(jì)，讓我很好

8、的鍛煉了理論與實(shí)際聯(lián)系，