成績 課程名稱：大學(xué)生業(yè)余制作設(shè)計題目：電加熱保溫箱控制系統(tǒng)設(shè)計姓 名：學(xué) 號：專業(yè)班級：指導(dǎo)老師：完成日期：學(xué) 校：題目電加熱保溫箱控制系統(tǒng)設(shè)計姓名學(xué)號2班級指導(dǎo)老師1 設(shè)計任務(wù)1.1 設(shè)計目的(1) 了解電加熱保溫箱的工作原理；(2) 進一步學(xué)習(xí)數(shù)字邏輯電路設(shè)計方法及其工程實際應(yīng)用的方法；(3) 學(xué)習(xí)撰寫專業(yè)技術(shù)文檔。1.2設(shè)計內(nèi)容保溫箱簡介電加熱保溫箱，有時也稱為保溫爐，在各行各業(yè)以及我們的家庭生活中都發(fā)揮著重要的作用，例如食品加工中的烤箱、養(yǎng)雞廠的小雞孵化車間（雞蛋孵化期間需要保持恒溫、恒濕）、汽車等工業(yè)產(chǎn)品噴漆后需要的烘干裝置、電焊條上裹上焊藥后需要烘干而使用的烘干爐、甚至家庭使用的電加熱洗浴器，等等。雖然因為各種各樣的保溫爐用途不同，因而對電加熱保溫爐的控制系統(tǒng)的要求也是不相同；因為用途不同，對電加熱保溫箱的稱呼也不相同，有些保溫箱被稱為烘箱、有些被稱為浴霸、有些被稱為焙烘爐，等等。不過總的來說，對電加熱保溫箱的控制系統(tǒng)的最基本的要求是一致的，即要能實現(xiàn)加溫和保溫這兩個最基本的功能。電加熱保溫箱的加熱體可以是一組電爐絲，也可以是一組紅外輻射加熱體；電加熱保溫箱的工作溫度可分為低溫（室溫-100）、中溫（100-300）、高溫（300以上）；電加熱保溫箱的加熱功率可粗略分為小功率（10千瓦以下）、中功率（10千瓦100千瓦）、和大功率（100千瓦以上）；電加熱保溫箱的溫度控制精度可以粗略分為低精度和高精度兩大類。此外根據(jù)電加熱保溫箱的用途不同，還可以有不同的分類和命名方法。一般電加熱保溫箱控制系統(tǒng)的電路分為主回路電路和控制回路電路兩大部分，主回路電路也稱為強電部分，也就是與電爐絲相關(guān)的電路；控制回路電路部分也稱為弱點部分，就是數(shù)字邏輯電路部分。本次設(shè)計的電加熱保溫箱工作原理和要求本次設(shè)計的電加熱保溫箱是一個小型的保溫箱，它用兩根電爐絲加熱（分別命名為P1和P2），每根電爐絲的功率是1000W。如果兩根電爐絲同時工作（即通電），那么保溫箱的加熱功率為2000W，而如果只有其中的一個電爐絲工作，那么保溫箱的加熱功率為1000W。本次設(shè)計的電加熱保溫箱的工作溫度范圍是：從室溫到80；保溫溫度是：55，即如果溫度低于55，那么就加熱（即接通電爐絲），如果溫度達到或者高于55，就不加熱（即斷開電爐絲）。電加熱保溫箱控制回路控制回路的設(shè)計任務(wù)是：設(shè)計一個按鈕AN、4只LED燈和2個直流繼電器，以及一個半導(dǎo)體溫度傳感器，并設(shè)計數(shù)字邏輯電路將它們連接起來，實現(xiàn)4.4.2節(jié)規(guī)定的控制邏輯。因為控制回路是弱電（用直流12V和直流5V供電），因此還需要設(shè)計一個合適的控制回路的電源電路。1.3設(shè)計指標或者要求（1）需要設(shè)計一個按鈕AN。按鈕AN的功能是：1）當(dāng)給電加熱保溫箱接通電源時，2個電爐絲都不通電；2）當(dāng)?shù)谝淮伟聪掳粹oAN后，電爐絲P1接通，此時保溫箱的加熱功率為1000W；3）當(dāng)?shù)诙伟聪掳粹oAN后，電爐絲P1和P2都接通，此時保溫箱的加熱功率為2000W；4）第三次按下按鈕時候，兩個電爐絲P1和P2都斷開，此時保溫箱的加熱功率為0，即回到了狀態(tài)1）。（2）需要設(shè)計4個LED指示燈：L1（紅色）、L2（綠色）、L3（綠色）、L4（黃色）。其中，L1是電源指示燈，當(dāng)電加熱保溫箱接通電源時，L1亮，表示電加熱保溫箱的電源已經(jīng)接通；L2和L3分別是兩根電爐絲P1和P2的指示燈：當(dāng)電爐絲P1接通時，L2亮，否則滅；當(dāng)電爐絲P2接通時，L3亮，否則滅；當(dāng)溫度達到達到或者高于55時，L4亮，否則滅。2 設(shè)計過程1）直流繼電器的線圈是屬于控制回路的，而直流繼電器的接點則屬于主回路。因此在控制回路中，直流繼電器的線圈可以粗略認為相當(dāng)于一個電阻，只不過流過它的電流較大，約40mA，它兩端的電壓較高，12V。2）如果需要用DC5V的電壓，就選7805芯片，如果需要用DC12V的電壓，就選7812芯片，它們的大小和引腳是一樣的，可以直接替換。同理還有7809、7815、7824等不同型號芯片，分別對應(yīng)直流9V，15V和24V電壓。3） 因為本設(shè)計并不要求精密測量溫度，因此可以用溫度繼電器或者溫度開關(guān)來進行溫度控制。溫度繼電器或者溫度開關(guān)的基本工作原理是，當(dāng)溫度超過規(guī)定溫度是，開關(guān)就閉合或者斷開，可以把它想象成是一個由溫度決定的開關(guān)就可以了。本設(shè)計需要選擇一只55的溫度繼電器或者溫度開關(guān)。3方案論證本實驗可用兩種方案實踐：時序電路、嵌入式系統(tǒng)。采用時序電路時需要兩個脈沖觸發(fā)器組成時序電路，根據(jù)不同的需要可給出四種不同的狀態(tài)給予控制；而采用嵌入式的方法則需使用51單片機，編寫適當(dāng)?shù)某绦蚴蛊鋼碛锌刂乒δ?。前者成本明顯低于后者，且在這次實踐中工序簡單與后者，因此，將采用時序電路搭建保溫箱的控制系統(tǒng)。4設(shè)計過程中遇到的問題以及解決辦法本設(shè)計涉及強弱電之間的隔離，因此無法使用三極管或MOS管。由于電路未涉及高頻電子線路，對頻率幾乎沒有要求，因此采用繼電器。將220V交流整流和穩(wěn)壓后，需降低電壓為后面的電路提供電源。LM317是一個可調(diào)穩(wěn)壓塊。經(jīng)計算，得到合適的匹配電阻。分析電路的時序是該實踐的核心，經(jīng)過畫出順序表、卡諾圖、寫出表達式和次態(tài)方程后，才能得到時序電路圖。用protuess制作電路圖時，因沒有找到溫度繼電器，因此該部分功能為實現(xiàn)。而在制作PCB圖是，則涉及走線和分布參數(shù)的問題，經(jīng)過反復(fù)繪制，得到最終板圖。5 總結(jié)“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。此次實踐使同學(xué)們找到了理論與實踐的最佳結(jié)合點。尤其是我們學(xué)生，只重視理論學(xué)習(xí)，忽視實踐環(huán)節(jié)，往往在實際工作崗位上發(fā)揮的不很理想。通過實踐所學(xué)的專業(yè)理論知識得到鞏固和提高。就是緊密結(jié)合自身專業(yè)特色，在實踐中檢驗自己的知識和水平。通過實踐，原來理論上模糊和印象不深的得到了鞏固，原先理論上欠缺的在實踐環(huán)節(jié)中得到補償，加深了對基本原理的理解和消化。我認為以下四點是在實踐中缺少的：一要善于與別人溝通。在將來社會中都會融入社會這個團體中，人與人之間合力去做事，使其做事的過程中更加融洽，更事半功倍。別人給你的意見，你要聽取、耐心、虛心地接受。二要有自信。自信不是麻木的自夸，而是對自己的能力做出肯定。在多次的接觸顧客中，我明白了自信的重要性。你沒有社會工作經(jīng)驗沒有關(guān)系。重要的是你的能力不比別人差。社會工作經(jīng)驗也是積累出來的，沒有第一次又何來第二、第三次呢？有自信使你更有活力更有精神。三要克服自己膽怯的心態(tài)。幾次的嘗試就是為克服自己內(nèi)心的恐懼。有誰一生下來就什么都會的，小時候天不怕地不怕，嘗試過吃了虧就害怕，當(dāng)你克服心理的障礙，那一切都變得容易解決了。戰(zhàn)勝自我，只有征服自己才能征服世界。有勇氣面對是關(guān)鍵，如某個名人所說：“勇氣通往天堂，怯懦通往地獄?！彼牟粩喙ぷ?，豐富知識。知識猶如人體血液。人缺少了血液，身體就會衰弱，人缺少了知識，頭腦就要枯竭。很高興自己能有這次實踐的機會,通過這樣的實踐，我真正學(xué)習(xí)到了經(jīng)驗,它為我積累了一筆寶貴的人生財富，它為我今后步入社會打下了牢實的根基。