水位控制电路设计

河南科技学院机电学院电子课程设计报告题目：水塔水位控制电路专业班级：电气工程及其自动化103姓名：肖斌时间：2012.06.08～2012.06.18指导教师：完成日期：2012年06月18水位控制电路设计任务书1．设计目的与要求设计一个水塔或锅炉水位控制电路，准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能：（1）多点水位实时采集和显示功能；（2）当水位低时，启动水泵自动加水，达到高水位时自动停止水泵；（3）当达到警戒水位（高水位或低水位）时，电路能够自动报警提示；（4）具备报警消音控制功能；（5）所设计的电路具有一定的抗干扰能力。2．设计内容（1）画出电路原理图；（2）确定元器件及元件参数；（3）进行电路模拟仿真；（4）SCH文件生成与打印输出；（5）PCB文件生成与打印输出。3．编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有总结体会。4．答辩在规定时间内，完成叙述并回答问题。目录1引言…………………………………………………………………12总体设计方案………………………………………………………12.1设计思路…………………………………………………………13总体设计框图……………………………………………………13设计原理分析………………………………………………………13.1水位控制开关……………………………………………………13.2显示信号产生器……………………………………………………23.3水泵和报警器……………………………………………………23.4显示器……………………………………………………………23.5电路分析…………………………………………………………34总结与体会…………………………………………………………5参考文献………………………………………………………………6附录1……………………………………………………………………（本电路中的报警器和水泵均由灯泡代替）水位控制电路设计摘要:本文采用水位控制开关产生高低电位，从而使电磁继电器和CD4532芯片获得信号，来实现对水泵的控制，和水位的显示。1引言随着科技的发展人们对水位控制的需求越来越多，它不仅要具有控制水位的功能，而且要能自动控制，从而能解放人力，在不需要人为控制的同时它还要能够调节控制水位的范围，并且适用与多种环境，给人们的生产和生活带来便利。2总体设计方案2.1设计思路通过水位控制开关收集信号，然后一部分传输数字信号给电磁继电器来控制警报和电机，另一部分传输给CD4532，通过它编码后，将信号传递给显示器，从而显示出当时的水位情况。2.2总体设计框图图1总体设计框图3设计原理分析3.1水位控制开关水位控制开关，原理图如图2，是根据水位的升高和降低使其产生高低电位。水位控制开关水泵控制开关水位报警器显示电路3.2显示信号产生器编码器CD4532通过接收到的高低电平，并对其进行编码，输出信号3.3水泵和报警器继电器和电源3.4显示器件四段数字显示器3.5电路原理分析如图，附录1所示，当水位低于控制开关1时，水位控制开关7为低电位，经过U2变成高电位，U3的另一端为高电位，U3输出高电位，电磁继电器被激发，开关闭合，水泵开始工作，与此同时，水位控制开关1为低电位，经过U5变为高电位，U4的另一端也为高电位，输出高电位，激发电磁继电器，开关闭合，发出警报，说明水位低于警戒水位。随着水泵的工作，水位上升当水位到达控制开关1时，控制开关1将导通变为高电位，经过U5，变为低电位，再经过U4将输出低电位，电磁继电器不会被触发，开关断开，警报停止。与此同时，水位控制开关将高电位传递给芯片CD4532，之后传递给显示器，显示为一。水位继续上升至水位控制开关2是，开关导通变为高电位，传递给4532，而后传递给显示器，将显示为2，随着水位的上升直至7，显示器也为7，犹豫水位控制开关导通产生高电位，经过U2变为低电位，之后U3输出低电位，电磁继电器不会被激发，开关闭合，水泵将停止工作。如果电路出现异常，显示为7后水泵继续工作，当水位到达水位控制开关8时，报警器将会报警，然后按下紧急开关0，水泵将停止工作。4.总结与体会这一周终于在充实和忙碌，迷茫和需找悄悄的过去了。因为以前没有做过类似的设计，有许多的地方不是很符合要求，等做过这次课程设计之后对以后的类似的课程设计以及毕业论文都有很大得帮助。在最初拿到题目的时候感到有些无所适从，不知道从哪下手。但是经过查阅一些资料和看一些相关的例子，思路逐渐的清晰起来，虽然在设计过程中出现了很多的困难，但是通过自己的努力解决了一部分，剩下的也通过和同学讨论和请教老师一一解决了。虽然其中走了很多的弯路，但是我在这一周的时间里是充实的，在这一周里使我对电工和电子课程有了更深一步的了解和掌握。不仅丰富了课本的理论知识，而且锻炼了自己的能力。这次的课程设计，是一次理论与实践的结合，也可以说让我们平时的积累得到了一次施展，让我加深了对电子技术的理解，明白了所学知识的重要性和自己理论知识的欠缺，增加了自己对所学课程的兴趣。将理论和实践相结合使自己的能力有了很大的提高。课程设计是本科生教学不可缺少的部分，通过本课程设计的练习过程，使我牢固的掌握了电子技术的相关知识，特别是一些元器件的应用知识，这些在课本上是没法系统的学到的，通过本设计，我能了解各种元器件的特性，并且利用他们来完成我的目的。使我对电子技术整本书有系统的学习了一遍，同时我查阅相关的资料，丰富的我的知识面，锻炼了自己的动手操作能力。这次课程设计提高了我的动手能力，加深了知识点的学习，在合作中曾强了同学之间的了解，加深了同学之间的友谊。同时再请教老师的过程中也曾加了和老师的接触，同时这次课程设计有答辩环节，这也是毕业答辩的一次演练从而使我们更加了解答辩流程，答辩方法，为毕业答辩做好充分的准备。顺利完成这次课程设计，不仅要感激一些同学的热心帮助，尤要感激老师的耐心指导，是他的指导才让我们的设计更加完善合理，并让我们从中学到很多实践知识。参考文献[1]康华光.电子技术基础(模拟部分)(第五版)[M]北京：高等教育出版社,2006.1[2]康华光.电子技术基础(数字部分)(第五版)[M]北京：高等教育出版社,2006.15.电路图。附录1