水位報警器設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 水位報警器設(shè)計一、設(shè)計目的：在一些家用水池中，為了避免斷水給生活帶來不便，這樣一種智能化的水位報警器便運營而生。此種水位報警器能有效地顯示水箱水放盡及對水箱充水時水已充滿地情況。雙水位報警器是根據(jù)此種需要而研制的一種簡易式水位報警器。二、設(shè)計任務(wù)：1、斷水前發(fā)出聲光報警信號； 2、水溢出前發(fā)出聲光報警信號； 3、其余時間段處于休整狀態(tài)。三、設(shè)計要求： 在水箱斷水之前和水溢出之前都能有效地發(fā)出聲光報警信號，并且高水位報警和低水位報警有一定的區(qū)別。要求設(shè)計簡單易行，可靠靈敏。功耗低，效率高。四、系統(tǒng)方案設(shè)計：1、系統(tǒng)方案大體設(shè)計1.1系統(tǒng)總體設(shè)計：光報警蜂鳴器報 警信號

2、放 大低水位報警信號產(chǎn)生光報警高水位報警信號產(chǎn)生1.2設(shè)計思路與工作原理因為水是優(yōu)良的導(dǎo)體。在水池中取A,B,C三點，分別作為水?dāng)嚅_和連接起來的觸點。其中，A點作為高水位的依據(jù)點，C點作為低水位的依據(jù)點。當(dāng)?shù)退粫r，A,B,C三點都斷開。這時應(yīng)該低水報警。則方框圖上半部分工作。當(dāng)B,C連接起來，而A斷開時，水位處于正常狀態(tài)，整個報警電路處于休整狀態(tài)。當(dāng)水位到達(dá)A點時，則高水位報警，方框圖下面處于工作狀態(tài)。2、硬件設(shè)計與分析：2.1低水位電路實現(xiàn)把C點作為電源點。用比較器來實現(xiàn)低水位報警，其正向輸入端設(shè)為固定電壓。當(dāng)正常時，不需要報警，起負(fù)向輸入電壓應(yīng)高于正向輸入端電壓。低水位時，由于負(fù)向端沒有

3、輸入信號，故需要一個非門來反饋。2.2高水位電路實現(xiàn)A點作為三極管的基極輸入端，當(dāng)A,B,C連通時為高水位，則三極管有輸入信號，驅(qū)動后面的發(fā)光二級管工作報警。五、系統(tǒng)實現(xiàn)： 1、實驗設(shè)備、材料1.1 實驗仿真與調(diào)試需要的儀器用multisim對電路進行仿真，5V電源，萬能表。1.2元件的選擇比較器采用芯片LM324，非邏輯門用芯片74LS00。 電容C1為電解電容0.1uf。電容C2也為電解電容100uf。 晶體管Q1，Q2，Q3均為普通晶體管。 LED1，LED2為普通發(fā)光二極管。 其它，電阻元件無特殊要求。2、實驗原理設(shè)一容器中有指定點A，B，C三點。如下圖右所示。圖一中，非門與晶體管及比

4、較器等部件構(gòu)成水位報警的缺水控制部分；下邊晶體管與非門構(gòu)成高水位報警控制部分。如果水池里的水低于B點時，則水池缺水，相當(dāng)于B,C兩點斷路，非門輸出一個高電平，經(jīng)晶體管2放大后送入到比較器的負(fù)端。此時,。所以比較器輸出一個高電平，LED1發(fā)光，并給出一個驅(qū)動信號給晶體管1，輸送信號到蜂鳴器產(chǎn)生聲音報警。圖4，實現(xiàn)高、低水位報警電路3、實驗步驟（過程）圖5，低水位報警電路其各點電壓為：圖6，低水位報警各點電壓當(dāng)水位高于B時，而又低于A時，此時為正常狀態(tài)，水位不需要報警。其正常工作圖：圖4，正常時各點電壓當(dāng)水位高于A點時，則為高水位狀態(tài)，此時A,B,C三點均導(dǎo)通。晶體管3導(dǎo)通，給非門一個低電平，輸出

5、信號到LED2發(fā)光，同時后面的蜂鳴器產(chǎn)生聲音報警。圖5，高水位報警電路其各點電壓為：圖6，高水位報警時各點電壓表一，三種狀態(tài)時的各點電壓低水位高水位正常時各元件的作用電容C1 0.1uf，為電解電容，阻高頻。電容C2 100uf，阻低頻。這兩個電容在回路中耦合電容，除噪聲。晶體管Q1，將前端發(fā)光二極管所輸送過來的微信號適當(dāng)放大，送與蜂鳴器，產(chǎn)生聲音報警信號。晶體管Q2和Q3都是將輸入信號放大，輸送到中間的比較環(huán)節(jié)或光控制環(huán)節(jié)。非門U2a，因為低水位時，即斷開產(chǎn)生聲光報警。當(dāng)斷開時，三極管并沒用輸入信號，后面更不可能報警，所以加個非門，將邏輯低電平轉(zhuǎn)換為邏輯高電平，為后面產(chǎn)生報警信號作準(zhǔn)備。非門

6、U1a，高水位時，晶體管3的基極為高電平，則集電極為低電平，二極管不能發(fā)光，所以加個非門轉(zhuǎn)換為高電平，使其能正常報警。六、設(shè)計過程評估與改進：個人心得體會、改進的意見和建議。個人心得：整個實驗過程，雖然我們這組做的不多，但是我卻真切地感受著面臨困境時的焦慮與解決問題后的喜悅。首先的策劃方案時的思考，討論，定位，構(gòu)思等都是一個過程，一個思維漸成熟的考驗。然后的仿真，不斷地修改，不斷地否定，不斷的替換，照著原理走，有時候原理不一定對，有些問題自己不一定能想得透徹。仿真的過程中，我確實遇到了些困難，但是，我終于是戰(zhàn)勝了。當(dāng)我在萬能板上實驗出自己所想要的實驗結(jié)果的時候，我心里是歡快的。后來的調(diào)試過程，倒是輕松了許多。整個實驗過程中，我體驗了團隊的力量與團隊之間互助協(xié)作的快樂。同時，更在較深層次上明白了，作為一個工業(yè)課程設(shè)計所必備的專業(yè)知識與社會產(chǎn)品的理解。目光一下開闊了，立足于消費者的立場，來看自己所設(shè)計產(chǎn)品的需求是否達(dá)標(biāo)。我想，我這次實驗所學(xué)會的這些都很重要，不光是增強了自己對專業(yè)知識的理解與掌握，更是學(xué)會了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)與務(wù)實的工作態(tài)度。改進意見與建議：整個產(chǎn)品，我們還不能用來作為生活實際所用，一些實際問題還