西安翻译学院毕业论文(设计)水塔自动上水系统(编辑修改稿)

西安翻译学院毕业论文(设计)水塔自动上水系统(编辑修改稿)内容摘要：

D 5 3 单元电路设计 系统电源电路设计 三端集成稳压器 （ 1）三端集成稳压 器的内部集成了一个串联型稳压电路，引入了电压负反馈稳定输出电压。 三端集成稳压器根据输出电压是否可调 ,分为固定式和可调式；根据输出电压的极性 ,分为正电压输出和负电压输出。 三端集成稳压器的输出端与输入端之间串接调整管，为了使调整管工作在线性状态，不论是固定式还是可调式一定要保证输入端与输出端之间最少有 (2～ 3V) 的压差，小于此值时调整管进入饱和区，失去调节作用。 最大压差一般不能超过 40V ，否则可能会使调整管击穿。 (2)对 稳压器的系列与输出电压的品种 比较： 电路中常用的集成稳压器主要有 78XX系列、 79XX系列、可调集成稳压器、精密电压基准集成稳压器等。 7800系列集成稳压器是常用的固定正输出电压的集成稳压器， 7900系列集成稳压器是常用的固定负输出电压的集成稳压器。 (3)对输出电流 比较 :常用三端固定式稳压器和可调式稳压器的输出电流均有 5A、 3A、 、 、 五个档次，在型号中用字母表示输出电流的大小。 H 表示 5A ,T 表示 3A ，无字母时表示 ， M 表示 ， L 表示。 可调式稳压器在使用时负载电流不能小于 5mA。 (4)对 取得基准电压的位置作比较：三端固定式稳压器的输出端与公共端之间的电压即为型号中表示的标称电压，常规应用时即输出电压，三端可调式稳压器的输出端与调整端之间的电压为 ～ ，称为基准电压。 它是输出电压的最小值，常取 进行相关计算。 电源电路工作过程 电源电路由变压器将 220V/50Hz电变为 9V，经过二极管整流与 C1的滤波作用，再经过 IN4967稳压、 C0的滤波可获得纹波很低的直流（ DC） 12V电压。 直流稳压电路如图 3所示： 6 1D21 N 1 2 0 0 C C13 3 0 pFT2TS _ P O W E R _ V I R TU A L12D11 N 4 9 6 7C21 0 0 pF3654 图 3 直流稳压电路示意图 液位传感器电路设计 电极式液位传感器的基本原理是利用水有 导电性的物理性质，设置长度不等的三根导体作为具有相应功能的电极，利用液位变化的状态所形成的信号来完成把 液位变化转换成相应电信号变化的电极式液位传感器的功能。 液位传感器示意图如图 4 所示： 图 4 液位传感器示意图 电极式液位传感器 的特点是具 简单、传递可靠，本设 计是由一个绝缘体支架安装在水塔底部，在不同位置放置相应的传感极，最底端为供电电极，为上面的电极提供电信号，当水位到达相应的位置时所形成的电信号，就传递给后续电路，从而控制电动机的转停。 +12VVVVV B 上限水位 绝缘体 A 下限水位 水塔 U0 7 水塔自动上水 控制 系统报警显示电路设计 （ 1）报警部分：报警电路是一个系统中必不可少的部分，它起到安全警告、预防祸患的重大作用。 本设计的报警电路 组成 结构 包括：蜂鸣器与热继电器、交流接触器的触点 .此报警电路只有在水位处于下限水位以下而电机仍然没有工作和上限水位以上但是电机 继续 工作的情况下报警。 具体分析如下： 当水位下降至 下限水位 A 以下时，接头 G 得电（接头 E 为低电位）如果此时交流接触器 KM1 没有动作即控制线路出问题或者是电动机出现故障（监测点出自于热继电器 FR） ,那么报警电路就会被接通，从而开始报警； 当水位上升至上限水位 B 以上时，接头 F 得电如果此时交流接触器 KM1 没有复位，那么报警电路也就会被接通，从而开始报警。 报警电路电路图如图 5 所示： 图 5 液位传感器示意图 （ 2）显示部分：此设计的显示部分由发光二极管组成，图示见自动电路原理图，具体分析如下： 当水位在下限水位 A 以上时，则三极管 V1 导通，从而使发光二极管 D1 导通，点亮，表示水位处于低水位以上； 当水位超过上限水位 B 时，则三极管 V2 导通，从而使发光二极管 D3 导通，点亮，表示水位处于高水位以上。 指示灯 D1 亮， D3 不亮表明水位处于正常状态； D1 不亮表明处于缺水状态；D3 亮表明处于过满状态。 E G F FR KM1 8 4 系统电路设计 水塔自动上水 控制 系统主干电路 系统主干电路主要 的主要组成： 电动机 M、热继电器 FR、熔断器 FU、交流接触器常开触点 KM KM2 和开关 QS。 熔断器 FU 短路保护，热继电器 FR 过载保护，交流接触器 KM1， KM2 控制电路。 系统主干电路如图 6 所示： 图 6 主干电路原理图 水塔自动上水 控制 系统手动电路 手动操作是将转换开关 SA 转换到 2 号位置，按下按钮 SB2，交流接触器 KM2得电，常开触点动作电动机开始工作，并且自锁；停止时按下按钮 SB1，交流接触器 KM2 失电，常开触点断开，电机停止工作。 手动电路如图 7 所示 ： 9 图 7 手动电路原理图 水塔自动上水 控制 系统自动电路 在 水塔中有两只检测探头 A 和 B， A 是下限水位探头， B 是上限水位探头，12V 直流电源接到 下限水位 A 之下的 探头，它是水塔中储存水的最低水位。 上限水位探头 B 接到晶体管 V2 的基极 (BC547)，其集电极连到 12V 电源，发射极经电阻 R3 接地，并接入与非门 N2 第①、②脚，与非门 N3 的输出第③脚和与非门 N1 的第②脚相连， N3 第②脚输入端接到 N1 第③脚输出端，并经电阻 R4 与晶体管 V3 的基极相连，与晶体管 V3 发射极相连的继电器 K2 用来驱动电动机 M。 下限水位探头 A连接到晶体管 V1(BC547)的基极，其集电极连到 12V电源，发射极连到继电器 K1，继电器 Kl 接入与非门 N1 的第①脚。 当水塔向水位在 探头 A 以下，晶体管 V1 与 V2 均不导通， N1 输出高电平，晶体管 V3 导通，使继电器 K2 有电流通过而动作，因而电动机工作，开始将水抽入水箱。 当水塔的水位在探头 A 以上、探头 B 以下时，水塔中的水给晶体管 V1 提供了基极电压，使 V1 导通，继电器 Kl 得电吸合 N1 第①脚为高电平，由于晶体管 V2 并无基极电压，而处于截止状态， N2 第①、②脚输入为低电平，第③脚输出则为高1 SA H I I FR SB2 K3 KM1 KM2 2 SB1 KM2 10 电平，而 N3 第②脚输入端仍为高电平，因而 N3 第③脚输出则为低电平，最终N1 第③脚输出为高电平，电动机继续将水抽入水塔。 当水塔的水位超过上限水位 B 时，晶体管 V1 仍得 到基极电压，继电器 Kl 吸合。 N1 第①脚仍为高电平，同时，水塔中的水也给晶体管 V2 提供基极电压使其导通， N2 第①、②脚输入端为高电平，第③脚输出端为低电平， N3 第③脚输出端为高电平， N1 第③脚最终输出低电平，使 V3 截止……电动机停止工作。 系统自动电路原理图如图 8 所示： 图 8 自动电路原理图 当 水位下降低于探头 B 但高于探头 A，水塔中的水依然供给晶体管 V1 的基极电压，继电器 K1 继续吸合，使 N1 第①脚仍为高电平，但晶体管 V2 不导通，N2 第①、②脚输入端为低电平，其第③脚输出端为高电平， N3 第②脚为低电平，则 N3 第②脚输出为高。