_恒温控制电路课程设计.doc

摘要 本设计采用的是555时基集成电路制成的温度控制器电路，通过热敏电阻将温度的变化量转化为电阻的变化量，将由于热敏电阻阻值的变化而引起的电压的变化当做IC555时基集成电路的控制指令，从而使其输出高低电平来控制电磁继电器的工作，再由电磁继电器驱动加热器来实现室内温度的调节与控制。该种电路设计具有使用元件少、制作简单等特点。容易操控并且效果明显，在实际生活中较为常见。 关键词：时基集成电路；热敏电阻；控温电路；IC555；电磁继电器 综述 随着电力电子技术的发展，电子技术在电气设备和电气控制领域中的应用越来越广泛。恒温控制电路在现实生活中无处不在，例如：室内温度控制、禽蛋孵化恒温箱、电子设备中主机的温度控制等。可见恒温控制电路的重要性。 本次设计题目《小室恒温控制电路设计》运用所学的知识，通过查阅一些文献和资料，实现了小室的温度自动控制在所设定的温度内（T=±δT）,且恒定温度 T℃的设定在一定范围内可调，并且用灯泡模拟加热系统，在设定温度（T=-δT）） 目录 1.方案设计与分析 1 1.1 采用集成运放电路制成的控温电路 1 1.2 采用555时基集成电路的控温电路 2 2.电路设计框图及功能描述 2 2.1电路设计框图 2 2.2各系统功能描述 2 1.电源整流系统功能 2 2.温度检测系统功能 2 3.温度控制系统功能 3 3.电路原理及参数计算 3 3.1元器件的介绍 3 1.NE555定时器 3 2.负温度系数热敏电阻Rt 4 3.整流二极管 4 4.电磁继电器 4 5.稳压二极管 5 3.2 各部分系统电路的原理及参数 5 1.电源整流系统的原理及参数 5 2.温度检测系统原理及参数 6 3.温度控制系统原理及参数 7 4.电路原理图 8 4.1整个小室工作系统的温度控制电路图 8 4.2整个设计电路的仿真图（proteus） 9 5.课程设计体会 11 参考文献 12 1.方案设计与分析 对于温度控制电路有很多种，但被人广泛使用的无外乎为采用集成运放电路制成的控温电路和采用555时基集成电路的控温电路，现列举出这两种电路，进行分析比较。 1.1 采用集成运放电路制成的控温电路 采用集成运放电路制成的控温电路的原理图如图1-1所示。它是由具有负温度系数电阻特性的热敏电阻RT为一壁组成测温电桥，其输出经测量放大器放大后由滞回比较器输出“加热”与“停止”信号，经复合管放大后控制加热器“加热”与“停止”。改变滞回比较器的比较电压即可改变温度的范围，而控温的精度则由滞回比较器的滞环宽度确定。 图1-1 采用集成运放器的控温电路 该电路虽然可以实现控制温度的目的，但电路结构较为复杂，所使用的元件较多，制作起来比较麻烦，而且靠滞回比较器的滞环宽度确定控温的精度，计算和控制都不灵活，所以本次设计不采用这个方案。 1.2 采用555时基集成电路的控温电路 555时基集成电路是一种将模拟功能与逻辑功能巧妙的结合在同一硅片上的组合集成电路。它设计新颖，构思奇妙，用途广泛，备受广大电子设计爱好者的青睐。其基本工做原理是通过改变555时基集成电路的2引脚和6引脚的电位来控制3引脚的输出电平，从而实现对电路的控制。采用这种电路进行设计，原理简单，成本低，用途广，所以本次设计采用555时基集成电路。一下内容将进一步介绍本次设计的整个过程。 2.电路设计框图及功能描述 2.1电路设计框图 本次设计的结构框图如下所示: 2.2各系统功能简述 1.电源整流系统功能 由于课题给定的环境是室内，能直接采集到的电源一定是220V的交流电，电源整流系统是将室内的220V交流电经过整流二极管将其转化为直流电，再经过稳压二极管将电流稳压至12V，为整个温控电路提供稳定的电源。 2.温度检测系统功能 温度检测系统是通过负温度系数热敏电阻，将室内的温度变化转化为热敏电阻的阻值变化，从而改变555时基电路的输出电平，来驱动温度控制系统工作。 3.温度控制系统功能 温度控制系统是通过接收来自温度检测系统的高低电平的信号，来驱动电磁继电器，电磁继电器控制加热器加热从而调节室内的温度。 3.电路原理及参数计算 3.1元器件的介绍 1.NE555定时器 555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件 图3-1 555定时器结构图 NE555定时器的引脚功能图 555定时器 2.负温度系数热敏电阻Rt 负温度系数热敏电阻Rt是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料它的测量范围一般为-10～+300，也可做到-200～+10，甚至可用于+300～+