演讲倒计时电路的设计

第一篇：演讲倒计时电路的设计

《电子线路CAD》课程论文

题目：演讲倒计时电路的设计 电路功能和性能指标

本设计为实现计数报警功能，首先可以用脉冲开关实现计数脉冲的产生；其次可以用74LS192计数器和74LS138译码器实现计数和数字的显示，最后用蜂鸣器实现报警，可以用555定时器实现让LED灯持续亮10秒；总的来说电路有两部分组成，一部分是计数译码部分，另一部分是报警部分。原理图设计

2.1原理图元器件制作 元器件截图：

图1 制作步骤：

（1）新建一个元器件库【File---New---Project---Integrated Library---命名保存】

（2）建立元器件原理图【右击工程---Add New to Project---Schematic Library】

（3）绘制原理图符号，注意改变引脚符号

图2（4）制作后填写好新器件信息并保存

图3 2.2 原理图设计 1.原理图设计过程

（1）新建一个工程文件【File---New---Project---PCB Projiect】并保存为“演讲倒计时”

（2）添加原理图【右击工程“数字显示计时电路.PrjPCB”---Add New to

Project---Schematic】同时将工程命名为“演讲倒计时”

（3）查找元件，在Librarice中查找图中元件（4）模块化布局，清晰，明了且美观（5）按照原理连线 2.下图即为绘制好的原理图

1234外部CP脉冲控制器CP0*31U1212CP134GNDTRVdMRVCCDISTHVc8765R25K61CP12345678GNDCPP0P1P2P3CEPGND74LS1610.01ufVCCAGNDVCC*2供电电源电路VCC3J1*412345671A1B1Y2A2B2YGNDcLEDVcc4B4A4Y3B3A3Y1413L1121141098CP2VCCDATA-DATA+GNDUSB1123412置零开关*1213VCC电容10ufC1Component_1555芯片秒表指示灯23CLR1VCCD1CLR2CLK1D2PR1CLK2Q1PR2~Q1Q2GND~Q214***234567CLR1VCCD1CLR2CLK1D2PR1CLK2Q1PR2~Q1Q2GND~Q214131211109L481234L55674CLR1VCCD1CLR2CLK1D2PR1CLK2Q1PR2~Q1Q2GND~Q2141331211109L68B1234567CP2L1L3L274LS7474LS74GNDL1R4RESJ1LEDD2L2R5RESJ2LEDD3L3R6RESJ3LEDD4L4R774LS7474LS74D5L5J4LEDRESC分钟显示电路VCC*8s2s14s3s4D12345678P1Q1Q0CPdCPuQ2Q3GND74LS192GNDGNDVccP0MRTCdTCu~PLP2P316***3109s2s312345678*9D2D3~LT~BI~LED4D1GND74LS4511VccQfQgQaQbQcQdQe16***0912345LED1bacomfg1位数码管GNDdpccomde678910VCCs4s113.下图为massage框图：

74LS161VccTCQ0Q1Q2Q3CET~PER8RES2R***312111091开关双向开关GNDAR3RESGNDD1CP脉冲开始开关VCC*5CP021374LS00双向开关GND调节报警时间电路BVCC51*6s1s2s312345678AVccBY0CY1G2AY2G2BY3G1Y4Y7Y5GNDY674LS1381GNDLEDGNDJ3VCC*7s11s22s3345678AVccBY0CY1G2AY2G2BY3G1Y4Y7Y5GNDY674LS138D8s5R10RESLED316***09J1J2J3J4J5J61234566PJ8J1J2J3J4J5J61234566Ps1s2s3s4s5J41234567s1s2s3s4s57P116***0912VCC开关6718192开关2Q19013J2YIN74LS7474LS74开关2D6L6J5LEDR9RESJ6D7开关23P321开关102GND开关J512345677PGNDYINTitleSizeA4Date:File:2016/12/26C:Users..演讲倒计时.SchDocSheet ofDrawn By:4NumberRevisionVCCJ6GNDYINVCC12344PJ712344PCD

图4

图5

4.项目的元器件库列表

图6 其步骤为：

（1）首先打开“演讲倒计时.PRJPCB”,并打开原理图文件，进入原理图编辑界面。

（2）执行“Design→Make Schematic Library”菜单命令，在弹出的对话框界面点击OK即可。

5.设计过程中需要注意以下几点：

（1）在元器件较多时，原理图设计过程中使用模块化，不然整体很容易出错且让人眼花缭乱，没有整体效果

（2）每个模块都标记好备注，方便以后查看

（3）元器件之间隔开一些，检查更加方便，可观性较好（4）善于使用网络标号，美观且连线不复杂，看起来简洁大方 2.3 原理图报表 1.网络报表生成步骤：

（1）点击界面上的工具栏中的design；

（2）然后单击弹出来的窗口中的Netlist For Project→Protel（3）最后就可以出现网络报表，如图：

图7 2.网络表的作用意义

网络表是设计电路板过程中所需的非常重要的文件，它是连接电气原理图和PCB板的桥梁，网络表是对电器原理图中各个元器件之间电气连接的定义，它

是图像化的原理图中提炼出来的元器件连接网络的文字表达形式，在PCB制作中加载网络表，可以自动得到与原理图中完全相同的各个元器件中间的连接关系。

3.以如下元器件为例讲解其参数意义：

{I LED.PRT D1 {CN 1 VCC 2 NetD1_2 } 名称标号为I LED.PRT D1，1 VCC说明其标号为1的引脚连接的是VCC，2 NetD1_2说明其标号为2的引脚连接的是D1的2号引脚。4.以NetD1_2这个网络为例，找出其网络上的元器件

{I LED.PRT D1 {CN 1 VCC 2 NetD1_2 }

{I AXIAL-0.4.PRT R3 {CN 1 NetD1_2 2 GND } 以上为这个网络上的所有元器件

5.生成该原理图的简易元器件清单并简述其操作步骤

在Reports下拉菜单中选择点击“Simple BOM”，系统会生成简易材料清单报表

图8 6.个人设计过程中需要说明的地方：

（1）在元器件较多时，原理图设计过程中使用模块化，不然整体很容易出错且让人眼花缭乱，没有整体效果

（2）每个模块都标记好备注，方便以后查看

（3）元器件之间隔开一些，检查更加方便，可观性较好（4）善于使用网络标号，美观且连线不复杂，看起来简洁大方PCB设计

3.1元器件封装制作

PCB元器件封装制作步骤如下：

1.在pcblib界面，点击Tools→Component Wizard...;2.然后会出现如下界面

图9

3.根据提示的按键，选择自己需要的封装模式

图10

4.根据自己的需要以及界面的提示选择自己需要的形式，然后就可以绘制出如下封装形式：

图11 3.2 PCB设计 1.PCB设计步骤：

（1）打开“演讲计时.PrjPCB”

（2）新建一个PCB工程命名为“演讲计时t.PcbPcb”【右击工程---Add New to Project---PCB---保存】

（3）在PCB编辑器的环境下，执行【Design---Layer Stack Manager---单击Menu---Example Layer Stack---Single Layer 】

（4）绘制物理边界，在PCB图中选择机械层Mechanical1，然后选择菜单命令【Place】|【Line】，然后绘制4100mil*4100mil的物理边界

（5）绘制电气边界，在PCB图中选择电气隔离层Keep-Out Layer，然后选择菜单命令【Place】|【Line】，然后绘制4000mil*4000mil的物理边界 2.电源和地线宽设计：

（1）执行“Design→Classes”菜单命令

（2）在“Net Classes”上单击鼠标右键，在弹出的菜单命令中选择“Add Classes”命令，新建一个新的网络组

（3）单击“New Classes”,右侧出现对该组成员编辑的界面。在“Non-members”的网络成员中，选中需要添加进该组的成员；

图12（4）打开宽度设置对话框，新建一个导线宽度规则

（5）在“Where the First object matches”选项区域中选定“Net Classes”单选项，表示选项某一类网络。单击“All”右侧的下拉菜单，从网络列表中选择“New Classes”

（6）在“Constraints”区域中，若是电源线，将导线宽度的三个约束值均修改为30mil，若是地线，则修改为15mil

图13

3.PCB设计成功后的截图

图14 4.该项目的封装库生成： 操作步骤如下：（1）进入PCB界面

（2）点击“Design→Make PCB Library”,系统将生成与项目同名的封装库文件（3）如下图：

图15 5.所有文档目录如图：

图16 6.PCB设计中需要注意的地方：

（1）电源线和地线的线宽必须设计的宽些，信号线别太宽，不然太占位置，不好布线；

（2）接口电路尽量往电路板的边缘设置 3.3 PCB设计后处理 1.PCB补泪滴操作：

（1）执行“Tools→Teardrops”菜单命令，打开泪滴设置对话框（2）假设全部采用默认设置，单击“OK”按钮即可进行补泪滴操作

（3）如下图：

图17 2.PCB放置覆铜操作：

（1）点击菜单栏的覆铜标志，将会弹出窗口，如下图：

图18

（2）单击三种模式中的第二种，这里均采用默认参数，并将“Connet to net”设置为“GND”,同时勾选“Remove Dead Copper”复选框，最后点击“ok”。（3）第二步之后鼠标光标会出现十字光标，然后就可以按照物理边界进行切割板子，制作自己需要的大小形状，然后就成了下面的大小和形状：

图19 3.生成信息报表：

执行“Reports→Board Information”菜单命令，将打开PCB信息对话框（1）General标签页

图20（2）Component标签页

图21（3）Nets标签页

图22 4.生成网络状态报表：

执行“Reports→Netlist Status”菜单命令，系统将会自动生成如下图所示的网络状态报表

图23 5.个人设计过程中需要说明的地方

（1）用补泪滴时需要注意，最好把图画好后再用，不要在中途使用，不然会导致很多不必要的麻烦

（2）检查一下有没有错误，就是去编译一遍，查错，然后改错。心得体会

课程论文中遇到的问题及解决方法：

（1）在较长一段时间没画图后，有些基本的操作忘记了，然后可以通过查找书本及百度找到相关的解决办法

（2）在设置新建元器件PCB封装库时，封装库模式不知道，通过查找书本及百度找到相关的解决办法

（3）学习这门课的收获与建议：（4）收获：

（5）借助这门课使得我们更好地掌握了AD的使用方法；

（6）通过学习这门课让我们了解到ad中的其他快捷功能，这是我们以前所不知道的；

（7）借助这门课让我们学会了如何画元器件及封装，而且可以任意的修改任何

一个你想修改的元器件封装；

（8）通过学习此软件，让我们知道电路图是如何画出来的；

（9）通过学习此软件，让我们知道为什么电路布线的复杂性及各种线的作用和用法；

（10）通过学习此软件，可以触类旁通，更容易学习其他的CAD软件；（11）通过对次门课的学习和对软件的运用使得我们体会到学以致用的好处；（12）对此门课的学习使得我们可以练习绘图和借助它做电路板，然后慢慢的熟悉绘图，熟悉做电路板的步骤，制作电路板后电路出现的问题可以反映到我们绘图过程中的错误走线或者布局不恰当，然后慢慢修改，一次一次尝试，从中我们可以收获很多新知识并且获得足够多的经验，对于我们以后的学习有很大的帮助，强化我们的绘图能力及学习能力； 建议：

（1）实用AD绘图的时候我们应该逐渐的摸索它，不能急于求成，否则会适得其反；

（2）我们应该学以致用，经常拿出来用用，这样才能熟能生巧，总结出其中的快捷方式；

（3）业余之时，我们可以去网上或者图书馆查阅相关资料，进一步掌握对它的认识及用法；

（4）平时绘图的时候尽量布局美观，如果在美观与性能之间抉择时，那么以性能为主，如果对电路性能要求不高，那么可以让电路更加美观，最好能让两者兼顾，这样才能锻炼自己的绘图能力。参考文献

[1] 刘会衡，刘蔚，李明辉.印刷电路板设计.西安交通大学出版社.[2] 陈学平.Protel 2004 快速上手[M].北京：人民邮电出版社，2005.[3] 谈世哲.Protel DXP 2004电路设计基础与典型范例[M].北京：电子工业出版 社，2007.[4] 薛楠.Protel DXP 2004原理图与PCB设计实用教程[M].北京：机械工业出版

社，2012.[5] 王东，来羽，王会良.Protel DXP 2004应用100例[M].北京：电子工业出版社，2011.

第二篇：高考倒计时100天誓师演讲

导读：距离高考还剩下最后的100天，100天可以做很多事，100天也可以什么也不做。在这100天里，我希望每一个学生都能以军人的意志，和尚的心态，乌龟的执着，和兔子的速度取得高考的最后胜利！尊敬的领导老师家长亲爱的同学们：

大家下午好！

今天我们即将参加高考的学子来到操场，参加所谓的“誓师大会”。它的意义在哪里，我不敢说!但我想，“誓师”绝不是大家一块空喊几句看似豪迈的口号，更重要的是每个人都能静下心来，重新审视一下自己，发现自身的问题，找到解决的办法，从而确立新的奋斗目标，能够以更饱满的精力投入下一轮冲刺，也只有做到这些，才是真正意义上的誓师大会，而不仅仅是空洞的形式！

改变命运的100天：高三生百日冲刺计划

就剩下100天了，真的就剩下100天了！

在这100天里，我们该怎样做呢？我想和大家分享几个故事！

(一)龟兔赛跑的故事大家都听说过，说：

兔子和乌龟进行长跑比赛，双方站在起跑线上，发令枪响，兔子像离弦的箭一样冲了出去，跑啊跑啊，离终点还有100米，兔子回头一看，乌龟还没影哪。兔子就睡起了大觉，结果一觉醒来，乌龟已经冲过了终点线！

寓意很明显：在赛场上，谁跑的更快并不是最重要的，重要的是谁能够锲而不舍的走到最后！聪明也不是一个成分十足的褒义词！

所以我要告诉那些自以为聪明或自以为不聪明的人一句话：聪明不聪明真的是一件无关紧要的事，我们更应该牢记心间的是一个信念-----天道酬勤！

(二)故事并没有到此结束：兔子不服气，说“这次是我大意了明天在赛一场。”

第二天，兔子和乌龟站在了起跑线上，兔子铆足了劲，这次一定要胜利！发令枪响，兔子像离弦的箭一样冲了出去，乌龟就在后面喊，“谁先跑到终点，谁是王八蛋。”兔子一时间无所适从，就慢慢的跟在乌龟的后面，乌龟又胜利了。兔子又纳闷了，问乌龟，“你不是说谁先跑到终点谁是王八蛋吗？”乌龟笑了，“我本来就是乌龟王八蛋啊！”

这看似一个有伤大雅的笑话，却给了我们深刻的启示。一句话：不要让别人的嘴巴偷走你的梦想。

当你告诉别人你要考一本时，别人会说你“妄想”；

当你告诉别人你要考清华、北大是，别人会说你“痴人说梦”；

于是我们彷徨了，我们犹豫了，我们对自己产生怀疑了，静下心来想一想，却忽然发现我们犯了一个多么可笑的错误，别人的话能够改变什么哪？

所以我说，不要去管别人的嘴巴，我们要做的事是——志存高远！

(三)兔子眼都气绿了，但仍不服气，说，“这次是我轻信你了，明天在赛一场”。

第二天，兔子和乌龟又站在了起跑线上。兔子铆足了劲这次一定要胜利。发令枪响，兔子像离弦的箭一样冲了出去，跑啊跑啊，还有一百米就到终点了，忽然发现路边站着一位美丽的公主，当然是兔子公主。

我们不得不提及一个话题，一个每个人听到总会笑着转过脸去，装作若无其事的样子，而心里却在“砰砰”直跳洗耳聆听的话题。故事讲到这儿，我不知道该怎样讲下去了，因为不同的选择往往会导致不同的结果。

我曾经说过，不要老想着“那个男孩真帅”，“那个女孩真漂亮”，而到了生活中，才发现“那个男孩真的很帅，那个女孩真的很漂亮”，一份无可厚非的感情悄然降临了。我们该怎么办？

我只想提醒大家的是，我们还在冲刺的跑道上，面对这份感情，我们要多一点自爱，更多一点自重，更多一点长远的考虑！

(四)我们假设兔子和乌龟又进行了一场比赛，这次兔子如愿以偿，率先冲过了终点线，兔子等在终点准备奚落乌龟一番，可当乌龟慢吞吞地爬到终点时，却抢先握住了兔子的手说“恭喜你，你胜利了。”兔子一下子呆了，“我们不是竞争对手吗?干嘛要祝贺我呀！”乌龟笑了笑说，我们只是对手，而不是敌人啊！”

当别人的心情比你好，你会羡慕吗？

当别人的人缘比你好，你会眼红吗？

当别人的成绩比你好，你会嫉妒吗？

如果你的回答是肯定的，那么我告诉你，你至少忽略了两个方面的事实：

一、一切都是你自己创造的；

二、一切都是可以改变的。

750分放在那儿，你只拿到500、600，你不能怪别人比你有魄力的了700分，怪也只能怪我们自己的本事不到家！

我一直在找一个词语来概括最标准最优秀的高中生的形象，我想到了“军人”，一个不怕吃苦，意志坚定，体格健壮的形象，但是我越来越发现这种概括的偏颇，因为在真正的学习生活中，真正使我们心力憔悴的并不是学习本身，而是无边的思绪，是患得患失，是对前途的迷茫;于是我又想到了一个词“和尚”，能够甘于寂寞，心静如水，以闲看庭前花开花落的心态面对学习和生活。

就剩下100天了，真的就剩下100天了！

100天可以做很多事，100天也可以什么也不做！

但我认为，每一个有理想有抱负志存高远的人都应该静下心来，重新审视一下自己，确定自己的位置，找准自己的方向！

最后，祝全体同学们在未来的100天里：

都能以军人的意志，和尚的心态，乌龟的执着，和兔子的速度取得高考的最后胜利！

第三篇：电路设计自荐书

我是四川职业技术学院、即将毕业于2009年6月的学生。所学的专业是；应用电子技术。我仰慕贵单位重知识，重视 人才 之名，希望能成为贵单位的一员，为单位的事业发展尽我全力。

本人在校学习刻苦，成绩优秀，通过在校学习，掌握了良好的专业知识，和理论基础，系统的学习了各项知识技能。

我有一定的工作经验，在校外，我经常参加学校的三下乡活动，上门免费维修家电，在校内，组织电子协会成员进行电子设计比赛，活动也是搞得有声有色。

我的性格开朗、热情诚实、能够吃苦耐劳、有责任感、有团结精神，人际关系好。

我的酷好是；电路设计，我能独立完成从：电路原理图设计 pCB布线电路设计 制作电路版的全过程 安装电路版 调试电路等全过程。我在校期间，我还设计了一些电子成品如：150W三分频功放、无线话筒、人体红外感应灯等。效果很好。

我初涉世事，某些方面还不成熟，但我正视自己的不足，我将在今后实践中虚心学习，不断专研，积累工作经验，提高工作能力，完善充实自己，我期望能有一片扬我所长的天地，我将奉献我的智慧和汗水。

第四篇：电路设计心得体会

学习使用Protel 99电路设计软件心得体会

通过这两天的计算机电路辅助设计实习，对Protel 99有了一个比较全面地了解并掌握了一些基本的绘制和编辑电路原理图方法、技巧，并能处理一些常见问题。在对protel软件的学习中，我有不少心得体会，下面我就谈一下我的学习体会。

1.对学习使用Protel 99电路设计软件有了比较初步认识，文无论是档组织结构、文件管理、还是工作界面管理，这帮助了我更好更快的熟练的掌握 Protel 99电路设计的使用方法和操作过程。

2.设计电路原理图

电路原理图的设计是整个电路设计的基础，因此电路原理图要设计好，以免影响后面 的设计工作。电路原理图的设计一般有如下步骤：

(1)设置原理图设计环境；(2)放置元件；(3)原理图布线；(4)编辑和调整；(5)检查原理图；(6)生成网络表。

1)设计图纸大小

首先要构思好零件图，设计好图纸大小。图纸大小是根据电路图的规模和复杂程度而定的，设置合 适的图纸大小是设计好原理图的第一步，确定整个电路图的总体布局。

2）设置protel 99 se/Schematic设计环境

包括设置格点大小和类型，光标类型等等，大多数参数也可以使用系统默认值，并在电路图中 明地址和类别，对原理图有比较详尽的注解。

3）

放置好元器件并连线

用户根据电路图的需要，将零件从零件库里取出放置到图纸上，并对放置零件的序号、零件封装进行定义和设定等工作根据实际电路的需要，然后用元件管理器的Place按钮将元件放置在工作平面上，再根据元件之间的走线把元件调整好。

利用protel 99 se/Schematic提供的各种工具，将图纸上的元件用具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一个完整的原理图调整一些元件的位置，把某些元件进行水平或垂直排列，并用鼠标拖动元件来调整好元件间的距离，也可在编辑元件时用鼠标左键双击元件，这时会弹出关于元件属性的对话框，可以修改其中的选项，从而对元件进行必要的编辑，还可以使用Edit/Move子菜单中的各命令来实现。放置输入输出端口。执行菜单命令Place/Port或从Wiring Tools工具条中选取放置输入输出端口命令，在合适位置放置好，并与相应电气点连接好。

4）

调整线路

将初步绘制好的电路图作进一步的调整和修改，使得原理图更加美观

3.随着电子工业的飞速发展，电路设计越来越复杂，手工设计越来越难以适应形势发展的需要，Protel 99 SE以其强大的功能、快捷实用的操作界面及良好的开放性，为设计者提供了现代电子设计手段，使设计者能快捷、准确地设计出满意的电路原理图和印刷电路板，不愧是从事电路设计的一个良好的工具。

第五篇：水塔自动控制电路设计（范文模版）

水塔自动控制电路设计

一，绪论

现今社会，自动化装置无所不在，在控制技术需求的推动下，控制理论本身也取得了显著的进步。水塔水位的监测和控制，再也不需要人工进行操作。实践证明，自动化操作，具有不可替代的应用价值。水塔水位自动控制器，具有适应各种液体液位的检测和控制的功能，设计中分析了利弊，考虑了各种液体的阻值大小，是可以投入实际生产的产品。本文实现了在恶劣的条件下能自动调节水位高低、手动解除报警装置、检测探头好坏的水塔水位控制器.同时,通过调节电位器中的阻值,该控制器能够适应多种液体液位的检测。

二，系统方案

水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统，传统的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺点，而自动控制原理，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，保持水压恒定以满足用水要求，从而提高了供水系统的质量。而且成本低，安装方便，经过多次实验证明，灵敏性好，是节约水源，方便家庭和单位控制水塔水位的理想装置，水塔水位控制系统采用交流电压检测水位，水位低于下限B点水位时，水泵抽水，水位达到最高水位线D时，水泵停止抽水，水位降低到最低水位线B以下时，恢复运行抽水，从而实现自动控制。

该系统采用分立元件电路实现了水塔水位的自动控制，设计出一种低成本、高实用价值的水塔水位控制器。采用分立的电路实现超高、低水位处理，自动控制电机电路。它能自动完成上水停水的全部工作循环，保证液面高度始终处于较理想的范围内，它结构简单，制造成本低，灵敏度高，节约能源显著，是用于各种高层液体储存的理想设备。

三，系统设计

① 设计分析

水塔水位自动控制系统主要完成的功能是对水塔水位的自动控制及检测.本文拟通过4 个探头对水塔水位进行采样,分析采集的水位信号,控制电机水泵的开启、停止,实现水位的调节.4 个探头分别用B、C、D、E 表示,放置在水塔中,如图1 所示.4 个探头采集的水位信号通过T TL 电路判断输出,可以判断水塔内水位的高度.水位允许在已设置的上、下水位范围内变化.即水位高度正常情况应控制在C、D 之间,如图1(a);当水位低于C 点、高于B 点时,电机启动,带动水泵工作,进水阀门打开,水塔内处于进水状态,如图1(b);当水位高于D 点时、低于E 点时,电机关闭,水泵停止工作,关闭进水阀门,水塔内处于停进状态,如图1(c);当水位低于C 点并到达B 点时,就发出C 探头故障报警,采取手动启动电机,如图1(d);当水位超过D 点并到达E 点时,发出D 探头故障报警,采取手动关闭电机,水位从溢流口流出,如图1(e)

② 系统框图

为了精确地实现对水位的控制,必须建立闭环控制系统.根据水塔中的进、出水的水位可以自动控制水泵运行与停止,使水位处于动态的平衡状态.控制系统主要分为水位的模拟检测和逻辑判断部分.如图2 所示,模拟检测部分测量的是B、C、D、E 4 个探头相对于A 点(即地)电位的高低.这就相当于一个可变电阻,4 个探头与地之间的不同距离对应了可变电阻不同的阻值.当水位高低发生变化时,对应的电阻值不同,通过逻辑判断,就得到不同的输出逻辑判断的输出电路一部分用来控制电机的关闭与开启,另一部分用来检测系统故障,并发出报警声。四，电路设计

① 工作原理

水塔供水系统的工作原理图如图3所示,包括水位检测电路,误动作判断电路,水位控制电路,电机开启或关闭电路和报警电路.水位正常情况下应保持在C、D 范围之间, 此时, B、C、D、E 4 个探头的逻辑电平为0011 ,水塔水位处于保持状态;当水位低于C点,处于B、C 之间时,B、C、D、E 4 个探头的逻辑电平为0111 ,水塔水位处于进水状态;当水位高于D 点, 处于D、E之间时, B、C、D、E 4 个探头的逻辑电平为0001 , 水塔水位处于停进状态;当水位低于B 点或水位高于E 点, B、C、D、E 4个探头的逻辑电平为1111 或0000 时,表明控制水位变化的电路出现了故障, 水塔水位的报警电路开始工作, 产生下限报警或上限报警, 即低报和高报.此时,需要工作人员手动关闭报警设备并开启或闭合控制电机。

图3 水塔供水系统的工作原理图 ② 参数计算

水位指示灯部分:令流过三极管T1 , T2 , T3 , T4 集电极的电流IC 为10mA , 因为IC =(V CC-1.5)/ RC= 10mA , 得RC = 350Ω;取β= 100 ,则IB = 10mA/ 100 = 0.1mA , 所以, RB = V CC/ IB = 10kΩ.但是在实际调试中,电阻值过小, 选择RB = 15kΩ 才合适。

③ 水塔水位控制器

水塔水位控制器的测试图4 为水塔水位控制器的外观正视图,由电源指示灯、报警确认灯、水位指示灯以及报警确认开关组成.接通电源时,电源指示灯亮,当水塔中水深处于不同位置时,水位指示灯B、C、D、E 状态不同.(1)当水位处于B 点之下,指示灯B、C、D、E 全亮,报警电路开始报警,即下限报警.(2)当水位处于B、C 之间, 指示灯B 灭, C、D、E 亮，水泵开始进水.(3)当水位处于C、D 之间, 指示灯B、C 灭, C、D 亮,保持状态,即保持进水.(4)当水位处于D、E 之间, 指示灯B、C、D 灭, E 亮,停进状态,即水泵不工作.(5)当水位处于E 点之上,指示灯B、C、D、E 全灭,水泵不工作,报警电路开始溢出报警,即上限报警.(6)报警电路可以手动关闭,只要按下报警确认开关,就可以解除报警的蜂鸣声.此时,报警确认灯亮起.处理完故障时,必须关闭报警确认灯,报警确认电路复位,恢复其监测故障的功能.经过检测,水塔水位控制器完全符合预定要求,完成所设定的工作任务.图4 水塔水位控制器外观图

五，实验验证

本文采用纯硬件电路设计水塔水位控制系统,避免了复杂设计中的不稳定因素,降低了生产成本,提高了实用价值.同时,对于不同类型的液体,此系统具有良好的兼容性.当水塔中液体改变时,只需要将电位器中的阻值和该液体的阻值调节到一个数量级上就可以很方便地实现此液体的水位控制操作.实验证明,此水塔水位控制器不仅实现了对水塔水位的精确控制,而且,更具有工业生产的实用性.但是,如果探头B、C,或者探头D、E 同时发生故障,水塔水位控制器中的检测部分就不能识别出来,这是使用时应该注意的.所以,在使用过程中需要定期检测探头是否发生故障.六，结束语

运用简单、可靠的设计思路来实现性价比合理的水塔水位控制器.经过实验测试,该系统在运行期间稳定性高,完全实现了自动调节水位高低、手动解除报警装置、检测探头好坏等功能,是可以投入生产的水塔水位控制器。

通过本次课程设计，我对传感器的应用有了更加深刻的理解，也对它的应用范围之广感到惊奇，我相信在我以后的生活中，对身边的事物也会明白的更深更多，这次设计，真的让我受益匪浅。

七．参考文献

[1 ] 胡寿松.自动控制原理[M].北京:科学出版社,2001.[2 ] 刘豹.现代控制理论[M].北京:机械工业出版社,2004.[3 ] 李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京:航天航空大学出版社1988 [4 ] 朱晓青.过程检测控制技术与应用[M].北京:冶金工业出版社,2002 [5 ] 姚伯威，孙锐主编.控制工程基础.北京：国防工业出版社，2002年

[6 ] 李朝青编著.单片机原理及接口技术.简明修订版.北京：北京航天航空大学出版社，1998年 [7 ] 戴文进，章卫国主编.自动化专业英语.武汉：武汉理工大学出版社，2001年 [8 ] 谈振藩编，自动控制专业英语.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，1999年