電網電壓異常報警器的設計與制作

　　電子課程設計是理論和實踐的結合，是將理論知識應用到實踐中。我們大二上學期學習了《模擬電子技術基礎》，下學期學習了《數字電子技術基礎》，掌握了一些基本知識，但是學習任何知識，僅僅掌握理論是不夠的。所以在本學期學習完這些知識之后，安排一次課程設計是很有必要的，我們的課程設計就是要將我們所學習的理論知識運用到生活實踐中，不僅做到了學以致用，而且更加深了我們對理論知識的理解。我們此次的設計任務是“電網電壓異常報警電路的設計與制作”，主要是將我們學習的數字電子基礎和模擬電子基礎綜合起來，將課本上的理論知識運用到實踐中，進行綜合設計來培養我們獨立思考，分析問題，解決問題的能力。

　　我們這次為期兩周的課程設計，四個人一個小組，我們應該做到：能夠獨立的對任務課題進行分析研究，運用所學的理論知識，通過思考和翻閱資料，設計出最優方案。能夠在理論知識的基礎上進一步熟悉常用電子器件的類型和特性，合理的進行選擇和運用。學會電子電路的安裝和調試，遇到問題時積極思考，提高解決問題的能力。

　　總而言之，希望這次的課程設計可以成功，讓理論與實踐可以完美結合，讓自己可以學到更到的知識。

　　1 方案論證

　　經我們小組的討論，電網電壓異常報警器應該分為三部分，第一部分是電源模塊，第二部分是采樣和比較電壓模塊，第三部分是電網電壓報警模塊。

　　1.1方案一

　　1.1.1電源電路

　　電源電路是構成整個電路的基礎，可以提供電壓的模擬信號，也能提供比較電路中窗口比較器的工作電壓，供集成運放芯片正常工作，電源電路主要是由四個模塊構成：降壓電路、整流電路、濾波電路、穩壓電路。

　　降壓電路通過變壓器直接降壓。

　　整流電路通過單相全波整流電路來實現整流，可以運用整流橋堆。

　　濾波電路取較大的電解電容進行濾波，采用RCπ型濾波器進行濾波。

　　穩壓電路運用三端集成穩壓器，用到穩壓芯片7812，7805.

　　1.1.2采樣電路

　　采樣電路主要為比較器提供輸入電壓，進行超過250v和低于190v模擬。主要由電位器和電阻構成。

　　1.1.3比較電路

　　比較電路由兩個集成運放構成的窗口比較器，通過從電源電路采集的電壓輸入到窗口比較器中，與窗口比較器中的兩個基準電壓作比較，當輸入信號電壓大于250v時，比較器1產生高電平進行雙頻率報警，比較器2輸出低電平；當輸入信號小于190v時，比較器1輸出低電平，比較器2輸出高電平。當輸入電壓信號在兩者之間時，兩個比較器輸出全為低電平，單頻雙頻均不報警。

　　運用LM324集成運放。

　　1.1.4報警電路

　　由555定時器構成多諧振蕩器來產生單頻和雙頻報警電路。超壓報警使用“滴嘟·······”聲，欠壓報警使用“嘀——嘀······”聲。主要由三片555定時器和兩個蜂鳴器及電容，電阻構成。

　　1.2方案二

　　1.2.1電源電路

　　考慮到電壓輸出的穩定性和數據的正確性，可以采用實驗室儀器輸出直流+12v和+5v，來代替變壓器電源。

　　1.2.2采樣電路

　　采樣電路可以采用滑動變阻器和定值電阻來模擬超過250v電壓和低于190v電壓，通過調節滑動變阻器來產生變化電壓模擬電網電壓變化。

　　1.2.3比較電路

　　比較電路還是采用LM324組成上下限比較器對電壓進行選擇，然后輸出給報警電路。

　　1.2.4報警電路

　　雙頻報警模塊要采用兩片555定時器，考慮到實驗成本和面包板地方，可以用一片NE556，也可以實現雙頻報警。