声光延时报警器毕业设计

郑州轻工业学院本科毕业设计（论文）题 目 声光延时报警器学生姓名 施严西 专业班级 电子科学与技术-1 学 号 540911010122 院 （系） 技术物理系 指导教师(职称) 商纪敏（讲师） 完成时间 201 年 05 月 31 日声光延时报警器1目录摘要 .3The English abstract .4第一章 方案设计 .51.1 前言 .51.1.1 设计背景 .51.1.2 设计目的及意义 .51.2 基本思路 .61.2.1 方案论证 .61.2.2 电路工作原理图的选择 .6第二章 电路设计 .921 原理图的设计 .92.1.1 原理图框图 .92.2 绘制 PCB .10第三章 元器件的选择与检测 .113.1 元器件清单 .113.2 集成电路 .123.3 单向晶闸管 .133.4 驻极体话筒 .153.4.1、构造与原理 .153.4.2 驻极体话筒与电路的接法有两种 .163.4.3 极体话筒极性的判别 .16声光延时报警器23.5 蜂鸣器 .173.6 光敏电阻 .183.7 电容器 .203.8 三极管和二极管 .223.8.1 三极管 .223.8.2 二极管 .243.9 电阻 .253.9.1 色环电阻的识别方法 .26第四章 焊接 .274.1 电烙铁焊接方法 .274.2 电烙铁 .274.3 焊接技术 .28第五章电路调试 .305.1 调试步骤 .301.通电观察 .302.静态调试 .303.动态调试： .305.2 调试方法 .305.4 原理分析及调试中的问题 .31第六章 致谢 .34参考文献 .35声光延时报警器3声光延时报警器摘要日常生活及工业生产中声光控电路使用非常广泛，报警电路可以实现安全保护功能，用于安保方面。本设计基于集成元器件 CD4011，实现了高低电平转换的功能，以及可控硅电阻电容的性能特性，满足了电路设计要求，并设计出了电路。实现了白天时，无论是否有声音，由于光敏电阻的作用，该报警器处于关闭状；当晚上时，光敏电阻作用减小，这时候只要电路接收到脚步声或者拍打声，报警器就会报警来提醒主人主意，并且报警器的报警声会在一段时间后自动停止，无需人们去关闭。 声光控延时报警器不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点。关键字： 声控 光控 延时 报警声光延时报警器4The English abstractThe daily life and industrial production in acoustic light-activated circuit use is very wide alarm circuit can realize safe protection function on security aspects. Circuit can steer able sonic delay alarm circuit independent use also can mix used for lighting security. This design are mainly introduced in through the optical sonic to undertake the alarm delay. In the daytime regardless of whether any sound because photoconductive resistance function the alarm in the closed form In the evening photoconductive resistance is time as long as circuit function receives footsteps or repeated beats the alarm will alarm to remind owner idea and alarm alarm sound will after period of time automatically stop without people to shut down. Acoustic light-activated delay switch applies not only to the up town corridor but also apply to factory office building teaching building in public places it has small beautiful appearance easy to make and reliable work etc. Through this design has exercised my active learning ability ability to work with others. Still can be obtained through various sources of certain material to study together to enhance our comprehensive practice ability.Keywords: voice light control delay alarm声光延时报警器5第一章 方案设计1.1 前言 在研究课题之前，首先要了解它的背景、目的、及意义。日常生活及工业生产中声光控电路应用非常广泛，报警电路可以实现安全保护功能，用于安保方面。电路可以光控、声控、延时、报警电路独立使用，也可组合用于照明、安保。1.1.1 设计背景 随着电子技术的发展，尤其是数字技术的发展，用数字电路技术实现灯的自动发亮、节能节电、延长灯的寿命、自动报警变得越来越重要，而且贴近我们的实际生活。声光控电路已成为人们日常生活中必不可少的必需品，它不需要开关，当有人经过时会自动的亮或自动报警；广泛应用于走廊、楼道招待所、仓库等公共场所，给人们的生活、带来极大的方便。因此，得到了广泛的应用。声光控电路是声音和光控制电路工作的电子开关。它将声音（如击掌声）和光转化为电信号，经放大、整形，输出一个开关信号去控制各种电器的工作，在自动控制工业电器和家用电器方面有着广泛的用途。由于，本电路广泛应用于人们的日常生活中，所以，有很大的重用作用。1.1.2 设计目的及意义 课题设计的目的是设计并制作声光控延时报警电路，此报警器在白天的情况下无论如何都不会报警，在夜晚及在有声音的情况下，报警器自动触发，延长一段时间后自动停止报警。通过本设计制作，培养我们的设计电子产品的思路，学会制定设计方案，掌握电子元器件的选用以及一般电子产品组装和调试的方法。培养我们综合分析问题的能力和提高工程实践的能力。 课题设计的意义是了解声光延时报警器6声光控延时开关的特点，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点，因为采用声光控控制，所以无需人为的控制和操作，从而大大降低了人力、物力、财力，有很好的社会效应及社会价值，符合节约型社会的价值观。1.2 基本思路 先通过先通过查书或网上查阅资料搜索声、光控延时电路若干，从中找出一些符合要求的简单易行的电路，然后分析其工作原理。分别对电路做接线实验，调试成功后再焊接到电路板上。1.2.1 方案论证 该报警器共包括四个部分：一是声控部分：通过脚步声、说话声来驱动的电路；二是光控部分: 通过光照控制光敏电阻的阻值变化构成的电路；三是延时部分：利用电容充放电电路来延时工作的时间；四是报警部分：采用报警芯片驱动喇叭发出声音，或直接使用蜂鸣器报警。1.2.2 电路工作原理图的选择方案一：用逻辑器件或门 74LS32 将声音控制电路和光照控制电路合在一起，来控制声光报警电路。电路图如下：声光延时报警器7R4 DC7Q3GND1VC8TR2 TH6CV5U1NE5LS1SPEAKERBUZ1BUZERR115k R22kR32M R420 R556k R62M+5VC10.1uC320uQ1805 Q2805 Q32N391AR71kD1LUMILEDR820R930C20.1uQ42N391AR1020k R110k1.0 LDR2L R121k12 3U2:A74LS32图 1 声光延时报警电路图（一）方案二：直接用光敏电阻控制三极管的导通状态，进而控制声音信号的放大和传送，实现声音信号和光照信号一起控制报警电路的作用。电路图如下：R4 DC7Q3GND1VC8TR2 TH6CV5U1NE55LS1SPEAKERBUZ1BUZERR115k R256kR32M R420 R547k R62M+5VC10.1uC20.1u C320uQ18050 Q28050 Q32N391AR71kD1LUMILEDR820R93020.0 LDR1LDR图 2 声光延时报警电路图（二）方案三：直接用光敏电阻来控制 cd4011 的输入与输出状态，进而来实现报警功能。声光延时报警器8BMR210K R33M R460K R51MC10.01uFQ1NPN IC二二二二1 2 3 4 5 6 7891011121314 JP1CC4011Q2SCRVD二二二R62M 10uFR110KLSSPEAKER12J1CON2VCCVCC二二图 3 声光延时报警电路图（三）本设计采用第三方案原因有如下二点：1由于方案二比方案一所需器件更少，成本更低，且易实现，所以我们不可能采用方案一。又由于方案二和方案三比较方案三声光控采用一个三极管更容易调试让其导通和截止。2方案二和方案三比较后者原件更少，调试方便而且容易实现其功能。如图 3，电路用 5V 直流电供电，三极管 VT 由于从 R3 获得正偏，故导通。在白天，当有较强的光线照射到光敏电阻 RG 上时，RG 阻值很小，所以 CC4011 的与非门 F3 的一个输入端脚处于低电平。而 F3 的另一个输入端脚接在 VT 集电极上，由于 VT 此时呈导通状态，所以 F3 的两个输入端均为低电平，其输出端则为高电平，F4 则输出低电平，VD1 截止。F2 因 R6、R7 接地而输出高电平，于是 F1 输出低电平，因此 VD1 是关断的，蜂鸣器不工作。每 当夜幕来临，此时光线较弱，RG 阻值急剧增大，近于断开状态，于是 CC4011 的与非门 F3 的一个输入端脚处于高电平，但由于脚仍处于低电平，所以 F3 输出高电平，蜂鸣器仍然不工作。当有人走动或说话时，使话筒产生电信号。此信号声光延时报警器9经 C1 耦合到三极管 VT 的基极，瞬时 VT 截止，脚迅速变为高电平。F3 的脚、脚均处于高电平，使得 F3 输出为低电平，F4 输出高电平，使二极管 VD1 导通，C2 迅速充电。同时 F2 输出低电平，F1 输出高电平，晶闸管 SCR 经 R1 获得高电平而导通，蜂鸣器响。由于脚步声或说话声是短促的，所以 VT 截止也是短暂的。要使报警电路起作用，就必须使蜂鸣器有足够的工作时间。延迟过程是这样的：当脚步声或说话声消失后，F3 的脚恢复到低电平状态，于是 F4 输出低电平，VD1 截止。这时充足了电的 C2 开始时仍有电压，其高电位加到 F2 的输入端，使 F2 输出低电平，F1 输出低电平，维持 VD1 导通，使蜂鸣器继续工作。同时通过 R6、R7、C2 放电，随着时间的推移，