电网电压异常报警器的设计与制作

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上传日期: 2020-03-05

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资料介绍

标签:数字电子(79)LM324(119)报警器(470)

  电子课程设计是理论和实践的结合,是将理论知识应用到实践中。我们大二上学期学习了《模拟电子技术基础》,下学期学习了《数字电子技术基础》,掌握了一些基本知识,但是学习任何知识,仅仅掌握理论是不够的。所以在本学期学习完这些知识之后,安排一次课程设计是很有必要的,我们的课程设计就是要将我们所学习的理论知识运用到生活实践中,不仅做到了学以致用,而且更加深了我们对理论知识的理解。我们此次的设计任务是“电网电压异常报警电路的设计与制作”,主要是将我们学习的数字电子基础和模拟电子基础综合起来,将课本上的理论知识运用到实践中,进行综合设计来培养我们独立思考,分析问题,解决问题的能力。

  我们这次为期两周的课程设计,四个人一个小组,我们应该做到:能够独立的对任务课题进行分析研究,运用所学的理论知识,通过思考和翻阅资料,设计出最优方案。能够在理论知识的基础上进一步熟悉常用电子器件的类型和特性,合理的进行选择和运用。学会电子电路的安装和调试,遇到问题时积极思考,提高解决问题的能力。

  总而言之,希望这次的课程设计可以成功,让理论与实践可以完美结合,让自己可以学到更到的知识。

  1 方案论证

  经我们小组的讨论,电网电压异常报警器应该分为三部分,第一部分是电源模块,第二部分是采样和比较电压模块,第三部分是电网电压报警模块。

  1.1方案一

  1.1.1电源电路

  电源电路是构成整个电路的基础,可以提供电压的模拟信号,也能提供比较电路中窗口比较器的工作电压,供集成运放芯片正常工作,电源电路主要是由四个模块构成:降压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路。

  降压电路通过变压器直接降压。

  整流电路通过单相全波整流电路来实现整流,可以运用整流桥堆。

  滤波电路取较大的电解电容进行滤波,采用RCπ型滤波器进行滤波。

  稳压电路运用三端集成稳压器,用到稳压芯片7812,7805.

  1.1.2采样电路

  采样电路主要为比较器提供输入电压,进行超过250v和低于190v模拟。主要由电位器电阻构成。

  1.1.3比较电路

  比较电路由两个集成运放构成的窗口比较器,通过从电源电路采集的电压输入到窗口比较器中,与窗口比较器中的两个基准电压作比较,当输入信号电压大于250v时,比较器1产生高电平进行双频率报警,比较器2输出低电平;当输入信号小于190v时,比较器1输出低电平,比较器2输出高电平。当输入电压信号在两者之间时,两个比较器输出全为低电平,单频双频均不报警。

  运用LM324集成运放。

  1.1.4报警电路

  由555定时器构成多谐振荡器来产生单频和双频报警电路。超压报警使用“滴嘟·······”声,欠压报警使用“嘀——嘀······”声。主要由三片555定时器和两个蜂鸣器及电容,电阻构成。

  1.2方案二

  1.2.1电源电路

  考虑到电压输出的稳定性和数据的正确性,可以采用实验室仪器输出直流+12v和+5v,来代替变压器电源。

  1.2.2采样电路

  采样电路可以采用滑动变阻器和定值电阻来模拟超过250v电压和低于190v电压,通过调节滑动变阻器来产生变化电压模拟电网电压变化。

  1.2.3比较电路

  比较电路还是采用LM324组成上下限比较器对电压进行选择,然后输出给报警电路。

  1.2.4报警电路

  双频报警模块要采用两片555定时器,考虑到实验成本和面包板地方,可以用一片NE556,也可以实现双频报警。

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