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1、 电子技术课程设计报告水位控制系统专业班级： 自动化 091 学生姓名： 黄璐 学 号： 09133308 指导老师： 施丽莲 2011 年 7 月 1 日 1目录目录 .1第一章 课程要求 .2第二章 方案选择 .32.1 水位控制系统 .32.2 5V 直流稳压电源 .4第三章 系统结构框图与工作原理 .53.1 设计电路 .53.1.1 LED 灯的控制 .63.1.2 数码管的控制 .93.1.3 蜂鸣器的控制 .123.2 电源设计 .133.2.1 整流桥 .133.2.2 平滑滤波器 .143.2.3 稳压电路 .14第四章 课程深化 .154.1 方案一 .154.2 方案二
2、.16第五章 问题分析与调试 .165.1 蜂鸣器纠正 .165.2 5V 电源 .17第六章 课程展示 .186.1 水位控制系统的完整电路 .186.2 5V 稳压直流电路 .186.3 实物展示 .196.3.1 实物图说明 .19第七章 设计心得 .21附录 A 芯片清单 .21附录 B 参考文献 .22 2第一章 课程要求教师姓名施丽莲 教师联系方式 612869设计题目水位控制系统小组成员黄璐 陈艳艳 吴文鹏 学生人数 3设计主要内容及要求1.能显示水箱的水位，液位分别为 1,2,3 档，档检测到水位低于一档的时候，发出缺水警报，并启动水位向水箱供水，当水位超过一档时，停止缺水警报
3、，但继续供水，知道水位到达 3 档为止，关闭水泵。当水位超过 3 档时，发出越线警报。2.1 根据技术要求进行总体方案设计。2.2 画出电路图（或者仿真图） ，要求设计 5V 直流稳压源2.3 元器件及参数选择2.4 电路制作调试或仿真2.5 编写设计报告，写出设计过程，附上有关资料，图纸及心得 3第二章 方案选择2.1 水位控制系统 该控制系统的水位用开关表示，分别为 A0，A1 ，A2 ，A3 四个开关，分别用 2 进制表示水位情况。水泵的充水情况则用 LED 显示，若灯亮则表示正在加水，反之，则停止供水。用数码管显示水位。当水位低于 1 档时，用蜂鸣器发出警报，同时绿灯亮起，数码管显示
4、0；超过 1 档，警报停止，表示供水；当水位达到 3 档时，绿灯熄灭，表示供水结束。此时，若水泵已损坏，及供水不能自动控制时，当水位高达极限水位 4 时，警报会重新发出警报，提醒关闭泵因此该设计需要用到 4 个开关。详细情况见表 1。输入 输出A3 2 A1 A0 LED 蜂鸣器 数码管1 1 1 1 亮 警报 01 1 1 0 亮 无 11 1 0 0 亮 无 21 0 0 0 灭 无 30 0 0 0 灭 警报 4表 2.1 42.2 5V 直流稳压电源 该电源的设计需将 220V 的交流电转换为 5V 的直流稳压。220V 经电源变压器降为约+24V 的交流电，先经过整流桥和电容 C1和
5、 C2 进行滤波后，经过稳压芯片 LM317 得到在 1.26v-17.51v 可调的一个相对稳定的直流电压，然后把整流后的电压接到 7805 稳压芯片上，分别得到+5v 的电压。图 2.2 则表示了设计的一个思路。图 2.2 5第三章 系统结构框图与工作原理3.1 设计电路 将模拟过程控制系统中的控制器的功能用计算机来实现，就组成了一个典型的基于计算机仿真的控制系统，对于其设计思路，如图 3.1 所示。图 3.1蜂鸣器5V 电压74LS148 编码器逻辑门开关74HC4511 译码器数码管LED 灯 63.1.1 LED 灯的控制编码器输出的一端为控制 LED 灯的显示，灯亮是要在开关输入为 1 1 1 1(A3 A2 A1 A0 )和 1 1 1 0(A3 A2 A1 A0 )以及输入为 1 1 1 0(A3 A2 A1 A0 )显示。而输入信号通过编码器进行编译后，其对应的信号分别为 1 1 1(Y2 Y1 Y0)和 0 1 1(Y2 Y1 Y0),所以要用到的逻辑关系为 L=Y3Y1 +Y3Y2。而在接入 LED 灯时需要加限流电阻，防止灯被烧坏。设计如图 3.1.1。图 3.1.1
