温度控制报警系统课程设计报告，温度报警电路设计

电子信息技术

第一章设计任务

1.1 基本要求：

（1）可调温度范围在0-100度之间。

（2）当超过设定的温度值后蜂鸣器会发出嘀嘀间断声。（3）蜂鸣器的发声频率为1HZ。

(4)在保证性能的前提下，尽量减少功耗，降低成本。 1.2 设计任务及目标（1）画出原理图。

（2）按照所画的原理图将实物焊接好，逐步调试直至完全达到要求。（3）完成实验报告。

1.3 主要参考器件

LM324 继电器

第二章系统组成及工作原理

2.1 设计原理

温度检测报警系统的框图为：

整个系统是由四步分组成，温度的变化由温度检测电路呈递给系统。若温度超过预设值，温度检测电路将会把由温度而引起的电压改变反应给放大比较电路，该部分将微小电信号放大比较后启动驱动电路，驱动电路的启用将会使蜂鸣器控制部分工作，从而使蜂鸣器发声。 2.2 设计方案

本次的课程设计是温度检测报警系统。该装置可以放在需要及时返回空间温度的场合。当空间温度超过预设值时，蜂鸣器会发出间断的响声。

该课程设计的目的是温度控制报警的设计与制作，其主要工作方式是由热敏电阻及其周围电路来感应四周的温度变化从而做出相应的开关动作，从而控制蜂鸣器的响声。

当外部温度改变时会引起热敏电阻阻值的改变而照成放大器两输入端电压值改变，电压的变化使放大电路正常工作，之后将放大后的电信号传递给比较器，使比较器产生相应的动作，从而启用驱动电路，使方波发生电路工作，蜂鸣器发出间断的鸣叫声。

2.3 单元模块

2.3.1 温度检测

R3代表的就是箔电阻（箔电阻的阻值会随温度的升而变大，具体变化见附录一），120欧是当温度为50摄氏度时的电阻值，当温度超过50度时箔电阻的电阻值就会大于120欧，由于R3,R4的阻值不同而产生压差。 2.3.2 放大比较

放大所用的芯片是LM324,它是四路输入输出芯片，可以对信号进行放大与比较以及其他。

由于两输入端的压差，放大器工作在放大区，将信号放大后，将采集到的电信号经R9流向LM324AD正向输入端与1.7V进行比较，若该信号比1.7大则输出一个高电平，从而使驱动电路工作，反之，输出低电平时，不能使驱动电路工作。

2.3.3 驱动电路

继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统和被控制系统。通常应用于自动控制电路中它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种自动开关。股灾电路中起着自动调节，安全保护，转换电路等作用。

本实验设计采用的是电磁继电器。电磁式继电器一般是由铁芯，线圈，衔铁，触点簧片等组成。只要在线圈上加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点的吸合。当线圈断电以后，电磁的吸也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回到原来的位置，使动触点与原来的静触点吸合。这样吸合，释放，从而达到了在电路中的导通，切断的目的。

该部分电路中，三极管的基极输入高电平时，使继电器工作，常开的开关闭合，从而使下一级电路工作。

2.3.4 报警电路

芯片反向输入端接继电器的常开开关，驱动电路工作时，开关会闭合，此时该方波发生器就会工作，输出一个频率为1HZ的方波，使蜂鸣器间断性的发声。

第三章安装于调试

3.1 电路的安装

电路安装要注意的几个方面

１.先装矮后装高，先装小后装大，先装耐焊的等等。

２.布线尽量使电源线和地线靠近实验板的周边以起到屏蔽作用。

３.最好分模块安装。此外，焊接时要注意不要虚焊，假焊，漏焊，更不能出现过焊，应为有些器件，不能耐高温。

3.2 检测放大比较电路调试

3.2.1 检测部分

先给温度检测部分上电并改变R3的阻值，用万用表测量R3,R4两端电压，若两部分的电压不同则证明该部分是好的，是可以正常工作的，可以接着进行下一步了，否则，继续调试，检查是否有短路断路的情况或者其他。

3.2.2 放大比较部分

将该部分与温度检测部分连接并供电。改变R3阻值，此时再用电表测量放大器两输入端的电压值，若此时的电压值与未接入上次测量值相同则进行下一步，否则，检查电路看是否是R6,R7出了问题。

用电表测量放大器输出端的电压，看是否达到了预期要求，若是则继续下一步，否则看是否是放大器本身出了问题还是其他什么原因。

在箔电阻阻值改变的情况下检测比较器输出电压是否会出现

高低电平的改变，如果是则说明以上电路都是好的，否则则是比较部分出了问题，此时需要继续检查电路直至成功。

3.3 报警电路的调试

先将芯片反向输入端与相应位置（即接继电器常开端口的两端）短接，单独给此部分供电，若供电后蜂鸣器会发出间断性的鸣叫，则是方波发生器正常工作了，即该部分无问题，反之，则需要继续检查电路了。

3.4 系统调试

将几个模块连接好，附上电源。看是否达到预定效果。若没有，则用示波器逐个检查信号，再检查是否存在虚焊的问题。知道达到试验效果。

此外，还需要多次上电调试，观察是否有其他状况，是否有不稳定的情况发生。在调试过程中尤其要注意电路中的虚焊，如果电路不稳定，很有可能是虚焊引起的。

第四章实验小结

4.1实验结论

从实验中，懂得了一个在设计中很重要的思想-单元模块化，根据所需功能逐个设计电路，然而每个电路之间的联系又是一个重点。本实验中，可分为四个模块，温度检测、信号的放大与比较、驱动电路、报警电路，当然各个电路之间的联系又是关键，为整个系统的工作架上桥梁。在本设计中原本需加上滤波电路，但是所用电源比较稳定，所以没有加滤波电路。

4.2 实验心得

从实验中，我学会了团队精神，并且学会了如何设计制作一个电路。我们从设计到制作都是靠团队，找老师，查资料。虽然我身为班上重要组织人员，需要在老师和同学之间架上桥梁，帮同学统计元件和领元件，所以在焊接布局上都是队友给力啊，在制作中，遇到过很多难题，也问过老师，学会了如何解决和调试

电路的错误。本次试验虽然是我第一次做设计实验，虽然不能说很出色，但也是一个起步，我们深刻的了解到只有学好理论知识，只有多实践，才会出成果。在设计中有很多知识我们都忘了，这也让我们重温了模电知识，拾起遗忘在角落的知识。团队知识与协作意识是本课设中重要的知识。附录一