學(xué)生創(chuàng)意設(shè)計(jì)論文1

1、太原科技大學(xué)太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)（論計(jì)（論文）文）設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)(論文論文)題目：題目：家用水箱水位自動(dòng)控制姓名____郭吉武_學(xué)院（系）學(xué)院（系）______機(jī)電系____________專業(yè)_過程裝備與控制工程過程裝備與控制工程年級(jí)_____1121_______指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師__________王強(qiáng)____________________2012年6月8日2通過對(duì)一些城鎮(zhèn)的用水調(diào)查發(fā)現(xiàn)居民普遍飲用自來水但供水時(shí)間短主要是白天供水且用水高峰

2、時(shí)水壓不足非用水高峰時(shí)有時(shí)水壓較高。其中80%以上農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)家庭都使用不銹鋼水箱貯水來彌補(bǔ)水壓不足及停水后的用水問題。在使用水箱過程中供水水箱存在以下兩方面的問題。1.水箱是不透明的不銹鋼桶水箱中的水位情況外觀中看不到不知何時(shí)需要用水泵向水箱中注水，以及水箱放在高處不便于水位觀察控制。2.房頂水箱水位大都未能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制時(shí)常出現(xiàn)高層樓房斷水和水箱溢水事故。通過觀察記錄得到僅1小時(shí)內(nèi)溢水達(dá)0.5噸，這給居民的生活帶來了極大的不便同時(shí)也造成了

3、不必要的水資源流失。針對(duì)以上的問題，為了解決經(jīng)常停水和有效地避免水資源的浪費(fèi)節(jié)約能源倡導(dǎo)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)。設(shè)計(jì)了一個(gè)適用于城鎮(zhèn)居民樓房特別是農(nóng)村住宅樓房生活用水水箱水位控制器。一設(shè)計(jì)思想在水箱水位控制方面多年來的實(shí)踐證明以往的一些常規(guī)的檢測(cè)與控制方法或多或少存在一些問題。本方案設(shè)計(jì)水箱水位控制器在水位的檢測(cè)與轉(zhuǎn)換以及對(duì)電機(jī)的控制方面進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新[1]。首先在水位的檢測(cè)方面采用了液位電極進(jìn)行水位檢測(cè)避免了采用浮球、杠桿等所帶來的卡死、漏水和

4、不穩(wěn)定等現(xiàn)象水位檢測(cè)的可靠性提高其次在驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)方面將常用的交流接觸器改用雙向晶閘管變過去的有觸點(diǎn)控制為無觸點(diǎn)控制克服了觸點(diǎn)頻繁動(dòng)作和“打火”帶來的后患延長了控制器的使用壽命，保證了供水安全第三在控制電路的設(shè)計(jì)方面除了采用光電耦合器件之外還使用了功耗小、穩(wěn)定性高的集成芯片74HC00和74HC02。整個(gè)電路采用數(shù)字電路與模擬電路相結(jié)合集成電路與分立元件相結(jié)合具有成本低、容易實(shí)現(xiàn)、控制靈活等優(yōu)點(diǎn)。二控制原理及電路設(shè)計(jì)21控制原理水箱水位

5、控制器是一種新型的實(shí)用電路。具體地說它是一種能夠維持水箱水位界于下水位和上水位之間的水位自動(dòng)控制裝置。它包括電極傳感、控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、直流穩(wěn)壓電源電路和故障報(bào)警電路[2]五個(gè)部分其設(shè)計(jì)如圖1所示。再結(jié)合自動(dòng)控制原理的相關(guān)知識(shí)[3]，自動(dòng)控制的任務(wù)是使受控對(duì)象的被控量自動(dòng)地跟隨給定值的變化自動(dòng)控制系統(tǒng)是由受控對(duì)象和控制裝置所組成而控制應(yīng)具備三種基本功能:測(cè)量、計(jì)算和執(zhí)行這需要相應(yīng)的元器件來承擔(dān)結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)際情況需明確下列問題:1)受控對(duì)