电热壶 自动烘干设备 吸尘器 湿度调节器 空调

湿度把握重视点

湿度增加器

  

湿度把握重视点

  中北大学信息商务学院 课程设计说明书 专 业: 题 目: 电子信息工程 电子综合应用实践: 湿度控制器的设计 指导教师: 张敏娟 韩建宁 职称:讲师 副教授 2015 年 1 月 4 日 中北大学信息商务学院 课程设计任务书 14/15 学年第 一 学期 专 业: 课程设计题目: 起 迄 日 期: 课程设计地点: 指 导 教 师: 系 主 任: 电子信息工程 电子综合应用实践: 湿度控制器的设计 2015 年 1 月 5 日~2015 年 1 月 20 日 教学楼 张敏娟 李雪冬 目录 一、设计目的及意义?????????????????????? 1 二、设计内容????????????????????????? 1 1、总体设计方案简介???????????????????? 1 2、单元电路设计 ????????????????????? 2 3、总电路图 ??????????????????????? 8 4、软件设计仿真?????????????????????? 9 5、仿真结果 ??????????????????????? 10 三、结果分析 ???????????????????????? 11 四、设计总结 ???????????????????????? 12 五、设计心得 ???????????????????????? 12 参考文献 ?????????????????????????? 14 一、设计目的及意义 设计一个湿度控制器,使得环境湿度控制在一定的范围 内,通过这个系统的设计使得学生将所掌握的电子技术理论 知识与实际相结合,提高学生的动手设计能力和科研创新能 力,更好的培养学生的学习兴趣。 1、设计一个湿度控制器,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)能在室内空气湿度低于50%时,使加湿器自动工作。 (2)当室内空气湿度达到设定湿度时 使加湿器自动断 电,从而将室内空气湿度控制在一个合适的范围内。 2、给出设计方案,画出设计电路的电路图、写明电路工 作原理、有源元件给出芯片介绍。 二、设计内容 1、总体设计方案简介 电路以湿度检测电路为核心,按功能可划为:传感器、电 源电路、湿度检测/指示电路和湿度控制电路、加湿器、常 开开关5 个部分,如图1.1 示。 电源 供电 湿度 检测 湿度 控制 传感器 常开 开关 2、单元电路设计 (一)电源电路 一般直流稳压电源都使用220 伏市电作为电源,经过变 压、整流、滤波后输送给稳压电路进行稳压,最终成为稳定 的直流电源。这个过程中的变压、整流、滤波等电路可以看 作直流稳压电源的基础电路工作。 (1)变压电路 通常直流稳压电源使用电源变压器来改变输入到后级 电路的电压。电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。 初级绕组用来输入电源交流电压,次级绕组输出所需要的交 流电压。通俗的说,电源变压器是一种电→磁→电转换器件。 即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场 磁场的磁力 线切割次级线圈产生交变电动势。次级接上负载时,电路闭 合,次级电路有交变电流通过。本电源电路由绕组W1、W2 进 行电压转变。 (2)整流电路 经过变压器变压后的仍然是交流电,需要转换为直流电 才能提供给后级电路,这个转换电路就是整流电路。在直流 稳压电源中利用二极管的单项导电特性将方向变化的交流 电整流为直流电。电路采用桥式整流电路 经过UR 整流。 (3)滤波电路 交流电经过整流后得到的是脉动直流,这样的直流电源 由于所含交流纹波很大,不能直接用作电子电路的电源。滤 波电路可以大大降低这种交流纹波成份,让整流后的电压波 形变得比较平滑。电路采用电容滤波,利用电容的充放电原 理达到滤波的作用。 (二)继电器(常开开关) 继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回 路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制 电路中 它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种 “自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换 电路等作用。 (1)4098 型继电器的工作原理和构造 当继电器线圈通电后,线圈中的铁芯产生强大的电磁力, 吸动衔铁带动簧片,使触点1、2 断开,1、3 接通。当线圈断 电后,弹簧使簧片复位 使触点1、2接通,1、3 断开。我们 只要把需要控制的电路接在触点1、2 间(1、2 称为常闭触 点)或触点1、3 间(称为常开触点),就可以利用继电器达到 某种控制的目的。 (2)4098 型继电器线 伏 等多种规格。吸合时线 毫安左右,触 点间允许通过的电流可达1 安培(250伏)。 (三)湿度检测/指示电路 工作原理 湿度指示电路由湿度检测放大器和LED 指 示电路组成。 湿度检测放大器由湿敏传感器RS、电阻器R1、R2、电位 器RP 和运算放大器集成电路IC 组成。其中RS 与R1、R2 和 RP 组成应变电桥电路。LED 指示电路由电阻器R2到R5、发 光二极管LED1、LED2 和晶体管VT1、VT2 组成。 接通电源开关S 后 整机通电工作。在湿度正常时 RS 的阻值较大,IC 因反相输入端电位高于正相输入端电位而 输出低电平,VT1 截止,红色发光二极管LED1 不发光,VT2 导通,绿色发光二极管LED2 发光,指示湿度正常。 若湿度增大,RS 的阻值变小,湿度超过设定值时,IC 因 正相输入端电位高于反相输入端电位而输出高电平,VT1 导 通,LED1 发光,指示棚内湿度过大,时VT2 截止,ED2 熄 灭。 (四)LM781212 芯片介绍 LM781212 系列三端固定正电压稳压集成电路只有三 个引脚:输入端Vi、地端GND 和电源输出端Vo,以通常简称 之为三端稳压集成块。LM7812 的输出电压值约为12V,入电 流1.5A,芯片自带一散热片,用时应用螺钉将其固定在铝质 散热器上,利散热。三端集成稳压电路的最小输入、输出电 压差约为2V,则不能输出稳定的电压,般应使电压差保持在 4-5V,经 变压器变压,极管整流,容μ 器滤波后的电压应 比稳压值高一些。 (五)μ A74l 芯片介绍 741 型运算放大器具有广泛的模拟应用。宽范围的共模电压 和无阻塞功能可用于电压跟随器。高增益和宽范围的工作电 压特点在积分器、加法器和一般反馈应用中能使电路具有优 良性能。此外 它还具有如下特点:(1)无频率补偿要求。 (2)短路保护。(3)失调电压调零。(4)大的共模、差 模电压范围。(5)低功耗。 741 型运放双列直插封装的俯视图如图4 示。紧靠缺口下方 脚编号为1,逆时针方向,脚编号依次为2,3…8。其中,脚 2 为运放反相输入端,管脚3 为同相输入端,脚6 为输出端, 脚7 为正电源端,脚4 为负电源端,管脚8 为空端,脚1 和 5 为调零端。通常,两个调零端接一几十千欧的电位器,滑 动端接负电源。调整电位器,使失调电压为零,41 型运算 放大器的典型性能参数如表示(=25℃,U=+15V,U-15V)。 (六)元器件选择 R1到R3 均选用1W 金属膜电阻器,R4到R9 选用1/4W 碳膜电阻器 或金属膜电阻器。 RS 选用MS01-B 型湿敏电阻器 在环境湿度为70%时 其阻值为 40kΩ 左右。 RP1 和RP2 均选用多圈电位器。 C1 选用耐压值为25V 的铝电解电容器;C2到C4 均选用耐压值为 16V 的铝电 解电容器。 VD1到VD5 均选用IN4001 型硅整流二极管,VD6 选用IN4l48 型硅 开关二极管。 VS1 和VS2 均选用1/2W 或1W、6.2V 的硅稳压二极管。例如2CWl4、 IN4735 等型号。 VL 选用Φ 3mm 的发光二极管。 UR 选用IA、50到100V 的整流桥堆。 V 选用C8050 或58050 型硅NPN 晶体管。 IC1 选用LM7812 型三端稳压集成电路,IC2 选用μ A74l 型运算 放大器集成电路。 K 选用4098 型12V 直流继电器。 T 选用3到5W、二次电压为8V 和15到17V 的电源变压器。 PA 选用50pA 电流表。 3、总电路图 电源电路由电源变压器T、整流桥堆UR、滤波电容器C1、C2、电阻 器R8、发光二极管LED 和三端稳压集成电路IC1 组成。湿度检测/指 示电路由电源变压器T 的W3 绕组、电阻器R1到R4、稳压二极管VD7、 VD8、电位器RP1、湿敏电阻器RS、整流二极管VD1到VD4、电容器C3\C4 和电流表PA 组成。湿度控制电路由运算放大器IC2,电阻器R5到R7、 R9、二极管VD5、VD6、晶体管VT 和继电器K组成。 交流220V 电压一路经T 降压、UR 整流、C1 滤波及IC1 稳压后, 产生+12V电压供给湿度控制电路,同时将LED 点亮;另一路经T 降压、 R1 和R2 限流及VD7、VD8 稳压/削波变成平顶式交流电压。此交流电 压经RP1 调整取样、RS 降压及VD1到VD4 整流变成直流电压,再通过 C3、R3 和C4 滤波限流后,加至电流表PA上。RS 的阻值随着湿度的 变化而变化。环境湿度越高,RS 的阻值越小,流过PA的直流电流就 越大。 在湿度较低时,[1]吸尘器报价,流过R4 的电流也较小,IC2 因反相输入端的电压 低于正相输入端的基准电压儿输出高电平,使VT 导通,K 吸合,其 常开触点接通,使加湿器通电工作。随着空气湿度的不断加大,RS 的 阻值也开始逐渐增大,IC2反相输入端的电压也不断上升。当湿度达 到设定湿度时,IC2 因反相输入端电压高于其正相输入端电压而输出 低电平,使VT 截止,K 释放,其常开触点将加湿器的工作电源切断。 如此反复地工作,即可使环境湿度控制在设定的湿度范围内。 4、软件设计仿真 湿度控制器若用于实际,需要接220V 交流电,所以需要设计一个 变压滤波整流装置来做直流电源。同时,也为湿度检测部分和加湿器 部分提供了电源。通过多次计算和调试,我们选取了合适的变压器, 并且将变压器的两个副线,这样能为后续的电路提供恰当的偏置电流和工作电流。 由于在Multisim 软件中没有湿度传感器、继电器和加湿器等,故 仿真过程中我们使用了可变电阻代替湿敏电阻,开关代替继电器,用 一发光二极管与电阻串联代替加湿器。 在调节可变电阻时,经多次计算和调试,知需要将在电位器R10 的 滑片处于95%时,后续电路才能正常工作。 仿线、仿真结果 经过调试电路知 在电位器R10 的滑片处于95%时,后续电路才能正 常工作。当R11 的滑片位于0%-30%之间时,LED1 不会亮,即湿度处 于正常范围,当滑片划过30%时,LED1 亮,进行提示。同时通过“继 电器”作用,合上开关J2,则LED2 灯亮,表示加湿器工作。仿真截 图如下。 三、结果分析 通过此次仿真可知本设计方案可行。虽然设计方案可行 但还是 和我们预期的实验结果有一定的差距,我们刚开始设计的是需要湿度 传感器或者湿敏电阻、继电器等。但是由于在Multisim 程序中,没 有对应的元件,在老师的指导下我们选择将湿度电阻由滑动变阻器代 替,并用开关代替继电器。由于仿真软件并非我们所预期的实物设计, 所以仿真结果与我们预期的还是有一定的误差。从原理上来看 我们 最后的仿真结果还是正确可行的。 四、设计总结 两周的课程设计已经接近了尾声,在这两周中,我们感到几许失 落、几许感慨,更多的是感到几许兴奋、几许期待,但现在充斥在我 心间的是拼搏、奋斗、永争第一的激情。在收获知识的同时,还收获 了阅历,收获了成熟,在此过程,我们通过查找大量资料,请教老师, 以及不懈的努力,不仅培养了独立思考、动手操作的能力,在各种其 它能力上也都有了提高。更重要的是,在课程设计中,我们学会了很 多学习的方法。而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。要面对社会 的挑战,只有不断的学习、实践,再学习、再实践。 在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识,也培养了我如 何去把握一件事情,如何去做一件事情,又如何完成一件事情。在设 计过程中,与同学分工设计,和同学们相互探讨,相互学习,相互监 督。学会了合作,学会了运筹帷幄,学会了宽容,学会了理解,也学 会了做人与处世。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训 练,着是我们迈向社会 从事职业工作前一个必不少的过程,“ 千里之行始于足下”,通过这次课程设计,我深深体会到这句千古名 言的真正含义,我今天认真的进行课程设计,学会脚踏实地迈开这一 步,就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。 本次的电子课程设计,将书本上学到的知识应用于实践,学会了 一些电子电路仿真设计能力,虽然过程中遇到了一些困难,但是在解 决这些问题的过程无疑也是对自己自身专业素质的一种提高与肯定。 原计划想对参考资料上已有的原理图进行改进,但由于多种因素限 制,我们的设想虽然有所实施,但并未得到预期的结果,最后我们又 不得不回到原点。不过相信如果时间和精力允许的话,我会将我们的 想法落实,并进一步提高自身专业素质。 五、设计心得 这一次电子课程设计给我的总体感觉很好,因为我学到了很多的 东西。虽然在这次设计和仿真电路中我们遇到了不少的问题,但是最 终通过我们的努力都一一解决了。无论是什么样的学习途径,只要自 己能够找到不同的学习方法,在学习的过程中不断的努力,那么学到 的东西肯定会有很多,我相信我是能够做好这样的。 在这次课程设计中,我更加体会到与队友合作更是一件快乐的事 情,只有彼此都付出,彼此都努力维护才能将作品做的更加完美。团 队合作也是当今社会最提倡的。湿度控制器课程设计做好了,也留下 了很多遗憾,因为由于时间的紧缺和许多课业的繁忙,并没有做到最 好,但是,最起码我们没有放弃,它是我们的骄傲,相信以后我们会 以更加积极地态度对待我们的学习、对待我们的生活。我们的激情永 远不会结束,相反,我们会更加努力,努力的去弥补自己的缺点,发 展自己的优点,去充实自己,只有在了解了自己的长短之后,我们会 更加珍惜拥有的,更加努力的去完善它,增进它。只有不断的测试自 己,挑战自己,才能拥有更多的成功和快乐,快乐至上,享受过程, 而不是结果,认真对待每一个实验,珍惜每一分一秒,学到最多的知 识和方法,锻炼自己的能力 这个是我们在实时测量技术试验上学到 的最重要的东西,也是以后都将受益匪浅的 在今后的学习生活中 我将发扬成绩,克服不足,坚持不懈地努 力学习各种理论知识 并用于指导实践,以更好的适应行业发展的需 要 熟练的掌握技能才能更好的投入工作,我将通过多看、多学、多 问、多练来不断的提高自己,慢慢克服急躁情绪,积极、热情的对待 每一项工作。 参考文献 [1] 张庆双,实用电子电路200 例.机械工业出版社,2003; [2] 张庆双,电子技术[M].北京,科学出版社,2006; [3] 刘润华、刘立山,模拟电子技术[J].自动化,2003; [4] 王松武、于鑫,武思军[M].北京,,国防工业出版社,2005; [5] 毕满清,电子技术实验与课程设计.机械工业出版社,2010; 湿度控制器要点_其它_职业教育_教育专区。中北大学信息商务学院 课程设计说明书 专 业: 题 目: 电子信息工程 电子综合应用实践: 湿度控制器的设计 指导教师: 张敏娟 韩建宁 职称:讲师 副教授 2015 年 1 月 4 日 中北

本站文章于2019-10-09 21:29,互联网采集,如有侵权请发邮件联系我们,我们在第一时间删除。 转载请注明:湿度把握重视点 湿度增加器

你可能想找

 网络营销网 我爱团购网 pk10牛牛娱乐 快乐赛车app下载 欢乐生肖官方平台 大发快三人工计划网站 全天江苏快3计划—官网查询 快乐赛车计划 pk10怎么看走势 达人彩票