- 1 -电子技术课程设计姓名：专业：测控技术与仪器班级：学号：指 导 老 师：南昌航空大学- 2 -目录课程设计课题申报表.2 课程设计任务书.3 蓄电池低电量充电报警器.4 一电路功能简介.4 二电路的原理.4 1.基于 555 定时器的多谐振荡器.4 2.电压比较器进行电压信号的比较时.4 3.整体电路工作原理.5 三电路仿真与结果.5 四电路焊接.7 五电路调试与焊接结论.7 六收获及建议.8 附录一：.10 附录二：.11 一、LM324：.11 二、555 定时器：.14 附录三：.16 元件清单：.16- 3 -课程设计课题申报表测控技术与仪器系10级学生相关课程电子技术课程设计指导教师学生人数课题名称蓄电池低电量报警提示器设计地点逸夫楼205课题工作内容利用 555、二极管、电压比较器等进行蓄电池低电量报警提示设计。课题来源课题性质使用计算机情况工程实践模拟、实践系负责人签字：申报人：2013年 05 月 7日测试与光电工程学院- 4 -课程设计任务书测控系班学生：课题名称：蓄电池低电量报警提示器蓄电池低电量报警提示器 课题要求： 1、初步掌握一般电子电路分析和设计的基本方法。包括：根据设计任务和指标， 确定电路方案，通过设计计算选择元器件，然后安装电路，进行调试，对结果进 行分析，提出改进意见，写出设计总结报告。2 、培养学生自学能力和独立分析、解决问题的能力。包括：查阅参考资料、 工 具书，掌握电路调试的一般规律。3 、掌握电子电路的安装、布线等基本技能。4 、更加熟练地掌握常用电子仪器的正确使用方法。包括：示波器、直流稳压电 源、信号发生器等。课题内容： 1）任务：根据课题任务进行方案选择；对方案中各部分进行单元电路的设计、 参数计算和器件选择。 将各部分连接在一起，用 proteus 画出一个符合要求的完 整的系统电路图。 2）电子电路设计完成后，即可进行组装、调试；电子电路包含通电检查、单元 电路调试，整机联调。 3）撰写课程设计总结报告。工作进度安排： 查阅资料，确定设计方案2 天 电子电路设计、仿真2 天 电子电路焊接、调试3 天 用 proteus 画出系统电路图1 天 撰写总结报告2 天主要参考资料：1 彭介华编电子技术课程设计指导 ，高等教育出版社，1997 年2 郑家龙、王小海、章安元编集成电子基础教程 ，高教出版社，2002 年3 何小艇等编电子系统设计浙江大学出版社，2000 年系负责人：指导教师：时间：2013 年 05 月 7 日- 5 -蓄电池低电量充电报警器蓄电池低电量充电报警器一电路功能简介一电路功能简介 当今，蓄电池已经得到广泛使用，较之一次性充电电池，蓄电池具有多次循环利用，高 效节能的优点。 但即便是电量充足的蓄电池， 在使用一段时间后随着电量的减少会导致电池 输出电压的降低，轻者将会影响电器的正常工作，重者甚至带来一系列的安全事故。 本电路就是利用电量降低时输出电压也随之降低的原理，在电池电量降到正常工作的底 限时，以此时对应的输出电压值为临界电压值,当蓄电池电压低于这个值时电路将通过蜂鸣 器进行报警， 提醒用户进行充电或更换电池， 当蓄电池输出电压高于这个临界值时，电路 则不进行报警。 二电路的原理二电路的原理 1.基于 555 定时器的多谐振荡器如图 1，由 555 定时器和外接元件 R1、 R2、C 构成多谐振荡器，脚 2 与脚 6 直接相 连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电 路也不需要外加触发信号，利用电源通过 R1、R2 向 C 充电，以及 C 通过 R2 向放电端 Ct 放电， 使电路产生振荡。 电容 C 在 1/3VCC 和 2/3VCC 之间充电和放电，输出信号的时 间参数是T=tw1+tw2T=0.7(R1+R2)CTW2=0.7R2C注：电路要求 R1 与 R2 均应大于或等于 1k ，但 R1+R2 应小于或等于 3.3M。外部 元件的稳定性决定了多谐振荡器的稳定性， 图 1基于 555 定时器的多谐振荡 器 555 集成定时器配以少量的元件即可获得较高 精度的振荡频率和具有较强的功率输出能力。2.电压比较器进行电压信号的比较时 电压比较器的 5 端输入一个恒定的电压值 V1，当 6 端输入一个电 压值 V2，当 V2 V1时，比较器的 7 端输出低电平，当 V25v 认为是蓄电池电压充足，U15v 认为为低电量临界值， 需重新充电图 5滑动变阻器及各电压表的示数- 8 -图 6电压低于 5v 时电路仿真效果 步骤二、滑动变阻器将电压表 U1 的电压调至 3.06V，此时滑动变阻器为 34%，滑动变阻器 及各电压表的示数如图 7 中所示，U1=3.06v5v，认为电量不足，蓄电池需要充电。电压低 于 5v 时电路仿真效果，如图 8 所示图 7滑动变阻器及各电压表的示数图 8电压低于 5v 时电路仿真效果四四电路焊接电路焊接在焊接时，我们虽然用了 4 根飞线，但这是实现应有功能所必须的，最终我们成功焊接 出了具有低电报警器的功能电路，该电路在接入蓄电池输出电压 5V 以上时不报警，在输 入电压低于 5V 时开始报警，直至电压再次升到 5V 以上。 在焊接过程中，我们总结出以下注意事项： (1) 焊接前确保个焊点(铜皮)是否光洁、氧化等。 (2) 避免虚焊所导致的接触不良，烙铁头必须与被焊件接触，对被焊件进行预热。 (3) 在焊接集成元件时必须先只焊接其底座，防止集成元件通过管脚导热破坏内部结构。 (4) 注意检查焊点，避免其相接触导致短路。 (5)在焊接中应该通过调整元件位置实现尽可能少的使用飞线。 (6) 在焊接时注意安全，防止被烫伤，电烙铁不使用时，应置于电烙铁架上，并随时保 持电烙铁的清洁。五五电路调试与焊接结论电路调试与焊接结论所设计电路能够满足在接入蓄电池输出电压 5V 以上时不报警，在输入电压低于 5V 时开始报警，直至电压再次升到 5V 以上的电池低电报警功能，说明电路的设计方案- 9 -是正确可行的，但焊接过程中使用了较多的飞线，这是应该避免和该进的。六六收获及建议收获及建议在本次实验中我们既巩固了所学的基础知识， 又增强了我们的动手能力， 我们所选的蓄电池 低电报警器课题， 只要利用了所学的振荡电路， 电压比较器， 稳压二极管， 电阻分压的知识， 并通过 proteus 软件进行仿真，最终通过万能板焊接实现设计电路，这一系列设计和操作都 是我们自主独立完成，对我们能力的锻炼有很大的帮助。在实习过程中主要有以下收获：1、实验原理固然简单，但应该结合实际，例如早期试图通过以下方法实现电路： 图 6.早期的设计原理和部分仿真结果仿真结果基本和本方案相当方案似乎可行， 但仔细思考却发现反相器的输入电压虽然只有在 2.4v 是才被认为是高电平，低于 2.4v 被认为是低电平，与之前所想象的有较大的区别，由 于之前的设计方案方面除了问题使我们在仿真过程中遇到的问题很是棘手。 仅在反相器的输 入电压上花费了我