自动温奶器电路设计.

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恒温控制电路设计制作报告

恒温控制电路设计制作报告

恒温控制电路的设计制作报告[摘要]我设计的恒温控制系统是由中央控制器、温度检测器、显示器及键盘部分组成。

控制器采用单片机At89C2052,温度检测部分采用DS18B20温度传感器,用LED数码管作为显示器。

单片机通过温度传感器DS18B20采集温度信号送该给单片机处理,单片机再把温度数据送给数码管显示,键盘是用来调整温度预设值的。

[关键字]:单片机 C语言LED七段数码管DS18B201.1 方案设计与论证按照系统的设计功能要求,本恒温控制系统的设计必须采用单片机软件系统实现,用单片机的自动控制能力配合按键控制,来控制温度的预设及显示。

初步确定设计系统由单片机主控模块、测温模块、显示模块、键盘接口模块共4个模块组成,电路系统框图如图(1)所示。

1.2 系统硬件电路的设计根据方案的选择,系统由At89C2052、LED数码管显示电路、按键扫描电路组成。

其各功能模块如下:1.2.1 LED数码管显示电路设计显示电路采用LED数码管显示器,这里我选用的是四位的数码管,其实只用到了三位,因为预计温度不会超过100度,所以两位作为温度显示整数部分,还有一位作为小数部分,仿真电路如图2所示。

、图21.2.2 温度传感器设计由于传统的热敏电阻等测温元件测出的一般都是电压,再转换成对应的温度,需要比较多的外部元件支持,且硬件电路复杂,制作成本相对较高。

而DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,它能直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。

电路图如图(4)所示。

图(4)DS18B20的性能特点如下:(1)独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信;(2)多个DS18B20可以并联在惟一的三线上,实现多点组网功能;(3)无须外部器件;(4)可通过数据线供电,电压范围为3.0~5.5V;(5)零待机功耗;(6)温度以9或12位数字量读书;(7)用户可定义的非易失性温度报警设置;(8)报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件;(9)负电压特性,电源极性接反时,温度计不会因发热而烧毁,但不能正常工作。

关于智能暖奶器的设计

关于智能暖奶器的设计
E是 由北京集粹电子设备公 司出品的只有 4 c m宽 ,
3 . 5 c m 高 ,非常小巧的点阵液晶模块 ,它可以在低电压 3 V 的状 态下 工
作, 适合制作 小型便携装置 , 十分节能。同时具有 串行 接 口 需要 自己编
辑外部字模数组 ,最大限度的节省了液 晶显示器与单片机 的接 口 。 。
2 . 6加热报警控制单元 对加 热装 置的控 制是通 过交 流固态 继 电器 S S R 一 2 5 D A完成的, S S R 一 2 5 DA 采用 的是过零触发技术 ,可以直接应用在单片机输出端 口
采集 温度信 号送入单片机中 , 程序设定初始温度并 由键盘加减至所需温
度 。当温度低于设定时 ,继 电器 闭合 ,电热丝加热 ,温度上升 。低 于设
2 . 5 L C D显 示 单 元

引 言
随着人们 生活水 平的不断提高 ,婴儿用品也逐渐得到大家的购买。 现在新 生儿 的妈妈们 大多是上班族 , 很难保证孩子能 喝到适宜温度 的奶 水, 并且生活 中有些 宝宝喝奶 断断续 续 , 甚 至半夜要 喝奶 。为了让妈妈 从繁琐 的暖奶 过程中解脱 出来 , 让宝宝及时喝上有适宜温度的乳汁 , 本
外 围电路 ,简单有效。
[ 1 ] 马淑华,王凤 文, 张美金 ,单片机原理 与接 口技术 [ M ] . 北京 :
北 京邮电大学出版社. 2 0 0 5 ,1 3 — 2 6 6 .
[ 2 ] 杨静 ,施丽婷 ,智 能温度传 感器 D S 1 8 B 2 0 在温度控制系统 中的
发光 ,同时蜂鸣器就会发 出连续不断 的滴答滴答声音 。
结 论
A T 8 9 S 5 2 是与 M C S 一 5 1 单片机兼容的 ,一种具有低功耗 、高性能 8 位 C MO S 传感器 的微控制器 , 同时它带有 8 K B的可反 复擦写 1 0 0 0次的

2010年毕业设计说明书(基于单片机的电加热恒温控制器的设计)[管理资料]

2010年毕业设计说明书(基于单片机的电加热恒温控制器的设计)[管理资料]
图2-2 AT89S52引脚结构图
A. VCC:电源
B. GND:地
C. P0口:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口,每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。
当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下,P0具有内部上拉电阻。
C.在原理图的基础上设计PCB图;
D.完成系统的软件设计;
A.温度控制范围:室温+10℃~+90℃;
B.温度控制精度±℃;
C.温度设置:可以由按键设置控制温度;
D.显示:四位有效值显示。
对课题进行深入的分析和思考,可将整个系统分区为以下几部分:控制电路、温度设定电路、测温电路、显示电路、加热电路。
C.方案三
采用LED数码管动态扫描,LED数码管价格适中,对于显示数字最合适,而且采用动态扫描法与单片机连接时,占用的单片机口线少。
综上所述,所以采用了LED数码管作为显示。
根据题目,可以使用电炉加热,当水温过高时,一般只能关掉加热器,让其自动冷却,加热电源选用220V交流电。
A.方案一
采用电力电子技术的PWM技术,控制其功率实现较好的精度,但电路设计比较麻烦,制作难度比较大。
B.方案二
采用AT89S52,片内ROM全都采用Flash ROM,能以3V的超低压工作。同时,也与MCS-51系列单片机完全兼容。该芯片内部存储器为8KB ROM存储空间,同样具有89C51的功能,且具有在线编程可擦除技术,当在对电路进行调试时,由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时,不需要对芯片多次拔插,所以不会对芯片造成损坏。
j.低功耗空闲和掉电模式
k.掉电后中断可唤醒

恒温箱中的科学

恒温箱中的科学

这种利用温度计作为温控开关有较明显的不足, 通常使用一种特殊的电阻(热敏电阻)替代,请看 图并思考热敏电阻有什么特点?
热敏电阻的阻 值随温度的升高而 减小,每个温度对 应不同的阻值。
利用热敏电阻来设计一个恒温箱的电路。甲图是恒 温箱的简化电路,请将电阻丝R0和热敏电阻R1接入电路, 并将电路补充完整。
(1)从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为_9_0__Ω。 (2)恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端? ___A_、__B_端______________。
(3)若恒温箱内的温度达到100 ℃时,通过计算分析 恒温箱加热器是否处于工作状态?
(当线圈中电流大于或等于28 mA时,继电器的衔铁被吸合)。
设计暖奶器中的电路
如图所示是一种恒温暖奶器的工作原理图。 请说明这种装置恒温的原理。
当温度低于35℃时,控制电路断开,电磁铁失去磁 性,衔铁B在弹簧的作用下向右运动,触点开关C闭合, 工作电路接通,电热器工作加热;
当温度达到35℃时,控制电路C接通,电磁铁有磁性, 衔铁B被向左吸引,触点开关断开,工作电路开路,电热 器停止工作。
恒温箱内的温度达到设定的温度附近时,电磁 继电器频繁通断,这对电磁继电器和电热丝的使用 寿命不利。如何缓解这一问题?
有同学提出可以在工作电路中加装一个阻 值很大的电阻,你认为该方案可行吗?
1.图甲为热敏电阻的R-t 图像,图乙为用此热敏电 阻R和继电器组成的恒温箱 的简单温控电路。继电器 线圈的电阻为150 Ω 。当 线圈中电流大于或等于28 mA时,继电器的衔铁被吸 合。为继电器线圈供电的 电池的电压为6 V,图中的 “电源”是恒温箱加热器 的电源。
通/断开). (3)电磁继电器的电源两端电压U=6V,电磁继电器线圈的电阻可 不计,通过实验测得当电流为30mA时,电磁继电器的衔铁被吸 合。若可变电阻器R2的电阻值设定为150Ω时,恒温箱温度可达

自动温控热疗仪硬件电路设计毕业论文

自动温控热疗仪硬件电路设计毕业论文

自动温控热疗仪硬件电路设计毕业论文目录前言 (5)第1章概述 (7)§1.1 硬件电路原理 (7)§1.2 系统涉及的重要电路及元件 (8)§1.3 系统框图 (8)第2章稳压电源电路 (9)§2.1 三端稳压集成电路7805 (9)§2.2 稳压电源电路 (9)第3章过零检测电路和温度控制回路 (11)§3.1过零检测电路 (11)§3.2 温度控制回路 (13)第4章人机界面 (16)§4.1 显示屏LCD1602管脚定义和接线图 (16)§4.2键盘 (17)第5章红外温度传感器MLX90614 (18)§5.1 MLX90614简介 (18)§5.2 MLX90614的结构 (19)第6章单片机的选择 (22)第7章红外灯 (23)§7.1 红外线疗理简介 (23)§7.2 红外线光源 (23)第8章电路板设计 (25)§8.1 电路板设计步骤概述 (25)§8.2 电路板设计具体流程 (26)第9章电路调试 (28)§9.1 调试的注意事项及原则 (28)§9.2 具体调试过程 (28)第10章系统软件简介 (30)第11章系统机械设计简介 (31)结论 (34)参考文献 (36)致谢 (38)附录 (39)附录一:主板原理图 (39)附录二:电源和控制板原理图 (40)附录三:主板制板图 (41)前言热疗仪是通过加热人体组织来实现临床疗效的仪器,主要有微波治疗仪、红外线治疗仪、短波治疗仪和超短波治疗仪等常见设备。

这些设备主要机理是利用能产生热效应的电磁波,使人体组织温度上升来扩血管,改善血液循环,促进炎症吸收和改善细胞的营养关系和新代谢。

相比较而言,红外线的穿透力最弱,治疗时需要裸露人体组织。

短波、超短波的穿透力最强,但是脂肪对此类电磁波的吸能太强,功率过高容易导致脂肪液化。

电子技术课程设计液体恒温控制电路设计报告大学论文

电子技术课程设计液体恒温控制电路设计报告大学论文

电子技术课程设计报告学院:应用科学专业班级:电科14-2学生姓名:指导教师:完成时间:2016.7.9成绩:液体恒温控制电路设计报告一. 设计要求1、设计一个输出直流+5V,电流为300mA的稳压电源,作为系统的供电电源。

2、小型温度控制电路适用于液体温度,恒温箱等温度的控制,要求温度控制范围为10℃~100℃,静态功率约为5W,可控2KW以下的加热器。

3、(1)给出系统的设计原理,最佳方案。

(2)画出设计的单元电路图,总电路图。

(3)进行单元电路参数的计算(4)列出系统所采用的元器件的型号,特性。

(5)分析系统的优缺点,创新点。

二. 设计的作用、目的1.巩固加深对模拟电子技术基础知识的理解,提高综合运用所学知识的能力。

2.通过查找资料、选方案、设计电路、仿真和调试、写报告等环节的训练,培养学生独立分析问题、解决问题的能力。

3.了解电子线路设计的过程、工艺技术规范,学会书写设计说明书。

三.设计的具体实现1.系统概述(1)利用直流电源稳压电源为系统提供电源。

(2)利用温度传感器将感知温度转换为电信号—电压,将电压输入检测桥路。

(3)检测桥路检测电压,并把信号输入电压比较器。

(4)通过电压比较器将最终电压输入驱动电路,再由继电器使加热器工作。

设计原理图如下图所示图一:设计原理图2.单元电路设计(或仿真)与分析本控制器是为需要恒温的环境提供测量和控制温度的专用电路,该电路能显示环境温度并能设定控制的电路。

该电路由测温系统与恒温控制系统两大系统以及电源单元组成。

测温系统是由温度传感器、恒流源、温度数字显示单元构成;恒温控制系统则由温度设定单元、温度比较单元和加热控制输出单元四个单元组成。

3.电路的安装与调试1、直流稳压电源直流稳压电源作为系统的供电电源,它一般由电源变压器,整流滤波电路及稳压电路所组成,整流器把交流电变为直流电。

经滤波后,稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。

2、温度传感器温度传感器有四种主要类型:热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。

恒温自动电路控制系统设计

恒温控制电路设计一.概述:本设计的主要内容是用单片机系统进行温度实时采集与控制。

温度信号由AD590K和温度/电压转换电路提供,对AD590K进行了精度优于正负0.1°C的非线性补偿,温度实时控制采用分段非线性和积分分离PI算法,其分段点是设定温度的函数。

控制输出来用脉冲移相触发可控硅来调节加热丝有效功率。

系统具备较高的测量精度和控制精度。

二.实施方案:本题目是设计制作一个恒温箱控制系统,为测量和温度调节方便,内加2L纯净水,加热器为100W电炉。

要求能在40度到100度范围内设定控制水温,静态控制精度为0.2°C,并具有较好的快速性与较小的超调.含有十进制数码管显示、温度曲线打印等功能。

关键词:非线性补偿:大多数被测参数与显示值之间呈现非线性关系,为了消除非线性误差,必须在仪表中加入非线性补偿电路。

常用的方法有:模拟式非线性补偿法、非线性数模转换补偿法、数字式非线性补偿法等。

分段非线性:由于热敏电阻的阻值与温度之间的关系存在着非线性,需通过计算机进行非线性改正,消除非线性的影响。

为克服非线性的影响,采用分段线性法补偿。

如果该温度计的测量范围为5℃至45℃,将整个温度测量范围等分为10个小区间,每4度为一个区间,在每个区间内温度与频率的关系可视为线性。

过零检测光耦:过零检测光藕就是在交流电网过零检测光藕.在电网过零时干扰最小,不会影响模拟测量的结果,这种光耦是在直流电时导通的.它的前级结构是二极管。

热惯性:系统在升温过程中,加热器温度总是高于被控对象温度,在达到设定值后,即使减小或切断加热功率,加热器存储的热量在一定时间内仍然会使系统升温,降温有类似的反向过程,这称之为系统的热惯性。

超调:系统在达到设定值后一般并不能立即稳定在设定值,而是超过设定值后经一定的过渡过程才重新稳定。

传感器滞后是指由于传感器本身热传导特性或是由于传感器安装位置的原因,使传感器测量到的温度比系统实际的温度在时间上滞后,系统达到设定值后调节器无法立即作出反应,产生超调。

PTC自动恒温式电饭锅电路图

家用电器的自动控温原理介绍一、控温装置介绍家用电器中的自动控温装置常用的有双金属片、压力式继电器、热敏电阻式继电器、PTC 发热体等。

1、双金属片图一为双金属片原理如,常温下双金属片呈平直状态,静动触头闭合,常用于电饭煲和饮水器。

它的工作原理为:当温度升高时,双金属片向膨胀系数小的那边弯曲,电接头中的触点断开,电路被切断,当温度下降到一定值时,电接头中的触点重新闭合,如此反复作用,来控制电路。

2、压力式继电器 常在电冰箱中应用,图二是它的结构示意图,A 、B 为两个接线柱,C 、D 分别为静、动触点,一般处于断开状态,E 为温差调节螺丝,F 为温度高低调节凸轮,G为感温包、H 为感压腔,感温包和感压腔内充有一定量的气体,I 为弹簧。

它的工作原理为:当电冰箱内的温度升高时,感温包内压强随之增加,感压腔缓慢向左凸,使动触点与静触点闭合,工作电路被接通,冰箱开始制冷,当温下降时,感压腔内压强下降,动静触点又被分离,制冷停止;如此反复,从而把箱内温度自动控制在所规定的范围内。

3、热敏电阻式继电器常在空调中使用,图三中R P 为调温电阻,R t 为热敏电阻,电阻随温度上升而增加,J 为继电器。

它的工作原理为:安温度升高时,由于热敏电阻阻值变大,所以B 点电势升高。

当B 点电势升于某一值时,A 点输出高电平,三极管被接通,驱动继电器J工作,吸合制冷工作电路开关K ,空调开始制冷;当温度降到某一值时,B 点电势降低,A 点又输出低电平,继电器断开,制冷工作电路停止工作,如此往复控制温度。

二、常见家用电器控温原理介绍 (一)、电饭煲电饭煲是家庭中最常用的电器,原理图也较简单,如图是“三角牌”自动西施煲(电饭煲)的电路图。

工作原理如下:当按下手动按钮(AN )后,保温元件(BR )、保温指示灯(ZSD 2)和R 3被短路,发热盘R 1正常工作,煮饭指示灯(ZDS 1)发出红光,当加热温热达到1030C 度,磁钢限温器(XW :是磁钢限温开关,当温度达到1030C (居里点)以下时,呈现出磁性物质特性,当高于居里点时,失去磁性)产生动作,手动按钮被断开,保温指示灯被接R 2L 2 R 4 R 1R 3L 1 KM ( ( (( 220V ~RD 固定端 膨胀系数大 膨胀系数小 电接头 动触头 静触头图一 GF E C DBA HI图二 R P R tBAJK制 冷 工 作 电 路图三入电路,发出黄光,发热盘两端电压下降,煮饭指示灯因电压太低而不再发光,发热盘功率明显变小,起保温作用,当温度下降到700C 左右时,保温元件(BR :双金属片自动开关,当温度达度70~800C 时自动断开,当温度低于700C 时自动闭合)闭合,保温指示灯和R 3又被短路,发热盘又正常工作,煮饭指示灯又发出红光,当加热到70~800C 时,保温元件又自动断开,发热盘功率又下降,如此往复,起到保温作用。

一款由一个快热档和一个慢热档进行控温的的电热毯自动保护恒温器电路图

很多电热毯的温度控制都采用手动开关,它是由一个快热档和一个慢热档进行控温的,这样电热毯内部温度较难控制在某一恒定的温度下工作,给使用者带来不少的麻烦。

现在给大家介绍一种电热毯自动控制电路,它能在预定的温度下工作,还能起到停电自锁、过电压保护的作用。

以下为一款电热毯自动保护恒温器电路图。

自动保护恒温器电路图
它主要由停电自锁电路、过电压保护电路、自动恒温控制电路组成。

当按钮开关S2按下,220V 交流电经电容C2降压、V6和V7稳压整流、C3滤波后供继电器J 使用,这时J 通电吸合,常开触点J1接通,使得电路自锁。

SCR 选用小型塑封单向可控硅MCR100-8型。

Rt
为正温度系数热敏电阻
PTC ,其阻值大小可在实验中确定。

V6选用稳压值12V ,额定功率1W 的稳压二极管。

C2的容量可在0.47~1uF(耐压630V)范围内选用。

MY 选用压敏电压470V ~480V 的压敏电阻。

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NE555制作的恒温器

电子工程学院课外学分设计报告题目:NE555制作的恒温控制器姓名:何峰学号:电B0912 05 专业:电子信息工程技术实验室:开放实验室组别:同组人员:设计时间: 2011 年2月20日—— 2011 年 6月 30 日评定成绩:审阅教师:目录1.专业综合设计任务 (1)1.1项目的背景 (1)1.2项目的任务 (1)1.3项目的目的 (1)1.4项目的要求与设计指标 (1)2.方案设计与论证 (1)2.1 NE555芯片功能 (1)2.2整体设计原理 (3)3. 硬软件设计 (4)4. 实现与测试(或调试) (5)5.分析与总结 (5)5.1电路创新 (5)5.2心得体会 (6)6. 参考文献 (6)1. 专业综合设计任务1.1项目的背景旧式的恒温控制器大多数采用继电器来切换加热电源,由于加热电流较大,在使用一段时间后,继电器触点容易被烧毁,因此需要经常更换继电器。

自从出现了晶闸管,由于其完全可以取代继电器,因此便开始用它制作无触点的恒温控制器。

由于这种恒温控制器采用了热敏电阻、运算放大器和双向晶闸管,它的控制精度高、工作可靠,还能节省维修费用。

1.2项目的任务设计一个恒温控制电路,实现对电热器的工作状态的控制。

1.3项目的目的1.通过对电子技术的综合应用,使学到的理论知识相互融会贯通,在认识上产生一个飞跃。

2.初步掌握一般电子电路设计的方法,得到一些工程设计的初步训练,并为以后的毕业设计奠定良好的基础。

3.培养自学能力,独立分析问题解决问题的能力。

4.通过课程设计这一教学环节,树立严肃认真,文明仔细,实事求是的科学作用,树立生产观点,经济观点和全局观点。

1.4项目的要求与设计指标要求设计的恒温控制电路能实现如下功能:1、电热器加热工作状态显示;2、电热器停止工作状态显示;2. 方案设计与论证NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号,555系列IC的接脚功能及运用都是相容的,只是型号不同的因其价格不同其稳定度、功耗、可产生的振荡频率也不大相同;而555是一个用途很广且相当普通的计时IC,只需要少数的电阻和电容,便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。

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电气工程学院课程设计说明书设计题目:自动温奶电路设计系别:电气工程系年级专业:检测一班学号: 131203021001学生姓名:顾春阳指导教师:崔建新教师职称:讲师电气工程学院《课程设计》任务书课程名称:测控仪器电路设计基层教学单位:仪器科学与工程系指导教师:崔建新说明:1、此表一式三份,系、学生各一份,报送院教务科一份摘要随着科学技术的发展,人们的生活节奏加快,人们对婴幼儿的养育时间减短,同时对婴糼儿养育的要求不断变高,需求变得越来越多种多样。

研究一种婴儿全自动热奶器,只要将奶瓶放入热奶器内,热奶器就会自动加热,并且使奶瓶保持在恒温状态,从而省去了要热奶的麻烦,给父母亲提供了很大的便利。

该简易自动温奶器还能同时用于对饮料、饭菜等的保温,对日常生活也有很大的帮助。

通过利用NE555振荡器对电路进行延时,控制使之保持温度;热敏电阻器对温度进行监测,保证装置维持恒温;电源电路对电源稳定有作用。

关键词:NE555振荡器加热温控目录摘要 (1)第一章绪论 (3)1.1 设计背景 (3)第二章设计方案 (4)2.1 自动温奶器功能 (4)2.2 产品装置的意义 (4)2.3 自动温奶器工作原理 (4)2.4 元器件选择和制作 (6)2.5 温奶器装置框图 (7)2.6 单元电路图 (7)2.7 整体电路图 (12)第三章结论 (13)第四章参考文献 (14)第五章心得体会 (15)第一章引言随着时代的进步,生活节奏的加快与对待婴幼儿的养育问题同时更加重视的问题之间的矛盾,促使我来研究婴幼儿牛奶加热问题。

由于婴儿的消化系统的脆弱,使得婴儿有了少吃多餐的特性和对待食物的温度有着严格的要求,婴儿奶粉冲泡要求是30℃-40℃,而婴儿对食物最易接受的温度是28℃,这就给很多上班族家庭带来了很多的麻烦。

为了给人民生活带来最大的便利,而研制了一种给婴儿奶瓶自动加热的婴儿奶瓶自动加热器,来迎合各种家庭和需要。

1.1设计背景现今在国内市场上的婴儿奶瓶自动加热器多为纯连续加热或者是只是一次性加热报警的加热器,根据现在人们的需求,决定研制一种即可一次性加热,又可连续加热的加热器。

也就是在原有的连续加热器上加上温控报警系统,又不改变可连续加热的功能。

婴儿奶瓶自动加热器具有以下特性:1、科学性:该项目使用了组合式发明法,它把生活中的温控电路与普通加热器有效地组合起来,它的设计合理,构思新颖,科学性强。

2、创新性:婴儿奶瓶自动加热器是加热器和温控电路相结合改制成的,它集于普通加热器和温控电路于一体,使普通加热器的原有功能扩大,实用性增强,能够长时间的保持一定的温度。

3、实用性:婴儿奶瓶自动加热器具有双重功能,即可当普通加热器使用,又可以长时间保温,它比普通加热器使用更方便、更实用、更科学,它价格低廉,使用方便适用于各种类型的家庭。

第二章设计方案2.1自动温奶器功能自动温奶器可以对奶瓶进行加热,保温通过设定温度,温奶器自动加热奶瓶使奶瓶达到设定的温度,保持奶瓶的恒温。

使用方便简洁。

使用普通电热杯和本文介绍的自动温奶控制器,可对婴儿奶瓶进行自动加热,他是年轻父母亲的得力助手。

2.2产品装置的意义自动温奶器是电子科学发展的产物,是对电路设计,系统组合和优化的理解所设计出的电子电路,具有广泛的意义。

我们在理解温奶器工作原理的同时,根据设计要求和设计参数,分析各部分电路的作用,整合电路就得到了整个系统。

自动温奶器极大的方便了人们的日常生活,也应为人们生活的需求,促进了电子科学的发展,从而有更多的满足方便的电子产品问世。

2.3自动温奶器工作原理自动温奶控制器的线路如图所示,它由温度传感器,单稳态触发器和电源电路等几大部分组成。

温度控制装置由以下几部分组成,变压器将220V交流电变成低压交流电,同时也起到绝缘隔离作用温度传感器固定在温度控制装置中,给加热丝通上交流电,给加热体加热。

自动温奶器电路示意图单稳态触发器由NE555时基集成电路构成,热敏电阻RT用作温度传感器。

当电热杯内的水温较低时,热敏电阻器RT表现阻值较大,调节电位器RP可是时基集成块触发端第2脚的的电平低于1/3电源电压(指集成块A的供电电压VDD),单稳电路出发翻转进入暂态,电路置位,输出端第3脚输出高电平,继电器K通电吸合,其常开接点K-1闭合,插在X里的电热杯通电加热。

同时发光二极管LED点亮发光,指示温奶器处于加热工作状态。

这时集成块内部放电管截止,第7脚被悬空,电源通过R2向电容C1充电,使阈值端第6脚电平不断升高,约经t=1.1R2C1≈30s时,6脚电平可上升到2/3电源电压,如这时水温仍然较低即第2脚电平仍低于1/3电源电压,电路则保持位置状态不变,电热杯继续加热;如此时水温已达到预定温度(如28℃),因RT水温度升高而下降,这时2脚电平已高于1/3电源电压,时基电路即复位亦即单稳态触发器翻转进入稳定态,第3脚输出低电平,继电器K失电释放,接点K-1跳开,插座X停止对外送电,电热杯就停止加热,同时加热器指示灯熄灭。

此时,集成块内放电管导通,第7脚对地短接,所以C1储存的电荷就通过第7脚泄放可为下次加热做延迟准备。

此时如果长时间不取用奶瓶,杯内温度就会逐渐下降,当温度降至40℃以下时,由于RT阻值变大,集成块的第2脚电平又降至1/3电源电压以下,时基电路再次置位,电热瓶又通电加热……如此反复循环,放在电热杯内加温的奶瓶就能保持恒温。

调节电位器RP的阻值,可以改变奶瓶恒温温度的高低。

整机电源由变压器T降压,二极管VD2—VD5桥式整流和电容C2滤波供给,由于奶瓶恒温不要求很高的精度,所以不必对电源进行稳压。

2.4元器件选择与制作A可选用NE555时基集成电路。

VD1用1N4148型硅开关二极管,VD2—VD5可用1N4001型硅整流二极管。

LED用普通圆形红色发光二极管。

RP最好采用WSW有机实芯微调可变电阻器,Rt为负温度系数热敏电阻器。

R1R2伟碳膜电阻器,K为微小型中功率继电器。

C1C2为电解电容器。

T为小型电源变压器。

温度传感器探头需做适当的加工,如图示用塑料软解衔接好热敏电阻Rt,连接点处要套上绝缘线管,然后再用环氧树脂将整个热敏电阻器与焊接点统统密封起来,经过这样的的处理后,热敏电阻器就不怕水的侵蚀了。

全部元件安装好后就需要对控制温度进行调整,调整时现将微调继电器RP至于阻值最小的位置,接好热敏电阻器连接导线,将热敏电阻器至于杯中,在杯内放置一支温度计,向杯内加入热水,眼睛注视温度计的温度变化,当温度达到40℃时即停止加热。

然后用小起子逐渐调大RP,当调至某一位置时,可听到继电器“哒”一声吸和响声,同时发光二极管LED点亮发光,将Rp至于此位置不变。

在向杯内加冷水,使温度低于40摄氏度,约过30s后,又能听到继电器“哒”一声的释放声,同时LED熄灭。

如延时时间太长,远大于30s,可以适当减小R2或C1的数值,反之则加大。

再向杯内加热水,使水温升高到40摄氏度,如能又听到继电器响声,同时LED发光,表示RP的阻值已经调好,否则需要重调RP,务必使之达到上述的要求。

调好后可以用火漆封固RP,防止其阻值变化。

2.5温奶器装置框图装置框图2.6单元电路图A 热敏电阻温度传感器原理如下:通过测温部分对水温进行测量的测量值与给定值在比较部分进行比较,利用比较过后的输出值对加热部分进行控制,从而实现对水温的控制。

测温电路:一个1KΩ的热敏电阻及控压电阻组成。

水温改变热敏电阻的电阻值,从而改变R12电阻下端点电压.实现模拟信号向数字信号的转变.比较电路:主要由4个比较运算放大器、1KΩ的可控电阻及控压电阻组成。

通过运放对测温部分的输出电压和设置电压的比较所输出的电平来控制报警电路和控制电路。

VCC与地间串联的电阻为温度设置电阻。

通过从中取得电压获得温度比较点。

报警电路:由一个与门、红绿LED和限流电阻组成。

由比较部分输出的电平在与门进行逻辑运算,从而实现报警灯的设计。

U1为40℃温度比较,当水温低于40℃,热敏电阻上端电压高于设置电压则输出低电平,通过与门输出低电平后红灯发光。

U3为70℃温度比较,当水温高于70℃,热敏电阻上端电压低于设置电压则输出低电平,通过与门输出低电平后红灯发光。

当水温高于40℃,低于70℃则U1和U3都输出高电平,通过与门输出高电平后绿灯发光。

由此实现电路报警。

控制电路:由晶闸管、加热器和限流电阻组成。

由比较部分输出的电平控制晶闸管的开断,从而实现对加热器工作状态的控制。

同上,对U2而言,当水温高于50℃,热敏电阻上端电压低于设置电压,则输出低电平,三极管D1断开,H2停止工作;当水温低于50℃,热敏电阻上端电压高于设置电压,则输出高电平,三极管D1导通,H2开始工作。

同理,U4亦是如此。

B 单稳触发器NE555引脚图单稳电路555时基电路是一种将模拟功能与逻辑功能巧妙结合在同一硅片上的组合集成电路从NE555时基电路的内部结构电路图(图4-1-2)中可看到,VTl-VT4、VT5、VT7组成上比较器Al,VT7的基极电位接在由三个5kΩ电阻组成的分压器的上端,电压为1/3VDD;VT9-VT13组成下比较器A2,VTl3的基极接分压器的下端,参考电位为1/3VDD。

在电路设计时,要求组成分压器的三个5kΩ电阻的阻值严格相等,以便给出比较精确的两个参考电位1/3VDD和1/3VDD。

VTl4-VTl7与一个4.7kΩ的正反馈电阻组合成一个双稳态触发电路。

VTl8-VT21组成一个推挽式功率输出级,能输出约200mA的电流。

VT8为复位放大级,VT6是一个能承受50mA以上电流的放电晶体三极管。

双稳态触发电路的工作状态由比较器A1、A2的输出决定。

NE555电路的工作过程如下:当2脚,即比较器A2的反相输入端加进电位低于1/3VDD的触发信号时,则VT9、VTll导通,给双稳态触发器中的VTl4提供一偏流,使VTl4饱和导通,它的饱和压降Vces 箝制VTl5的基极处于低电平,使VTl5截止,VTl7饱和,从而使VTl8截止,VTl9导通,VT20完全饱和导通,VT21截止。

因此,输出端3脚输出高电平。

此时,不管6端(阈值电压)为何种电平,由于双稳态触发器(VTl4-VTl7)中的4.7kΩ电阻的正反馈作用(VTl5的基极电流是通过该电阻提供的),3脚输出高电平状态一直保持到6脚出现高于1/3VDD的电平为止。

当触发信号消失后,即比较器A2反相输入端2脚的电位高于1/3VDD,则VT9、VTll截止,VTl4因无偏流而截止,此时若6脚无触发输入,则VTl7的Vces饱和压降通过4.7kΩ电阻维持VTl3截止,使VTl7饱和稳态不变,故输出端3脚仍维持高电平。

同时,VTl8的截止使VT6也截止。

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