1、总结报告温控 LEDxxxx 专业 xxxx 级 xx 班指导老师:xxx姓名：xxx学号：xxxxxxxx日期: 2015 年 10 月 7 日摘要本设计以 LM324 电压比较器和热敏电阻为核心，让热敏电阻和 1k 电阻来组成的分压电路，接 LM324 的反相输入端。当环境温度升高，热敏电阻阻值变小，使反相输入端电压小于正向输入端的参考电压，从而使 LM324 输出端输出参考电压，令 LED 灯发光。温度越高，热敏电阻阻值越小，亮的 LED 灯越多，以此来显示环境的温度。关键词：热敏电阻 温度 电压器1、 前言温度是一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重要的意义。随着现代工农业技术
2、的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。温度控制电路在工农业生产中有着广泛的应用。日常生活中也可以见到，如电冰箱的自动制冷，空调器的自动控制等等。2、工作原理 （1）电压比较器简单地说，电压比较器是对两个模拟电压比较其大小(也有两个数字电压比较的，这里不介绍)，并判断出其中哪一个电压高，如图 1 所示。图 1(a)是比较器，它有两个输入端：同相输入端(“+”端)及反相输入端(“-”端)，有一个输出端 Vout(输出电平信号)。另外有电源 V+及地(这是个单电源比较器)，同相端输入电压 VA，反相端输入 VB。VA 和VB 的变化如图 1(b)所示。在时间 0t1 时，V
3、AVB；在 t1t2 时，VBVA；在 t2t3 时，VAVB。在这种情况下，Vout 的输出如图 1(c)所示：VAVB 时，Vout 输出高电平(饱和输出)；VBVA 时，Vout 输出低电平。根据输出电平的高低便可知道哪个电压大。（二）LM324LM324 是四运放集成电路,它采用14 脚双列直插塑料封装。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器, 除电源共用外,四组运放相互独立。每一组运算放大器可用图二所示的符号来表示,它有 5 个引出脚,其中“+” 、 “-”为两个信号输入端,“V+” 、 “V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。两个信号输入端中,Vi-（-）为反相输入端,表示运放
4、输出端 Vo 的信号与该输入端的位相反;Vi+（+）为同相输入端,表示运放输出端 Vo 的信号与该输入端的相位相同。LM324 的引脚排列见图三。图一图二图三由于 LM324 四运放电路具有电源电压范围宽,静态功耗小 ,可单电源使用,价格低廉等优点 ,因此被广泛应用在各种电路中。(三)热敏电阻原理NTC 是Negative Temperature Coefficient 的缩写，意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件，所谓 NTC 热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为
5、在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。NTC 热敏电阻器在室温下的变化范围在 10O1000000 欧姆，温度系数-2%-6.5%。NTC 热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流、测温、控温、温度补偿等方面。三、设计内容与要求（一）设计内容设计一个温控 LED，用三个 LED 表现环境温度：当环境温度高于某点时，LED 灯亮一个，温度增加，到达某一温度开始亮两个LED 灯，继续增加温度，当温度到达临界值时，三个 LED 灯全亮。工作原理 因为 LED 必须要
6、阳极电位高于阴极电位才会被点亮，所以可以考虑把几盏LED 共阴，而阳极接不同的电位点，电位点的高低由环境温度决定，所以可以由受温度影响改变电阻大小的热敏电阻来获取电压。另外温度有比较，可以选择电压比较器（用四运放作电压比较器）来决定环境温度（电压量）高于临界温度（电压量）时，输出为高电平，以点亮 LED。（二）设计要求1、用仿真软件画出基本电路图，并进行仿真验证。因为要求用 MULTISIM 仿真实现，所以这里的热敏电阻用可变电阻器代替；2、用面包板连接电路，通电测试；3、用万用板焊接电路，并通电测试。四、设计方案（1）MULTISIM 仿真用 MULTISIM 画出电路图并进行仿真验证，其中
7、热敏电阻用可变电阻器代替。1、设计基本电路图，并用 MULTISIM 画出，如图四所示。图四2、仿真验证：调节可变电阻器的值，依次点亮三盏 LED。仿真结果如图五、图六、图七所示。图五图六图七五、器件选择六、测试与结果（一）布线根据电路图，用万用板进行焊接，实际布线如图六所示。图六（2）通电测试用电烙铁加热热敏电阻，LED 依次点亮，最后三盏都点亮，过程如图七，图八，图九所示。图七图八器件 数量电阻（1K） 5电阻（576） 3热敏电阻（10K） 1发光二极管 3LM324 1万用板 1导线 若干七、总结（一）电路方案设计焊接过成中的布线与仿真图中不同中,设计电路图的时候需要更简洁一点，尽量不要让线交叉，线太乱容易出错。这次做的电路方案布线相对有点复杂，还需要从电阻和芯片下走线，增加了实际焊接难度。（2）体会仿真设计与实际操作有很大的不同，既要考虑电路图的问题也要考虑元件是否能正常使用，焊接过程也并不完美。该电路可以增加一个滑动变阻器，这样可以通过微调滑动变阻器来使改变 LED 灯亮的临界温度。总之。实验收获很多，也发现很多自己的不足之处，还需努力。图九
