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1、电子线路课程设计（1论文（设计题目：带保护装置的水塔自动进水装置系别:物理与电子工程系专业:电子信息工程年级:2008级学生姓名：指导教师：时间:2010年6月29日目录摘要（1关键词（1一、设计任务与要求（1二、方案设计与论证（1方案一 （1方案二（2三、总原电路及元器件清单（31总原理图（32.PCB制板图（43元件清单（5四、安装与调试（61. 电路安装（62. 电路调试（6五、性能测试与分析（6六、结论与心得（6七、参考文献（7八、致谢（7摘要:本设计主要通过使用NE555、稳压二极管、三极管等元件组成的简易水 塔自动进水装置，当水位低时自动进水，水满时及时断电，水位过低时也断电保护。
2、由 于其他方案设计出来的水塔无法实现自动进水，也没有满水自停的功能，造成水资源 浪费，或进水不及时。关键词:带保护装置水塔NE555一、设计任务与要求任务:设计制作一个带保护装置的水塔自动进水装置要求:有水满、进水、水量不足指示，当水位低时要自动进水，满时要及时断电， 水位过低时也要断电保护、方案设计与论证方案一:通过使用继电器J来控制水塔的电源，电容C1是为了消除信号线上的干 扰,NE555接成施密特触发电路，利用它的回差特性达到保持的目的。自动进水：当水位下降低于C点时,C点悬空。IC的2脚低于1/3VCC,其3脚输 出高电平，继电器得电吸合，启动水塔抽水，水位逐渐上升。中间保持：当水位上
3、升到A点到B点之间时,470的电阻被串接入电路，此时P点 电位控制在1/2Vcc左右，触发器保持原来的状态不变。水满自停：当水位上升至A点时，由于水电阻较小,P点电位高于2/3Vcc,IC的3 脚输出低电平，继电器断电，水塔停止抽水。论证:这个方案中的继电器J是实行部分,NE555是控制部分，既可以使水塔自动 进水，又达到保护水塔的功能，但由于继电器工作不稳定，使现象不明显。方案二:通过NE555接成施密特触发电路，就可以使水塔自动进水，不会产生水 满的情况自动进水：当水位下降低于C点时,C点悬空。IC的2脚低于1/3VCC,其脚输 出高电平，水塔被启动，水位逐渐上升。中间保持：当水位上升到A
4、点到B点之间时,470电阻被串接入电路,此时P点电 位控制在1/2VCC左右,触发器保持原来的状态不变。因为此时电路不工作 ，所以水位 一直保持在A点与B点之间，不再上升。论证:电路主要是NE555通过控制输出高低电平使水塔在低水位时可以自动进 水，当水位上升到一定位置时，电路就不工作，从而保持在一定的水位。这个方案简单 易懂，没有使用继电器,容易控制电路。方案确定:以上两种方案的基本功能一样，都可以自动进水，但从设计简易程度、 元器件的选择以及价格方面考虑，第二种方案比较简单，元器件较少，价格比较合理。 所以我选择第二种设计方案。三、总原电路及元器件清单1、总原理图稳压二极管的稳压原理：稳压
5、二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持 不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电 路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。水塔的水位上升到 A点到 B点之间时，470电阻被串接入电路，此时P点电位控制在1/2Vcc左右,触发器保持原来的状态不变。因为此时电路不工作，稳压二极管D1两端的电压基本不变，所以水位一直保持在 A点与B点之间，不再上升。NE555集成电路除了作 定时延时控制的功能外，还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测，组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲 调制等。本设计中NE
6、555的主要作用是调压，使电路中的电压保 持在一定的范围内，而且NE555有工作可靠、使用方便、价格低廉的 特点。2、 PCB制版图3、元件清单水塔自动进水序号名称1 2 3 4 5 6 7 8 9管10三极管IC（单片11机）稳压二极12管稳压 二极13管9V 4.5V NE555 PNP/9013电阻 电阻 电阻 电容 电解电容 电解电容 电解 电容 二极管 发光二极 型号及参数470 22k 3.3K 0.1u 220uF/25V 4.7uF/25V470uF/25V IN4007 数量（个 1 1 1 1 1 1 1 4 1 1 1 元件封装备注 C1 LED VT DIP-8 红 5
7、 1 D1 1 D2四：安装于调试 电路安装：按照PCB板的元件提示，装上元件，焊 接电路。电路调试：先用面包板按原理图接电路，经过测试，能实现其功能。焊接好电路再测试时，电路未能实现其预期的功能，原因是电路焊接不好，有短路现象。后来经过老师的指导，再焊接出来的电路可以实现自动进水的功能。五、性能测试与分析 性能测试：第一次焊接的电路没有得到预期的结果，电路无法工 作，后来经过老师的指导， 第二次焊接的电路能实现自动进水的功能。分析：可能是因为第一次焊接的电路不够严谨，电路连接不好，有断路现象。六、结论与心得通过本次的设计，让我很好的锻炼了理论与实际联系，与具体项目、课题相结合开发、设计产品的
8、能力。既让我懂得了怎样把模电数电的理论知识应用于实际，又让我懂得了在实践中遇到的问题怎样 用理论去解决。在本次设计过程中， 我遇到最大的问题是焊接电路不 严谨，有断路现象。但经过老师悉心指导，再次 焊接的电路有了很大 的进步。从中我学会了应该多实践，多动手，而不仅仅是学 习理论知 识，我相信通过这次的课程设计， 在下一阶段的学习中我会更加努力。 同时，通过本次论文的设计，巩固了我学习过的专业知识，从中可以自我测验，认识到自己哪方面有欠缺和不足，以便日后在学习中得以提高。七、参考文献1华成英，童诗白模拟电子技术基础（第四版）2006年1月，第23页，第28页。2康华光电子技术基础（数字部分第五版）2005年7月， 414第页。八、致谢 经过这段时间的准备，在论文完成之际，首先要感谢指导我 们做课程设计的三位老师，特别是韦老师，本设计的顺利完成与老师的谆谆教导和悉心启迪是分不开的。老师严谨的治学态度、渊深的专业知识、孜孜不倦的敬业精神，给我留下了深刻的印象，并且将不断激 励我奋发向上。在此，对老师在 设计过程中给予的指导和建议，我深 表感谢，感谢老师给予的帮助以及同学给予 的鼓励。
