路数字显示报警器设计毕业设计（论文)word格式.docVIP

电子电工课程设计 -8路数显报警器学院 ：机械工程学院专业 ：机械设计及其自动化学号 ：20044410414班级 ：机械044班姓名 ：夏国文 指导教师：唐少农日期 ：6.26-7.5 目录一、课题名称3二、设计任务与要求3三、方案设计与论证3四、原理框图及其各设计思路5 1、设计思路 5 2、原理框图 6五、元器件选择和元件参数以及元器件明细表6 1、编码器 6 2、译码器 6 3、数码显示器 7 4、反向器 8 5、555振荡电路8 6、报警器8 7、元器件明细表9六、总原理图及工作原理 9 1、工作原理9 2、总原理图10七、结论与心得11八、参考文献11一、课题名称：8路数显报警器二、设计任务与要求1、 数码显示报警2、 声音报警三、方案设计与论证由题目可以看出需要设计这样实现数码显示和声音报警，根据“模拟电子技术基础”和“数字电子技术基础”这两门课中所学过的知识，可以提出下列方案：方案1：用制作八路断线数显报警器，的口驱动共阳数码管；和口接由电阻和二极管构成的与门，部分显示信号经与门送三极管的基极，有显示信号输出时，三极管导通，蜂鸣器发报警声。的口除和片内没有提供上拉电阻以外，其余均有上拉电阻，因此口作输入时，可以外接只上拉电阻，也可以在、口各接一只上拉电阻，然后从电源负极引一根公用线，输入口的根线分别接在公用线上，使个输入端均为低电位。接通电源后，发光，指示电源已打开。上电复位后，依次检测是否为高电位，即判断是否有断线。一旦检测到某输入口为高电位，就从口输出相应的闪动字符信号，数码管每隔一秒显示一次字符。例如：第路断线，那么为高电位，经检测判断，从口输出闪动“”的信号，数码管每隔一秒显示一次，蜂鸣器每隔一秒报警一次。如果出现多路断线的情况，口依次输出相对应的几路的闪动字符信号，由数码管每隔一秒显示一个字符，依次显示，报警声每隔一秒响一次，值班人员很快就能知道哪里有断电发生，并及时去处理。方案2 ：如下图所示：其中总开关起控制总电源的作用，八个控制开关分别为八个按钮，经过编码翻译，由译码器译出编码器的编码，从而在显示器显示数字。同时由控制开关连接555振荡电路，再与报警器相连，实现声音报警。总开关控制开关编码器译码器报警器数码显示器555振荡电路方案3 ：如下图所示：其中总开关起控制总电源的作用，八个控制开关分别为八个按钮，经过编码翻译，由译码器译出编码器的编码，从而在显示器显示数字。而在编码器上的GS接口上连接555振荡电路，再与报警器相连，实现声音报警。总开关控制开关编码器译码器数码显示器报警器555振荡电路方案分析：上述三个方案都具有八路数显指示和声音报警功能，但方案1需要应用单片机元件，电路比较复杂，且元件比较昂贵，所以不符合选材的原则。而方案2，由控制开关连接555振荡电路，再与报警器相连，实现声音报警，这对报警器的实现声音报警不是很理想，也就是报警器不能安装在按钮边上。所以也不符合。在方案3里在编码器上的GS接口上连接555振荡电路，再与报警器相连，实现声音报警。这种方法简单且可行，容易实现8路报警器的功能。所以应采用方案3。四、原理框图及其各设计思路 1、设计思路：8路数显报警电路设计思路如上图所示：其中总开关起控制总电源的作用，八个控制开关分别为八个按钮，对于编码器的八个输入信号，再由译码器译出编码器的编码，从而在显示器显示数字。在编码器的EO接口接一反向器，再与译码器的BI接口相连，起清除复位作用。同时在编码器上的GS接口上连接555振荡电路，再与报警器相连，实现声音报警。2、原理框图如下：数码显示器译码器编码器报警器开关2开关3开关1开关4开关5开关6开关7开关8555振荡电路反向器总开关电源五、元器件选择和元件参数以及元器件明细表 1、编码器：本电路采用4532BT_5V编码器，将对8个输入信号进行编码，编码后输出的三条信号就可以显示出8个输入信号。同时在GS接口输出信号可作为声音报警电路的输入信号，既连接555振荡电路，使其放大，且作为输入电源。 2、译码器：本电路采用4511BD_5V译码器，它可以将编码翻译成数字化信息，再连接显示器就可以直接读出来。 3、数码显示器：数字显示器是不同于上述译码器的另一种译码器。在数字系统中，它能将数字量直观地显示出来，一方面供人们直接读取处理结果，另一方面用以监视数字系统工作情况。 因此，数字显示电路是许多数字设备不可缺少的部分。 数字显示译码器是驱动显示器件(如荧光数码管、液晶数码管等)的核心部件，它可以将输入代码转换成相应数字，并在数码管上显示出来。该数码管由七段构成字形，既有其相对应的有七段数字显示译码器。例如，当该电路的输出为低电平有效，即输出为0时，对应字段点亮；输出为1时对应字段熄灭。既当a为0时该译码器能够驱动七段显示器显示015共16个数字的字形。输入A3、A2、A1和A0接收4位二进制码，输出Qa、Qb、Qc、Qd、Qe、Qf和Qg分别驱动七段显示器的a、b、c、d、e、f和g段。（74LS47逻辑图和真值表可参见教材中有关部分。） 七段译码显示原理图如图7.8(a)所示，图7.8(b)给出了七段显示笔画与015共16个数字的对应关系。 4、反向器：使连接两端状态相反，如图使用4069BD_5V反向器。 5、555振荡电路：特点是“RA-7RB-6.2-C”RA与Vcc相连，VD与RB并联。T1=0.693RA*C T2=0.693RB*C RA=RB时， T1=T2 F=0722/(RA*C) 用于音响警报。如下图： 6、报警器：用于发声装置，R=200欧姆 7、元器件明细表元器件型号个数开关SPST_NC_SB8个编码器4532BT_5V1个译码器4511BD_5V1个显示管SEVEN_SEG_COM_A1个反向器4069BD_5V1个555振荡器LMC555CH1个报警器BUZZER1个电阻10kOhm_5%10个电阻510Ohm_5%8个电阻4.7Ohm_5%1个电容10uF和10uF-POL各1个二极管1N41481个三极管2N2222A1个六、总原理图及工作原理1、工作原理：如上图电路所示，该电路是由8位优先编码器4532BT、BCD锁存/7段译码/驱动器4511BD、六反向器4069BD及时基电路LM555CH等构成的8路数显优先报警器。首先，在控制开关处，有 K1到K8 8个开关，对应输入I1到I8。平时K1到K8均为断开状态，I1到I8均为低电平“0”状态。当某一个开关断开时，则对应输入端为高电平“1”状态，U1将其编为二进制码输出送至译码/驱动器U2译码后由数码管显示出报警的路数。在电路为预警状态时，4532BT将输出为“000”码，同时允许输出端EO为高点平“1”，为了减少耗电或者误显，将EO反向后加至4511BD的消隐端（非BI）使其处于熄灭状态。在声音报警方面，假如K3断开，相应的4532BT的D端变为高电平“1”，输出端为011，与此同时EO端变为低电平“0”，译码器为显示状态，数码管显示“3”表示第3路出现报警信号。此时4532BT的组选端14脚由原来的低电平变为高电平，使由LM555CH构成的报警电路发出报警声。图示没有音响电路，在实际电路中可在LM555CH的输出端接一音响电路，使报警器发出动听的音乐。 2、总原理图： 七、心得体会通过两个星期的折腾，总算把课程设计给完成了，这是一个坚苦而又漫长的过程。读了那么多年的书，课程设计可是第一次。看着劳动成果，很欣慰！虽然这不完全是我一个人想出来的，是通过查资料和老师的帮助下才完成的。“也许完成不了！”两个星期前我们这样说，“完成他没问题！”一个星期前我这样说，现在我可以说：“哈哈，完成啦”！刚开始，可以说是没有头绪，于是就去图书馆找资料，找到了一些关于设计方面的，可是这点小进展远远不够，这只是一个小小的开始。下一步是上网查，找到了些与我们题目相似的，那时我们每个人都很高兴，可是那还不是我们要的，于是又上网查到了些有关的思路等等，虽然对着电脑做画图，有点累有点热，可是当看到劳动成果时，真是别有一番滋味在心头啊！世上无难事，只怕有心人，的确如此。做完这个设计最大的收获就是感受到了书本与网络的重要，这对于我们学习是很重要的资源。 做完这个课程设计，我的自信一下子提高了，我也可以设计电路了；尽管对于有些人做这种电路会很简单，但对我这个初学