水位指示器的设计与仿真

毕业设计（论文）设计（论文）题目:____水位指示器的设计与仿真__________________________________________单位（系别）：___电子信息系__________________学生姓名：___徐铭鸿___________________专业：___电子信息工程______________班级：___01120802___________________学号：___0112080217___________________指导教师：__冯志宇____________________答辩组负责人：______________________填表时间：20年月重庆邮电大学移通学院教务处制编号：____________审定成绩：____________重庆邮电大学移通学院毕业设计（论文）I重庆邮电大学移通学院毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目水位指示器的设计与仿真学生姓名徐铭鸿系别电子信息系专业电子信息工程班级01120802指导教师冯志宇职称讲师联系电话[phone]教师单位重庆邮电大学下任务日期_2012__年__3__月__18_日主要研究内容、方法和要求研究内容和要求：本文主要介绍基于Multisim的水位指示器的设计与仿真。了解并掌握555定时器，电压比较器，CD4042锁存器的功能和应用。设计方案确定好以后，再通过Multisim软件进行测试仿真。研究方法：理论分析，再用Multisim仿真软件进行仿真。主要是通过参阅图书馆的相关书籍和网上相关信息，收集相关资料，同时在咨询指导老师和自己仔细研究下进行设计、改良，以求做到最好。进度计划第四周：到图书馆借阅相关书籍，在网上查阅资料；第五周：对所做毕业设计进行总体安排，完成开题报告；第六周——八周：对资料进行筛选，选出最佳设计方案，画出电路图，并对各个单元模块进行设计与功能分析，选出所需元器件；第九——第十一周：学习Multisim仿真软件，在Multisim上连接好电路图并调试仿真，确定达到预定效果；第十二周——第十四周：整合之前的所有资料，完成毕业设计。主要参考文献[1]邹虹主编.数字电路逻辑设计第一版.人民邮电出版社出版.2008.3[2]中国集成电路大全编委会.编著.中国集成电路大全—CMOS集成电路.北京国防工业出版社.1986[3]陈大钦主编.模拟电子技术基础.机械工业出版社.2006.1[4]郝波主编.数字电路.第一版电子工业出版社.2003年8月指导教师签字：年月日教研室主任签字：年月日备注：此任务书由指导教师填写，并于毕业设计(论文)开始前下达给学生。重庆邮电大学移通学院毕业设计（论文）II摘要水位指示器的主要任务是保证日常生活和工业生产用水的稳定，经济的运行，减少对水资源的浪费，减轻工作人员的劳动强度。水位指示器的主要功能是使水箱，太阳能热水器等各种蓄水设备中的水位保持在一定的范围内：当水位达到某个规定的水位刻度时，指示灯即会亮起，提醒工作人员，保证水位在一个合理控制的范围内。从实用性和经济性出发，由555定时器、CD4042锁存器和运算放大器构成的水位指示器，可以用于家用太阳能热水器的水位指示，也可用于各种储水设备及水处理设备的水位指示。这种水位指示器采用脉冲的方式为采样电极供电，不仅能大大减少工作电源的消耗，而且可以采用普通金属电极作为水位探测电极而不被很快腐蚀，因此具有很强的实用价值。本次设计使用的仿真软件为Multisim,Multisim是一种专门用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件，属于Electronicsworkbench（简称EWB）系列软件的高版本。EWB仿真软件是一款很强大的电路设计软件，它为设计者提供各种元件及仪表。Multisim在保留了EWB原有的优点的基础上，大大的扩充了元件库中电路元件的数目，增强了软件仿真测试和分析功能，可实现模拟/数字电路的Spice仿真、VHDL/Verilog设计与仿真、RF电路仿真等。通过Multisim对电路的仿真，可证明此设计能够实现对水位的指示功能。关键词555运算放大器CD4042水位指示Multisim重庆邮电大学移通学院毕业设计（论文）IIIABSTRACTWaterlevelindicator'smaintaskistoensurethatthedailylifeandindustrialproductionwaterstability,economicaloperation,reducethewasteofwaterresources,reducethelaborintensityofworkingpersonnel.Waterlevelindicatoristhemainfunctionofthewatertank,solarwaterheatersandotherequipmentinwaterlevelismaintainedinacertainrange:whenthewaterlevelreachesaprescribedlevelscale,indicatinglampwilllightup,toremindthestaff,toensurewaterlevelinareasonablerange.Fromthepracticalandeconomicperspective,bythe555timer,CD4042latchandanoperationalamplifierwaterlevelindicator,canbeusedfordomesticsolarwaterheaterwaterlevelindicator,alsocanbeusedforvariouswaterequipmentandwatertreatmentequipmentwaterlevelindicator.Thewaterlevelindicatorusingpulsewayforsamplingelectrodepowersupply,cannotonlyreducethepowerconsumption,butalsocanbeusedasordinarymetalelectrodewaterleveldetectingelectrodewithoutbeingveryfastcorrosion,thereforeithasastrongpracticalvalue.ThisdesignusingthesimulationsoftwareforMultisim,MultisimisaspecializedforelectroniccircuitsimulationanddesignEDAsoftwaretool,belongingtotheElectronicsworkbench(EWB)seriesofsoftwareversion.EWBsimulationsoftwareisaverypowerfulcircuitdesignsoftware,itprovidesdesignerswithvariouscomponentsandinstrumentation.MultisimEWBretainedintheoriginalonthebasisofmerit,greatlyexpandedthelibraryofcircuitelementsinthenumber,enhancesthesoftwaresimulationtestingandanalysisfunctions,canrealizetheanalog/digitalcircuitsimulationofSpice,VHDL/Verilog,RFdesignandSimulationofcircuitsimulation.BasedontheMultisimcircuitsimulation,provedthatthedesigncanrealizethewaterlevelindicationfunction.【Keywords】555OperationalamplifierCD4042WaterlevelindicatorMultisim重庆邮电大学移通学院毕业设计（论文）IV目录前言............................................................................................................................1第一章水位指示器的电路设计................................................................................2第一节水位指示器设计的目的与意义................................................................2第二节水位指示器的电路设计............................................................................2一、水位指示器的设计思路...............................................................................2二、电路设计及电路工作原理分析...................................................................3第二章主要元器件的介绍........................................................................................6第一节555定时器的简介与应用.........................................................................6一、555定时器的基本介绍................................................................................6二、555定时器的典型应用................................................................................8第二节电压比较器的简介与应用......................................................................13一、电压比较器的基本介绍.............................................................................13二、电压比较器的典型应用.............................................................................13第三节CD4042锁存器的基本介绍...................................................................19第四节水位指示LED的基本介绍....................................................................21第三章Multisim仿真软件......................................................................................22第一节Multisim的基本简介................................................................