模拟电子技术课程

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设计报告

题目：水位控制与报警电路的设计

班级：电子信息工程

学号：

姓名：

指导教师：

一设计要求

1.设计一个水位检测电路；

2.检测水箱分高、中、低三个检测点；

3.检测结果通过发光二极管显示。

二设计目的

1.学习原件的选择及万用表检测电子器件；

2.学会电路调试技术。

三设计内容

1.将图中低点分别接高点、中点及不接任何点，来源拟水箱水位情况。

2.图中器件在试验台上选取，继电器为直流6V，因此，V CC电压选6V，D1,D2发光二级管用两种颜色（红、绿）显示工作状态。

3.调试时直接改变2脚电位，例如，用1kΩ电位器组成分压器（图中虚线所示），改变电压，当2脚的电位低于1/3V CC时，即低于2V时，其3脚输出为高电平（3.5V 以上），当电位高于2/3V CC(高于4V)时，3脚输出低电平，在上述情况下观察继电器动作情况。

四设计思路

水位控制及报警电路可由电源、水位测试及输出控制三个部分组成。如图所示。

在图中所示电路中，水箱中高、中、低代表水位，也是3个

测试点，水位发生变化时555时基电路的2脚（6脚）电位

发生变化，从而控制3脚输出电位的变化，使三级管T导通

或截止，控制继电器J及水泵M启动或截止。

实际水位控制电路五硬件设计原理图（报警电路图）

六工作原理

1.当水箱中水位至高点时，R1被水短接，这时2脚电位大于2/3V cc，即

V2[R4/（R2+R4）]V cc > 2/3V cc

555芯片3脚输出为低电平，继电器不动作，常开触电不闭合，水泵不工作，D1绿灯亮，表示水箱水位正常。

2.当水位处于高、中两点之间时，这时只要保证2脚的电位大于1/3V cc，即

V2=[R4/（R1+R2+R4）]V CC>1/3V CC

555芯片3脚仍为低电平，状态同上。

3.当水位低于中点时，2脚电位变为低电平，此时3脚输出高电平，T导通，继电器动作，常开触点闭合，水泵工作，D2红灯亮，表示水箱在加水。

4.当水位升至高、中两点之间时，由于2脚电位小于2/3V CC，

即

V2=[R4/(R1+R2+R4)]V CC<2/3V CC

555芯片3脚仍为高电平，水箱仍在加水。

5.当水位加至高点时，2脚电位大于2/3V CC，即

V2=[R4/（R2+R4)]V CC>2/3V CC

555芯片3脚变为低电位，继电器释放，常开触点断开，水泵停止工作，D2红灯灭，D1绿灯亮，表示水箱水位正常。

七仿真现象

用短路线模拟水箱工作状态：

水箱状态V3指示灯亮

低 1 红

低接中 1 红

低接高0 绿

八结论及总结

这部分的实验，有着比较高的实用价值，我们应该重视并认真去做，做的时候要多思考。这次课程设计，虽然由于实验器件的原因，实验中红、绿指示灯没有亮，但也通过用数字万用表测量指示灯两端的电压，得出了实验结果。通过这次实验，我也学会了如何独立设计、组装和调试水位检测电路。