1、聊城職業(yè)技術學院工程學院自動控制系統(tǒng)制作設計報告題目：基于××××的給水設備中心電氣控制設計 專業(yè)班級： 小組成員： 設計時間：2008.06.14 2008.06.27 指導教師： 完成日期：2008年06月 27日目 錄1引言12總體設計方案12.1設計思路 12.2總體設計框圖 23設計原理分析 23.1電路原理圖 23.2電路原理分析 34電路所用元器件 44.1電路所用元器件及參數(shù)列表 44.2主要元器件功能介紹 45控制電路操作說明 45.1手動控制操作說明45.2自動控制操作說明 46 總結(jié)與體會 4參考文獻 5基于 的給水設備中心電氣控制

2、設計摘要：該電路有水位指示部分和控制部分電路組成，該水位指示部分能提供水位指示，而且在水滿時能發(fā)出報警聲。控制系統(tǒng)有555時基集成電路與適當元件組合，形成脈沖產(chǎn)生與整形電路，控制水位高低。關鍵詞：水位控制，水位顯示，報警裝置。1 引言隨著社會的發(fā)展一些大型工廠的鍋爐水位，特別是農(nóng)村住宅樓房生活用水水箱的水位的控制現(xiàn)在大都未能實現(xiàn)自動控制，水位的高低通常有水電管理人員進行控管，非常麻煩，而且常出現(xiàn)斷水和水位過高產(chǎn)生的溢水事故。這給工廠和居民的生活帶來了極大的不便，同時也造成了不必要的水資源的浪費。為了解決此問題以及進一步掌握我們課程所學的理論知識，了解電路設計的基本思想和方法，學會科學分析和解決

3、問題。培養(yǎng)認真嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和實事求是的工作態(tài)度。進行了這次的控制電路的設計。2 總體設計方案1設計思路 本次設計科目我選的是水位控制，在閱讀完目的和要求后，我就通過上網(wǎng)和在圖書館查閱資料，使的我對這個科目有了一個詳細的了解，然后開始設計整體的框圖來實現(xiàn)。通過查閱資料我把他們分成兩部分水位控制和水位顯示，其中水控制有水位水位控制電路和電動機兩部分，水位控制的實現(xiàn)是在有水位控制電路感測到水的信號之后，傳輸?shù)诫妱訖C，然后電動機驅(qū)動水泵的開與關來完成水位底是水泵的自動加水和水位過高以及水位過低的報警功能。水位顯示也是水位顯示電路和報警裝置有兩部分組成的其中的水位顯示能隨時采集水位的高度并通過發(fā)光的二

4、極管來觀測到，而且水位顯示也是和報警直接相聯(lián)系的，當水位到達警戒的水位時，顯示電路回把信號傳輸?shù)綀缶鳎瑥亩箞缶鼬Q笛來提示。與此同時水位控制電路也會把信號傳輸?shù)诫妱訖C那里以實現(xiàn)水泵的開與關。接下來我就開始為實現(xiàn)各個部分的功能而查找最優(yōu)器件，以便使我的設計能經(jīng)濟和適應市場，大體設計就是這樣。 2.2 總體設計框圖如圖1所示電動機/水泵水位控制電路水位顯示電路報警裝置圖1 圖總體設計框3 設計原理分析3.1 水位控制原理水位控制以及指示如下圖所示，左半部分是采用的555時基電路組成的電路圖，電路中555時基集成電路器（IC1）構成施密特觸發(fā)器完成整個的水位控制功能。有半部分是有集成電路CD40

5、66構成的的水位指示及報警系統(tǒng)。圖中的A、B、C是三個點極檢測點。當水位高于水位線A時，水泵停機，停止給水池加水；水位低于水位線B時，水泵工作，給水池加水。C電極是最低水位檢測點，它連接于電源VDD，當水位低于水位線B時，C與B點不導通，導致IC1的2、6腳電位為零，555時基集成電路3腳出高點平，VT1導通，繼電器吸合，水泵給水池加水。當水位到達B點時，由于C、B兩點在水的作用下被短路，使IC1的2、6腳電位大于1/3VDD，而小于2/3VDD，等于1/2VDD。此時，IC1輸出端3腳維持高電平不變，水泵繼續(xù)給水池加水。 當水位到達A點時，C、B、A三點被短路，使IC1的2、6腳電位等于4/

6、5VDD，大于2/3VDD，IC1的3腳輸出低電平，VT1截止，繼電器斷開，水泵停止給水池加水。 同理，當水位 下降，但還高于B點，此時IC1的2、6腳電位等于1/2VDD，大于1/3VDD，水泵仍然停止工作，只有水位低于B點時，此時IC1的2、6腳電位等于0V，小于1/3VDD，定時器才輸出高電平，VT1導通，繼電器吸合，水泵開始向水池加水。如此循環(huán)往復使水池中的水位保持在B、A之間。如圖2所示圖2水位控制圖3.2 水位指示電路原理水位指示和報警器電路是有集成電路CD4066和相關的器件組成。沒個電路內(nèi)部有4個獨立的能控制數(shù)字或模擬信號傳送的開關。當水箱無水時，由于180K的電阻的作用，使5

7、個開關的控制端為低電平，開關斷開，發(fā)光二極管VD1VD5不亮。隨著水的增加，加之水的導電特性，使得IC的13腳為高電平，S1接通，VD1點亮。當水位逐漸增加時，VD2、VD3、VD4依次發(fā)光指示水位。水滿時，VD5發(fā)光，顯示水滿B發(fā)出報警聲，提示水滿，不需要報警時短開SA即可，同理當水位低于1/4時，由于反向器的作用使得VT導通，所有的燈都不亮同時VT導通，B發(fā)出報警聲，提示水滿，不需要報警時短開SA即可。如圖3所示圖3 水位指示圖4 所用元器件及參數(shù)4.1 水位控制電路所用的元器件及參數(shù)IC1選用NE555、5G1555型等時基集成電路。VT1用8050或9013、3DG12、3DX201型

8、硅NPN中功率三級管，要求>100。VD1用1N4007型硅二極管。 R1R4用RTX1/8W型碳膜電阻器。 C1用CD1110V型電解電容器，C2用CT1型瓷介電容。 繼電器K的型號為JQX14FF，如果需要控制大功率的水泵，則根據(jù)需要選擇其他型號的繼電器。電源可用6V直流穩(wěn)壓電源。4.2 水位指示電路所用的原器件及參數(shù)IC選用、四雙向模擬開關集成電路CD4066。 VT用9013或8050、3DG12、3DX201型硅NPN中功率三極管，要求>150。VD1VD4用F5mm高亮度紅色發(fā)光二極管。 R用YD572型8歐圈式揚聲器。 B用YD572型8歐圈揚聲器。電源可用4節(jié)1.5

9、V電池后6V直流穩(wěn)壓電源。5 控制電路操作說明略6 總結(jié)與體會這次的課程設計是水位控制電路，大致把水位課程的設計分為兩大部分：水位控制和水位顯示。其中水位控制又分為水位控制電路和電動機兩部分。水位顯示分為水位顯示電路和報警裝置兩部分。所以在設計過程中我先是把水位控制和水位顯示分開來實現(xiàn)的，然后把它們連接到了一起，即：達到了符合要求的電路設計。在水位控制中我選用的是NE555時基集成電路來控制電動機實現(xiàn)水泵的開與關來達到控制水位的高低。而在水位顯示中我選用的是四向模擬開關集成電路CD4006和F5mm高亮度紅色發(fā)光二極管，來實現(xiàn)水位的顯示，而報警裝置B用YD57-2型8歐圈式揚聲器。通過這兩周的

10、實習讓我感觸很深，這次的實習,使我充分認識到了模電和數(shù)電顯示生活中的實用性,像交通燈,彩燈控制,水位控制器,報警器等都是我們?nèi)粘Ｉ钪泻芊奖愕碾娐废到y(tǒng)。由于是自主設計,自己必須翻閱好多資料,尤其在選用那些不常見的器件時，讓我不僅增長了知識,更重要的是學會了如何運用知道的知識進行創(chuàng)造。培養(yǎng)了自己的一種創(chuàng)新和動手能力。次此設計增加我們的動手能力和思考能力，以及對電路的審查能力和調(diào)試能力，對錯誤的審查和改正。通過這次課程設計，是我了解了更多的知識。但有一點讓我郁悶的是我和我班同學本來已經(jīng)把各種材料整理好了，總的來說這次實習和很有必要而且有用的，我相信其他學生在這次的實習中也一定會有很大收獲的。從在做這次的實習報告中我又明白了許多許多。參考文獻1 康光華,鄒壽斌等.電子技術基礎 模電部分(第五版)M.北京:高等教育出版社,2006.2112222 方大千,朱麗寧.電子控制裝置制作入門(第四版)M.武漢:國防工業(yè)出版社,1999.163 3 康光華,鄒壽斌等.電子技術基礎 數(shù)字部分(第五版)M.北京:高等教育出版社,2006.29029