电路与模拟电子课程设计——
温度检测报警电路
一、 设计任务要求
本次课程设计的任务是设计、制作一个温度检测报警电路。该电路通过热电阻检测外界温度，将温度的变化转化为输出电压的变化，并在万用表上直观的显示出来（调试时采用可调电位器模拟热电阻的变化）。最后再制作一个温度超限报警电路，在温度超过设定范围的时候报警指示。
要求：
1、测量温度范围：0 oC~100 oC，其中温度和输出电压要求有线性对应关系： 0 oC对应0V，10 oC对应1V，100 oC对应10V，以此类推。
2、进行上限与下限报警：上限设为70 oC，下限30 oC (可自行设定上下限)，并用红、绿LED指示。 二、设计原理及分析
整体电路硬件结构框图如图1（a）所示。原理图如图1（b）所示。
图1（a）
图1（b）
各部分功能如下详述;
1、正负12V电源模块是采用7812和7912设计的双电压稳压电源模块，采用的主要器件有变压器、整流二极管、电解电容、7812、7912等，参考电路如图2所示：
图2
2、热电阻测温电路采用热敏电阻Pt100，该电阻随着温度升高阻值随之变大（阻值和温度对应关系见附录1），再采用电阻分压的形式将热电阻的变化转变成电压的变化，以便后级放大。调试时热电阻用可调电位器代替，参考设计电路如图3所示。
图3
在0 oC~100 oC变化时，Pt100阻值为100Ω~139Ω，这里用100Ω固定电阻R1和50Ω电位器R2串联来模拟热电阻在该范围内的变化。
3、输入缓冲电路主要是利用电压跟随器输入电阻大、输出电阻小的特点，改善电路的输入特性。
4、调零与放大电路：由于热敏电阻Pt100在0oC时阻值不为0，而我们最后
要求的温度电压对应关系为：0 oC对应0V，所以这里要用加法器来调零；另外，
o
设计要求温度和输出电压要求有线性对应关系：100 C对应10V，因此需要放大，
我们利用加法器自带的放大功能同时实现。
5、检测报警电路对输出电压信号进行超限报警，当超过预先设定的限值时，使发光二极管发光，进行光电报警。设计要求进行上限与下限报警。上限可设为70度，下限30度，用红、绿LED指示。因此需要用到两个比较器。
注：上述给出的参考电路为基础，由同学们自行设计并实现。电路参数需要根据功能进行计算，图中给出的标称值仅作为设计参考。 三、具体安排 1、时间地点安排： 地物121-2班 勘察12 1-3班 勘察12 4-5班 6月27日 上午8：30各班班长到基础楼B416统一安排并协助工作（带U盘） 6月29日 文理楼110 （仿真） 6月30日 基础楼B409焊接练习和焊接电源板 7月1日 7月2日 7月3日 基础楼C417 基础楼C409 焊接练习和焊接电源焊接练习和焊接电源板 板 文理楼110（仿真） 基础楼C409 焊接功能板 基础楼C409 验收 基础楼B409焊接功基础楼C417 能板 基础楼B409验收 焊接功能板 基础楼C417 验收 注意：（1）具体进行时刻为上午8：00-11：30，下午14：00-17：00； （2）文理楼仿真时候需自带MultiSim7绿色版安装运行；
（3）基础楼焊接前需自主观看所发焊接录像，焊接时不允许带早餐进入； （4）6月29日-7月3日焊接完成后每个班留2名同学（每个屋子4名同学）负责打扫卫生；
（5）7月3日验收完成后每个班留3名同学（每个屋子6名同学）负责大扫除，同时帮助老师清点整理相关元器件和设备。 2、分组安排
（1）电源板（小板）：1人1组自主焊接；
（2）功能板（大板）：按照学号顺序，2人1组，合作焊接调试。
四、电路焊接调试要求
1、 不允许将LM358芯片直接焊接在电路板上，LM358用DIP8双列直插插座，先焊接插座后再安装。7812和7912直接焊在板子上。除模拟热电阻PT100的50Ω电位器外的所有电位器都直接焊接在板子上。
2、 单块电路板的输入输出端都必须留出接口（焊上对应数量的插针），以便与外部电源、信号或其他电路板进行连接，同时也便于测量输出电压等相关参数。 具体需要的插针数量： （1）电源板（小板）：
变压器输入端（3个）：用于连接外部变压器输入。
±12V直流电压输出端（3个）：用于给后面的功能板供电以及用于测试直流电压。
（2）功能板（大板）：
±12V直流电压输入端（3个）：用于外接直流电源给功能板供电。 输出电压端口（2个）：用于外接万用表以便观察输出电压大小。
具体需要的单排座（圆孔）数量：
热敏电阻接口（2个）：用于外接Pt100热敏电阻实际测量温度，调试时用精密电位器（50Ω）模拟。 六．课程设计总结
课程设计结束后需撰写课程设计总结，并在2014年7月7日前由班长统一收集后提交到基础楼B416，总结内容主要为感想、收获与建议等。 附录1 PT100铂电阻的温度和阻值对应关系 附录2 器件清单
附录1：PT100铂电阻的温度和阻值对应关系 温度 .0 （℃） －30 －20 －10 －0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300
.1 .2 .3 .4 .5 .6 电阻值（Ω） .7 .8 .9
电路与模拟电子课程设计任务书
