智能饮水机控制系统模拟电子技术课程考查/设计报告
题 目 智能饮水机控制系统 授课教师 张秀梅 姓名学号 于 凯201000802035 韩洪刚201000802054 孙康春201000802061 专 业 10电子信息工程 教学单位 物理系 完成时间
2012.4.30-2012.6.30 目录 目录…………………………………………………………………………1 1摘要及关键词…………………………………………………………….2 2总体设计方案…………………………………………………………….3
2.1设计方案一……………………………………………………………3 2.1.1方案一方框图…………………………………………………….3 2.1.2 方案论证 ………………………………………………………3 2.2设计方案二……………………………………………………………3
2.2.1方案二方框图…………………………………………………….3 2.2.2方案论证………………………………………………………….4 2.3 方案比较与选择……………………………..……………………….4 3单元模块设
计…………………………………………………………….5 3.1直流稳压源电路…………………………………………...………….5 3.2温度检测电路………………………………………………...……….6 3.3 A/D转换及显示电路……………………………………….…………7 3.4 光敏检测及计数电路…………………………………..……………..8
3.4.1光敏三极管感应电路……………………………..………………8 3.4.2 计数及继电器控制电路…………………………….……………9 4特殊器件介绍……………………………………………………………10
4.1 双积分型A/D转换器MC14433…………………………………10 4.2 温度传感器AD590………………………..………………………12 …………………………………...……………………13 4.3 电磁继电器 4.4 计数器74LS161……………………………………...…………….14 5系统调试……………………………………………………………….….15 6系统功能、指标参数……………………………………………………..16 7总结与体会………………………………………………….…………….16 8参考文献…………………………………………………………………..17
1 1摘要及关键词 摘要 饮水机存在于现代每个家庭生活中,但是目前大部分的饮水机功能仅限于烧水功能,对现代人来说,功能还是不完善或者说存在一定的缺陷,比如对水温没有显示装置,对加热次数没有合理控制等,这些都与对健康水质的追求相矛盾。 为了解决以上问题,我们结合所学电子设计理论知识,设计了本套智能饮水机控制系统。该系统结合了电子线路设计、数字电子技术、Protel仿真设计软件等
相关知识,考虑现实需要来完成的。主要实现的功能为对饮水机加热后的水温测量及其3位半的数字显示和对饮用水加热次数进行自动控制的功能。功能一可以通过热敏电阻,经过一些电路变换(电桥电路,感应出特定电压信号,经过A/D转换电路变成相应的温度,直接3位半显示器来实现显示;也可以通过集成温度传感器比如AD590,将感应电流接入特定的A/D转换电路,最后译码实现温度数显功能。功能二的实现为利用饮水机加热信号灯会的亮灭状态,我们想利用这个特点和一个光敏器件结合,这样就可以产生脉冲信号,输入到计数器,根据设定的数值,让相应的计数器管脚作为输出, 再利用输出的这个脉冲切断主电路(用到特定的继电器;也可以利用饮水机内部加热电路的断开状态来通过脉冲感应出加热次数,再利用脉冲实现控制。 本设计综合功能一和功能二,采用AD590及光敏器件的设计方案实现电路。经测试仿真,该套设计系统整体性能良好,基本实现各功能,使得普通饮水机更加智能化、更加人性化,但也存在一定控制灵敏度和抗干扰缺陷。可以预见,智能饮水机将来的发展前景很宽广,可以添加些更多的新功能,新技术,比如可以加入无线和网络控制装置,实现各家电的联网控制等。相信,在现代电子设计技术日新月异的发展下,智能饮水机将会是更全面的、更丰富的控制系统。 关键词 饮水机 AD590传感器 直流稳压源电路 温度监控 显示电路 传感器 2 [1]2总体设计方案 2.1设计方案一 2.1.1方案一方框图 译码器温度传感 CC4511 A/D转换器器AD590 MC14433电 3位半 路 LED显示
MC1413 选通电 路 光敏三计数器脉冲传达及K继电器控 极管 74LS161 控制电路 制电路 加热电 路 图2.1.1方案一方框图 2.1.2 方案论证 该方案的设计流程方框图如上所示,分两块功能电路。功能一电路采用AD590作为温度检测电路来检测温度,将传感器的电流信号(需转换成电压信号输入到AD转换器中,经译码电路和选通电路最终实现3位半LED的数显;功能二电路采用光感应器件(光敏三极管,将感应脉冲送至74LS160计数器,计数器设定了一定的计数次数,当达到此次数时,发出一脉冲送至相应控制电路中,进而控制继电器工作,实现切断加热电路。 本方案运用温度传感器AD590和光感应器光敏三极管件作为检测感应器件,其中AD590的输出是电流,在输入到A\D转换器中需要先转换成电压信号。该方案整体上易于实现,采用了很多集成器件,使得整体电路结构完整、清晰,各功能结构简单。 2.2设计方案二 2.2.1方案二方框图 3 热敏电阻整 形
放A/D转换大8051相关 电路 电电桥定值接口电路
路 电阻 3位半数字 显示电路 脉冲传达内部加热计数器K继电器控 及控制电74LS161 电路感应制电路 路 脉冲 加热电 路 图2.2.1方案二方框图