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1、电子线路课程设计 (1论文(设计题目 :带保护装置的水塔自动进水装置 系别 :物理与电子工程系专业:电子信息工程年级: 2008级学生姓名:指导教师 :时间: 2010年 6月29日目录摘要 (1关键词 (1一、设计任务与要求 (1二、方案设计与论证 (1方案一 (1方案二 (2三、总原电路及元器件清单 (31. 总原理图 (32. PCB 制板图 (43. 元件清单 (5四、安装与调试 (61. 电路安装 (62. 电路调试 (6五、性能测试与分析 (6六、结论与心得 (6七、参考文献 (7八、致谢 (7摘要:本设计主要通过使用NE555、稳压二极管、三极管等元件组成的简易水 塔自动进水装置
2、 ,当水位低时自动进水 ,水满时及时断电 ,水位过低时也断电保护。由 于其他方案设计出来的水塔无法实现自动进水 ,也没有满水自停的功能 ,造成水资源 浪费,或进水不及时。关键词 :带保护装置水塔 NE555一、设计任务与要求任务:设计制作一个带保护装置的水塔自动进水装置要求:有水满、进水、水量不足指示 ,当水位低时要自动进水 ,满时要及时断电 , 水位过低时也要断电保护、方案设计与论证方案一:通过使用继电器J来控制水塔的电源，电容C1是为了消除信号线上的干 扰,NE555接成施密特触发电路，利用它的回差特性达到保持的目的。自动进水：当水位下降低于C点时,C点悬空。IC的2脚低于1/3VCC,其
3、3脚输 出高电平，继电器得电吸合，启动水塔抽水，水位逐渐上升。中间保持：当水位上升到A点到B点之间时,470的电阻被串接入电路，此时P点 电位控制在1/2Vcc左右，触发器保持原来的状态不变。水满自停：当水位上升至A点时，由于水电阻较小,P点电位高于2/3Vcc,IC的3 脚输出低电平，继电器断电，水塔停止抽水。论证:这个方案中的继电器J是实行部分,NE555是控制部分，既可以使水塔自动 进水，又达到保护水塔的功能，但由于继电器工作不稳定，使现象不明显。方案二:通过NE555接成施密特触发电路，就可以使水塔自动进水，不会产生水 满的情况自动进水：当水位下降低于C点时,C点悬空。IC的2脚低于1
4、/3VCC,其脚输 出高电平 ,水塔被启动 ,水位逐渐上升。中间保持：当水位上升到A点到B点之间时,470电阻被串接入电路,此时P点电 位控制在1/2VCC左右,触发器保持原来的状态不变。因为此时电路不工作 ，所以水位 一直保持在 A 点与 B 点之间 ,不再上升。论证:电路主要是NE555通过控制输出高低电平使水塔在低水位时可以自动进 水,当水位上升到一定位置时 ,电路就不工作 ,从而保持在一定的水位。这个方案简单 易懂,没有使用继电器 ,容易控制电路。方案确定：以上两种方案的基本功能一样 ,都可以自动进水,但从设计简易程度、 元器件的选择以及价格方面考虑 ,第二种方案比较简单 ,元器件较少
5、 ,价格比较合理。 所以我选择第二种设计方案。三、总原电路及元器件清单1 、总原理图稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持 不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电 路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。水塔的水位上升到 A点到 B点之间时，470电阻被串接入电路，此时P点电位控制在1/2Vcc左右,触发器保持原来的状态不变。因为此时电路不工作，稳压二极管D1两端的电压基本不变，所以水位一直保持在 A点与B点之间，不再上升。NE555集成电路除了作 定时延时控制的功能外，还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计
6、量检测，组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲 调制等。本设计中NE555的主要作用是调压，使电路中的电压保 持在一定的范围内，而且NE555有工作可靠、使用方便、价格低廉的 特点。2、 PCB制版图3、元件清单水塔自动进水序号名称1 2 3 4 5 6 7 8 9管10三极管IC（单片11机）稳压二极12管稳压 二极13管9V 4.5V NE555 PNP/9013电阻 电阻 电阻 电容 电解电容 电解电容 电解 电容 二极管 发光二极 型号及参数470 22k 3.3K 0.1u 220uF/25V 4.7uF/25V470uF/25V IN400
7、7 数量 （个 1 1 1 1 1 1 1 4 1 1 1元件封 装 备注 C1 LED VT DIP-8 红5 1 D1 1 D2四：安装于调试 电路安装：按照PCB板的元件提示，装上元件，焊 接电路。电路调试：先用面包板按原理图接电路，经过测试，能实现其功 能。焊接好 电路再测试时，电路未能实现其预期的功能，原因是电路 焊接不好，有短路现 象。后来经过老师的指导，再焊接出来的电路可 以实现自动进水的功能。 五、性 能测试与分析 性能测试：第一次焊接的电路没有得到预期的结果，电路无法工 作， 后来经过老师的指导， 第二次焊接的电路能实现自动进水的功能。 分析：可 能是因为第一次焊接的电路不够
8、严谨，电路连接不好， 有断路现象。 六、结论与 心得 通过本次的设计，让我很好的锻炼了理论与实际联系，与具体 项目、课题相 结合开发、设计产品的能力。既让我懂得了怎样把模电 数电的理论知识应用于实 际， 又让我懂得了在实践中遇到的问题怎样 用理论去解决。在本次设计过程中， 我遇到最大的问题是焊接电路不 严谨，有断路现象。但经过老师悉心指导，再次 焊接的电路有了很大 的进步。从中我学会了应该多实践，多动手，而不仅仅是学 习理论知 识， 我相信通过这次的课程设计， 在下一阶段的学习中我会更加努力。 同时，通过本次论文的设计，巩固了我学习过的专业知识，从中可以 自我测验， 认识到自己哪方面有欠缺和不
9、足，以便日后在学习中得以 提高。 七、参考文献1 华成英，童诗白 .模拟电子技术基础 （第四版） 2006 年 1 月， 第 23 页，第 28 页。 2 康华光. 电子技术基础 （数字部分第五版） 2005 年 7 月， 414 第页。 八、致谢 经过这段时间的准备，在论文完成之际，首先要感谢指导我 们 做课程设计的三位老师，特别是韦老师，本设计的顺利完成与老师的 谆谆教导 和悉心启迪是分不开的。老师严谨的治学态度、渊深的专业 知识、孜孜不倦的敬 业精神，给我留下了深刻的印象，并且将不断激 励我奋发向上。在此，对老师在 设计过程中给予的指导和建议，我深 表感谢，感谢老师给予的帮助以及同学给予 的鼓励。