水温控制系统_电子技术课程设计(编辑修改稿)

水温控制系统_电子技术课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

图 3221 LM35 图 3222 常温下 LM35 不需要额外的校准处理即可达到177。 1/4℃的准确率。 此设计采用单电源供电，在 25℃下的静默电流约 50μA，非常省电，并且无散热问题，精度非常高。 并且输入电压宽，从 4V 到 30V 都 可以。 所以选择 LM35 很合适。 放大器模块 A 放大器和比较器均要用到运算放大器，这里采用 LM324 集成运放。 LM324 是 4 个运算放大器的集成器件，这个设计中选择其中的两个使用。 LM324 的接线图如图 3231： LM324集成运放 LM324N实物图 下面说明放大器的原理： 此设计用正相比例放大器，使输出时正电压，考虑到控制的温度是室温到 80 oC，所以取放大器的放大倍数为 10 倍（即温度缩小 10 倍）比较合适。 正相比例放大器的原理图如图 3233： 正向比例放大器原理图 图 3233 由运放的“虚短”“虚断”的性质有 ioioiivRRvRvvRvi）12211( 0  这里取 R1=10K ，则 R2=90 K ，因为电源电压为 12V，保持 10 倍放大，则设定的电压值与温度的转换关系就为 10 倍，比较容易控制和调节。 实际中取 R2= K。 比较器模块 这里采用简单的单门限电压比较器，使用的运算放大器为 LM324 中的一个。 电路图如图 3241： 单门限电压比较器 图 3241 中 1 接放大器的输出电压作为比较器的输入电压， 3 接输出电压。 此时放大器工作在非线性状态，输出电压只有正或负两种饱和值。 这种情况下运算放大器的输入端“虚短”不再适用。 当 VPVN 时， ov =12V，当 VPVN 时， ov =12V。 这种情况下，运算放 大器的“虚短”仍然可用，则有 Vi=VN VP=V4=V11 所以可以通过调节滑动变阻器来控制 11v 的值。 图中增加 R9 =5 KΩ的电阻，是为了控制 V11 的最大值不超过 8V，即设定的温度值不超过 80 oC。 当滑动变阻器的接入电阻为 0 时， VRR RV 1293 311  取 R3=10KΩ， R9=5 KΩ 即可达到要求。 继电器模块 继电器是可以高温控制低温的器件，其内部构造及工作原理如图 3251： 继电器原理及实物 当低压电源端开关接通后电磁铁由于电流产生磁性，吸住磁铁使高压电源的开关接通，实现了低压控制高压。 下面要解决的问题就是怎样在电路中实现低压电源端的开关自动打开和闭合。 考 虑到比较器的输出电压为正或负的 12V，就可想到二极管的单向导电性。 因此可以用二极管来代替自动开关的作用。 使用发光二极管能够看到电路的通断。 继电器模块的电路图如图 3252： 继电器模块电路图 图 3252 图中 Port 端接比较器模块的输出电压作为此电路的输入电压，当输入电压为 +12V 时，发光二极管导通，当输入电。