高低电平报警器S.docx
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高低电平报警器S
目录
1引言.................................................................................................
（2）
1.1、设计目的………………………………………………………………
（2）
2设计原理…………………………………………………………
（2）
2.1、设计要求………………………………………………………………（3）
2.1、总体框图………………………………………………………………（3）
2.2、0~10V的步进电源设计…………………………………………………（3）
2.3、窗口比较器设计…………………………………………………………（5）
2.4、报警电路设计…………………………………………………………（6）
2.5仿真模拟…………………………………………………………………（7）
3实验仪器与器件……………………………………………………（9）心得体会………………………………………………………………（9）
参考文献…………………………………………………………（10）
引言
在我们的日常生活中，经常会用到一些仪器设备只能在一定的输入电压范围内工作，超出此范围，电路工作就不正常。
由于这个原因，就需要对输入电压进行监控。
本课题从教学训练的角度出发，要求设计一个高低电平报警电路。
1、设计目的
1、了解电压监控的作用和原理；
2、掌握三端可调稳压器的设计、调试方法；
3、掌握报警电路的设计方法。
2、设计原理
2.1技术要求
1）当输入电压
时
时电路报警。
2）VI为0~10V步进电源，步进1V，自制。
3）VCC=15V.
2.2总体框图
根据技术要求，此报警器可由以下几部分组成，首先要产生输入电压VI：
0~10V的步进电源；第二部分是比较器，将VI与报警门限电平相比较，由于该报警器要求有两个门限电平，即
时
电路报警，而
时
电路不报警，所以这里选用窗口比较器；第三部分则为报警电路。
总体框图见图5-4-1。
2.30~10V步进电源的设计
电源变压器、整流、滤波部分的设计参见实验十整流与稳压。
由于要求输出0~10V步进电源，在此选用三端可调输出集成稳压器CW317，有关芯片介绍和电路设计原理可参见课题九数显式稳压电源。
CW317输出电压范围为1.2V~37V，为了能满足技术要求输出0~10V，可再选用一片CW337（输出-1.2~-37V），使之输出-1.2V，与CW317的+1.2V相加，从而使输出电压达到0V。
参考电路如图5-4-2所示。
图中用4个开关的不同组合方式来调节CW317的输出电压Vo1，由3.10可知
改变
即可改变
，根据上式，读者可以很容易的推导出四个开关不同的闭合方式下Vo1的值。
CW337的输出Vo2始终为1.2V。
A1组成同相加法器，将Vo1与Vo2相加，即Vo=Vo1+Vo2.
2.4窗口比较器的设计
电路如图5-4-3（a）所示，传输特性如图5-4-3（b）所示。
根据技术要求，UL应为1/5Vcc=8V，UH应为4/5Vcc=8V
取R1=R2=R3=15K可满足技术要求，工作过程如下：
当VI>UH时，D1导通，Vo为低电平
当VI当UL2.5报警电路的设计
报警电路的设计方法较多，本课题采用简单的发光二极管和蜂鸣器报警。
当
时
时，发光二极管闪烁，同时蜂鸣器发出嘟、嘟声，电路如图5-4-4所示：
图中ui为窗口比较器的输出，A1组成矩形波发生器，A2为单门限比较器。
A2的同相输入端是一连续变化的以零电位为对称的三角波，其幅度为：
周期为：
窗口比较器的输出电压与三角波相比，当1/5Vccu+，此时uo为低电平，发光二极管和蜂鸣器均不工作；当Vi>4/5Vcc或Vi<1/5Vcc时，ui为低电平，经过单门限比较器，Uo为正负相间的矩形波，当正电平到来时，发光二极管发光，蜂鸣器发出嘟声，当负电平到来时，发光二极管熄灭，蜂鸣器停叫。
这样，只要矩形波发生器频率适当，就可看到发光二极管连续闪烁，蜂鸣器发出嘟嘟声。
2.6仿真调试
变压前后波形
整流后波形
滤波后波
3.实验仪器与器件
表3-5元件清单
名称
类型
数量
三端稳压器
LM317
1
电阻
15k
4
44k
5
电容
100u
1
470u
2
二极管
1N4007
4
LED
1
小结
这次的课程设计使我受益匪浅，使我巩固了之前学到的电路知识，由于设计的需要，也是我扩展了更多的方面的知识，视野也变得更加宽阔了。
既然是课程设计，设计便是第一道大门槛，心里一点头绪都没有。
但是我没有放弃，奔波于图书馆的各个地方，查找资料，整理必要知识点，终于有点小有成就，心里有点头绪了。
于是我快马加鞭又在网上收集了一些资料，整理好在本子上，开始设计。
功夫不负有心人，电路的大概终于设计出来了。
之后便开始找各个元器件。
电阻、电容、集成电路、二极管、导线。
七手八脚的找了起来。
元器件里也就是电阻找到相对麻烦了一些，因为电阻比较多，另外容易搞混了。
各项工作都准备好了后，我便和搭档开始链接电路了，按照之前设计好的电路一步一步的进行接线。
接线也是考验一个人思路的时候，没有一个清晰的思路，电路也连得稀里糊涂，所以我静下心来努力压制住自己内心的急躁，慢慢的连接电路。
因为我知道万一哪里接错了一根导线，那么结果是必然是失败的。
电路足足连接个三天。
真是不容易，在我耐心的检查两三遍确认无误之后，接下来便是见证奇迹的时刻了，开始测试电路！
当电源正负极以及地一根根的接到我的电路上时，我便开始紧张起来了。
电源按了下去，结果发光二极管无论怎样都不亮，最明显的现象不对，我的心一下子变凉了起来，之前那么的认真最终还是一开始就失败了。
唉~算了，一下子就成功也不太现实，于是我自己打了打气。
拿回去重新进行检查。
检查了很多遍，也让别的同学帮忙检查了，头大的是怎么也检查不出来，心情真是降到了极点。
眼看着同学们的电路一个接着一个都调试好了，我心急如焚，身体快要炸掉了。
我抚平了下情绪。
定了定神继续拿着万用表检查。
结果还是一样查不出来。
这时候我真是无奈了，把电路放在一旁，丧气的坐在一边。
也不知道什么是不是上天给我开的玩笑，无意间我既然发现了一根导线没有真正的接到电路中，可能是在剥导线的时候用力太大，把导线的引脚这段了，只留下一个线头插在电路上。
发现了这个情况后我又高兴又无语，竟然会被这样的一个小小的错误纠结到现在。
急急忙忙的调整好后我便开始重新接电测试，现象和之前设计的理论情况一致，谢天谢地电路最终弄好了，这样的失误也给我留下了深刻印象，我想以后应该不会再犯这样的错误了。
参考文献
1.蔡杏山主编《电子工程师自学速成设计篇》机械工业出版社
2.铃木雅臣主编《实用电子电路丛书》科学出版
3.孙肖子主编《模拟电子电路及基础》西安电子科技大学出版社
4.LED照明推进协会主编《LED照明设计与应用》科学出版社
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