化学反应釜温度电子控制器设计课程设计说明书.doc

学校代码: 10128
学号:
课程设计说明书
题目:化学反应釜温度电子控制器设计
学生姓名:
学院: 信息工程
班级:
指导教师:

二○一三年九月一日
内蒙古工业大学课程设计任务书(1)
课程名称: 电子技术课程设计学院:信息工程学院班级: _
学生姓名: ___ 学号: _ 指导教师:
一、设计题目化学反应釜温度电子控制器设计与实验
二、设计目的
⑴掌握基本模拟电子电路和数字逻辑电路的分析及设计方法,培养学习专业知识能力。
⑵掌握基本电子电路故障的基本识别方法与基本诊断方法,培养分析问题、解决问题能力。
⑶掌握学习总结报告和设计说明书的基本书写方法,培养技术交流能力。
三、设计内容和要求

设计并制作一个针对化学反应釜温度和反应次数的控制器。温度为毫伏级缓慢变化信号。传感器为电压型,可将测量的0-200℃温度转换为对应电信号5-15mV,并伴有5 mV左右的共模干扰。工艺要求:当温度升高到150℃时反应釜停止加热,自然冷却至60℃时,启动加热器。反复加热7次后反应釜开始排料至下一工艺过程。要求控制器有高、低温报警功能(VCC=5V,POM=1W);报警和反应次数的计数显示功能。可拓展功能为反应时间计时显示、启停温度可设定、报警和反应次数的存储,提供控制器5V/2A直流电源电路设计。

(1)查找资料,主要从器件选型角度分析比较2种以上设计方案,理解工作原理,比较各自优缺点,完成系统框架设计,明确设计思路。从设计方案选择、选取器件材料、设计制作、测试分析等方面归纳阐述并总结成文,列出选用器件清单;列出参考文献目录清单。
(2)对照系统框架,确定电路设计方案,绘制原理图或设计流程图,简述所选电路的工作原理;根据设计要求,进行电路分析及比较,根据计算的参数特征,选择电路元器件,写出必要的输入-输出函数表达式。
(3)选择相关集成电路器件,绘制完整实验电路原理图或接线图,说明主要元件在电路中的作用,说明整体电路工作原理或工作流程。
(4)搭建Multisim或MAX PlusII仿真电路,完成所设计电路的仿真测试。
(5)安装、调试实测电路,完成电路性能指标测试,记录并分析实验测试结果。
(6)得出结论(是否针对设计任务完成电路设计,通过什么方式验证设计的正确性,设计电路的性能如何,还可以在哪些方面做进一步改进等)。
(7)写出设计说明和实验报告,分析说明实验过程中出现故障的原因及排除方法。
(8)创意设计或自主扩展设计。想一想自己的设计作品具有哪些方面的市场竞争力,是否可以通过进一步拓展和深化,开展项目开发,参加创新性设计,怎样才能销售出去等。
四、工作内容、进度安排
第1天~第2天:查阅文献资料,分析电路组成方框图,确定并提交总体设计方案。
第3天:分析模拟信号单元电路的工作原理和特性,并有必要的计算,利用软件工具对其进行仿真。
第4天~第5天:用计算机绘制电气原理图/接线管脚图,安装调试电路,通过阶段验收。
第6天第7天:分析数字信号单元电路的工作原理和特性,并有必要的分析、计算、描述。
第8天~第9天:完成逻辑电路性能指标测试;完成系统统调测试;*提出扩展设计模块及方案。
第10天:完成设计说明书的总体编写工作,针对设计通过答
五、主要参考资料
[1] 阎石,数字电子技术基础(第5版) 高等教育出版社 2006
[2] 华成英,模拟电子技术基础(第4版) 高等教育出版社 2006
[3] 电子技术课程组,电子技术内蒙古工业大学
[4] 课程设计专栏,内蒙古工业大学精品课程公共网站。学生根据实际题目检索相关文献(不少于三篇)
审核意见
系(教研室)主任(签字)
指导教师下达时间年月日指导教师签字:_ ______________
摘要
温度是生产过程和科学实验中普遍存在的物理参数,化学反应釜的温度控制精度、系统响应速度及稳定度是衡量温控系统性能指标的关键因素,准确控制釜内温度对在不同温度下进行化学反应具有重要的意义。本文对反应釜的温度控制进行了分析,设计主要运用基本的模拟电子技术和数字电子技术的知识,用电压比较器来实现温度控制装置,采用555构成的多谐振荡器来实现高、低温报警装置,用内置译码器的四输入数码管译码显示反应次数,A/D转换应用比较器完成。同时运用到模拟电子技术中的滤波放大电路的相关知识:在A/D转换前置低通滤波器,来滤除干扰信号,应用放大电路来实现信号幅度与元器件工作范围的匹配。通过这些,实现温度控制电路的设计。
关键词: 三运放放大;滤波器;比较器;计数显示;报警器
Abstract
The temperature is generally exists in