电网电压异常报警器的设计与制作

　　电子课程设计是理论和实践的结合，是将理论知识应用到实践中。我们大二上学期学习了《模拟电子技术基础》，下学期学习了《数字电子技术基础》，掌握了一些基本知识，但是学习任何知识，仅仅掌握理论是不够的。所以在本学期学习完这些知识之后，安排一次课程设计是很有必要的，我们的课程设计就是要将我们所学习的理论知识运用到生活实践中，不仅做到了学以致用，而且更加深了我们对理论知识的理解。我们此次的设计任务是“电网电压异常报警电路的设计与制作”，主要是将我们学习的数字电子基础和模拟电子基础综合起来，将课本上的理论知识运用到实践中，进行综合设计来培养我们独立思考，分析问题，解决问题的能力。

　　我们这次为期两周的课程设计，四个人一个小组，我们应该做到：能够独立的对任务课题进行分析研究，运用所学的理论知识，通过思考和翻阅资料，设计出最优方案。能够在理论知识的基础上进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，合理的进行选择和运用。学会电子电路的安装和调试，遇到问题时积极思考，提高解决问题的能力。

　　总而言之，希望这次的课程设计可以成功，让理论与实践可以完美结合，让自己可以学到更到的知识。

　　1 方案论证

　　经我们小组的讨论，电网电压异常报警器应该分为三部分，第一部分是电源模块，第二部分是采样和比较电压模块，第三部分是电网电压报警模块。

　　1.1方案一

　　1.1.1电源电路

　　电源电路是构成整个电路的基础，可以提供电压的模拟信号，也能提供比较电路中窗口比较器的工作电压，供集成运放芯片正常工作，电源电路主要是由四个模块构成：降压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路。

　　降压电路通过变压器直接降压。

　　整流电路通过单相全波整流电路来实现整流，可以运用整流桥堆。

　　滤波电路取较大的电解电容进行滤波，采用RCπ型滤波器进行滤波。

　　稳压电路运用三端集成稳压器，用到稳压芯片7812，7805.

　　1.1.2采样电路

　　采样电路主要为比较器提供输入电压，进行超过250v和低于190v模拟。主要由电位器和电阻构成。

　　1.1.3比较电路

　　比较电路由两个集成运放构成的窗口比较器，通过从电源电路采集的电压输入到窗口比较器中，与窗口比较器中的两个基准电压作比较，当输入信号电压大于250v时，比较器1产生高电平进行双频率报警，比较器2输出低电平；当输入信号小于190v时，比较器1输出低电平，比较器2输出高电平。当输入电压信号在两者之间时，两个比较器输出全为低电平，单频双频均不报警。

　　运用LM324集成运放。

　　1.1.4报警电路

　　由555定时器构成多谐振荡器来产生单频和双频报警电路。超压报警使用“滴嘟·······”声，欠压报警使用“嘀——嘀······”声。主要由三片555定时器和两个蜂鸣器及电容，电阻构成。

　　1.2方案二

　　1.2.1电源电路

　　考虑到电压输出的稳定性和数据的正确性，可以采用实验室仪器输出直流+12v和+5v，来代替变压器电源。

　　1.2.2采样电路

　　采样电路可以采用滑动变阻器和定值电阻来模拟超过250v电压和低于190v电压，通过调节滑动变阻器来产生变化电压模拟电网电压变化。

　　1.2.3比较电路

　　比较电路还是采用LM324组成上下限比较器对电压进行选择，然后输出给报警电路。

　　1.2.4报警电路

　　双频报警模块要采用两片555定时器，考虑到实验成本和面包板地方，可以用一片NE556，也可以实现双频报警。