电子线路课程设计报告设计课题：精密温度监测电路
专业班级：
学生姓名：
指导教师：
设计时间：
精密温度监测电路
一、设计任务与要求
1、1供电电源在5~15V之间可选。
2、可精确设定监控温度，偏差范围小于±1℃。
3、当温度达到监控点时，启动声光提示，并输出一个开关量。
4、声光提示电路，声：蜂鸣器（间隔1秒响1次，频率1000Hz），光：LED指
示。
5、开关量高电平有效，即监控的环境温度达到设定监控范围时，输出一个数字
量，高电平有效。
二、方案设计与论证
本次温度报警电路的设计我们用LED和蜂鸣器作为报警电路的电声元件，通过电压的变化来模拟温度的高低，以滑动变阻器模拟温度的变化，假设当温度在10℃至30℃范围内（允许误差±1℃）报警器不发声响，当温度超过这个范围时，即当接收到的输入电压小于2V或者大于3V时，输出高电平以驱动后级的发生报警电路报警器发出声响，与此同时，与之相对应的LED发光，并根据不同音调区分温度的高低，即当温度高与30℃时，报警器发出频率为0.5Hz的声响；电路所需直流电源由5V直流电压提供。
原理图：
根据任务要求，所设计电路分为以下几个模块：电压比较器，LED报警装置和蜂鸣器报警装置。
其中，电压比较器采用集成电路LM393以实现模拟高温低温的不同情况；LED选用不同的颜色区分上下线高低温；用555实现蜂鸣器在不同温度下发出不同频率的响声。
三、单元电路设计与参数计算
3.1 比较器电路的设计
电路由若干电阻和LM393构成，如图1所示。
图1
上限电压U
1=R
4
÷（R
4
+R
3
）×V
CC
=3V
下限电压U
2=R
2
÷（R
1
+R
2
）×V
CC
=2V
3.2 LED报警电路设计
3.2.1 LED报警原理图
报警电路由三极管、发光二极管及继电器组成，如图a所示，比较器的输出电压驱动继电器及发光二极管组成的光电报警电路，继电器的触点开关闭合，电热丝加热，温度升高，触点开关断开。
图a
电路由一个绿色LED灯和一个红色LED,以及一片74LS00构成。
如图2所示，当电压值大于上限电压时，绿色LED灯亮；
当电压值小于下限电压时，红色LED灯亮；
当电压值在上下限之间时，绿色和红色LED灯都不亮。
图2
3.3 高温报警设计
555高温蜂鸣报警器电路由若干电阻、一片555集成电路、两个电容以及一个蜂鸣器构成，如图3所示，RST管接收前面电路信号，如接收为低电平，电路不工作，蜂鸣器不响；如接收为高电平，电路工作，蜂鸣器发出响声。
图3
3.5光声报警器
如图5所示
图5 四、总原理图及元器件清单
1．总原理图：
1．元件清单
五、安装与调试
5.1仿真调试
5.1.1温度较高，电路电压超出上限电压，绿色LED灯亮，同时蜂鸣器发出频率较慢的报警声。
5.1.2温度较为平和，电路电压在上限电压和下限电压之间，红色和绿色LED 灯均不亮，蜂鸣器不发出报警声。
5.1.3温度较低，电路电压在下线电压之下，红色LED灯亮。
5.2面包板调试
5.2.1温度较高，电路电压超出上限电压，绿色LED灯亮，同时蜂鸣器发出频率
较慢的报警声。
5.2.2
温度较为平和，电路电压在上限电压和下限电压之间，红色和绿色LED灯均不
亮，蜂鸣器不发出报警声。
5.2.3温度较低，电路电压在下线电压之下，红色LED灯亮。
六、结论与心得
通过五天的电子线路设计，我学会了如何将书本上学到的知识应用与实践，学会了一些基本的电子线路的设计、仿真和面包板调试，虽然在这个过程中我遇到了很多麻烦，但是在解决这些问题的过程中我也提高了自身的专业素质，这次设计不仅增强了自己在专业方面的信心，鼓舞了自己，更是一次兴趣的培养。
这次电子线路实训，我被分配到的任务是：“精密温度控制电路”，当拿到课题
的时候，我觉得这个课题不是很难。
但在认真考虑的时候，我才发现并非我考
虑的那么简单。
无论一个多么简单的课题他所涉及的知识比较多，比如我这个课题不仅仅包括许多模电器件和数电器件，它还包含我许多之前没有接触或者熟知的器件。
所以我在设计时也在不断的学习，了解每个器件的结构、工作原理及其运用。
经过多次的修改，才确定下来最后的电路方案，然后在多次仿真电路之中，又进行了更加完善的修改，确保万无一失。
第四天开始的任务主要是：将电路在面包板上面连接。
连接面包板是一件非常辛苦的事情，每一个导线都要精确的计算长度，以保证面包板电路的美观，同时连线的时候也需要非常仔细和小心，因为连线的时候稍不小心连错，就会导致电路的短路，断路和器件损毁。
经过一天时间终于连完了面包板电路，但是在测试的时候却无法出现预期的结果。
只能对照仿真电路图排查错误，最后发现是74LS00没有接电压和接地，NE555发生了损坏。
经过这次的实训，我发现实际电路和仿真模拟电路还是有着不小的差距，毕竟仿真是在一个理想的环境下实现的，而实际电路需要考虑到很多干扰因素比如元器件损坏，接线过程中接线不牢出现断路，接错线出现短路等等，都有可能发生。
这就需要我们全神贯注的去完成电路的搭建，同时考虑到各种干扰因素来保证我们搭建的面包板电路能够完美运行。
七、参考文献
[1] 张文荣.模拟电子技术课程教学新探[J]. 河北能源职业技术学院学报.2004,4(3)
[2] 余道衡,徐承和. 电子电路手册[M]. 北京：北京大学出版社，1996。