毕业设计（论文）-超声波防撞报警器的设计.doc

江苏畜牧兽医职业技术学院 毕业设计毕业设计（ （论论文）文） 题目： 超声波防撞报警器的设计超声波防撞报警器的设计 姓名： 学号： 二级院系部： 机电工程系 班级: 高专机电设备 09 专业： 机电设备维修与管理 指导教师： 职称： 讲师 二一二 年 六 月 江苏畜牧兽医职业技术学院学生毕业设计（论文）诚信承诺书江苏畜牧兽医职业技术学院学生毕业设计（论文）诚信承诺书 论文题目基于单片机控制厂房的照明设计 学生姓名学号200906123130 所属专业机电设备管理与维修班级高专机电设备 09 指导教师姓名职称 讲师 学生承诺 我承诺在毕业设计 (论文)活动中，遵守学校有关规定，恪守学 术规范，本人毕业设计 (论文)内容除特别注明和引用外，均为本人 观点，不存在剽窃、抄袭他人学术成果，伪造、篡改实验数据的情 况，如果有违规行为，我愿意承担一切责任，接受学校的处理。 学生(签名)：夏强波 2012 年 6 月 10 日 指导教师承诺 我承诺在毕业设计 (论文)活动中，遵守学校有关规定，恪守学 术规范，经过本人核查，该生毕业设计 (论文)内容除特别注明和引 用外，均为本人观点，不存在剽窃、抄袭他人学术成果，伪造、篡 改实验数据的现象。 指导教师(签名)： 年 月 日 江苏畜牧兽医职业技术学院学生毕业设计（论文）材料目录 序号序号名名 称称备备 注注 1毕业设计（论文）全文全文 2毕业设计（论文）任务书 3毕业设计（论文）开题报告或实施方案 4毕业设计（论文）指导记录 5毕业设计（论文）中期检查记录表 6毕业设计（论文）指导教师意见表 7毕业设计（论文）评阅教师意见表 8毕业设计（论文）答辩记录 9毕业设计（论文）成绩评定表 江苏畜牧兽医职业技术学院论文（设计） I 超声波防撞报警器的设计超声波防撞报警器的设计 【摘要摘要】 企业生产车间运货的行车在固定的轨道上运行，如何在两辆行车相距较近时及 时报警是本设计研究的主要内容。超声波防撞报警器利用超声波为收发媒介，在固 定轨道上的两辆行车上各装有超声波发生和接收装置，当两车相距达到 5m 时，接 收装置信号达到触发报警，提醒行车停车。 本设计以 UCMT40、UCMR40 作为超声波传感器。发射电路利用 555 振荡器 使电路振荡频率达到 40KHZ，超声波传感器发出超声波信号；接收电路由超声波接 收电路、放大电路、整流滤波电路、比较电路、报警电路、电源电路等组成。当两 车运行到规定的 5m 距离内，接收到的信号经放大、整流滤波后强度较大，达到报 警触发电压，报警电路工作。 【关键词关键词】 超声波传感器；振荡器；报警电路；比较电路 江苏畜牧兽医职业技术学院论文（设计） II Abstract The driving vehicles used in enterprise production workshop for shipment run on fixed track. This paper mainly introduces how to alarm in time when two driving vehicles are too close. Ultrasonic anti-collision alarm uses ultrasonic wave as transceiver media. The two driving vehicles on fixed track are equipped respectively with ultrasonic occurrence and receiving device. When two vehicles are 5 meters away from each other, the receiving device trigger alarm to remind vehicles to park. The design uses UCMT40 and UCMR40 as ultrasonic sensors. Transmitting circuit makes the oscillating frequency reach 40KHZ by using oscillator 555. The ultrasonic emission sensor works and sends ultrasonic signal. The receiving circuit is made up of ultrasonic receiving circuit，amplifying circuit，rectifier and filter circuit，comparison circuit，alarm circuit and power circuit. When the distance of two vehicles is less than 5 meters, the receiving signal has a larger intensity by amplifying, rectifier and filter to reach alarm trigger voltage, then the alarm circuit works. Key words ultrasonic sensor, oscillator, alarm circuit, comparison circuit 江苏畜牧兽医职业技术学院论文（设计） III 目 录 摘 要 .I 关键词 .I Abstract .II Key words .II 目 录 .III 绪 论 .1 1设计任务及方案选定 .2 1.1 设计任务 .2 1.2 设计要求.2 1.3 方案选定 .2 1.3.1 利用单片机作为控制器的报警电路.2 1.3.2 采用分立元件组成的报警电路.4 2. 超声波防撞报警器的设计 .5 2.1 超声波发射电路.5 2.1.1 超声波传感器.5 2.1.2 超声波发射电路.6 2.2 超声波接收电路.6 2.2.1 电源电路模块.7 2.2.2 接收电路模块.9 2.2.3 报警电路模块.10 3. 安装与调试 .12 3.1 电源模块调试.12 3.2 超声波发射电路调试.13 3.3 报警电路模块调试.14 3.4 超声波接收电路调试.14 设计总结 .15 致 谢 .16 参考文献 .17 附录 1.18 附录 2.20 附录 3.21 绪绪 论论 随着电子技术的发展，在距离探测上出现了微波、雷达、激光等测距形式。由于技 术难度大，成本较高，一般仅用于军事工业，而超声波测距则由于其技术难度相对较低， 且成本低廉，适于民用推广。 超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而经常用于距离的 测量。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，能够在测 量精度上能达到工业实用的要求。超声测距是一种非接触式的检测方式，与其它方法相 比，如电磁或光学的方法，它不受被测对象颜色、光线等影响，对于被测物处于恶劣生 产环境（如黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、有毒等）有一定的适应能力，具有较高的 分辨力，其准确度也比其它方法高。由于超声波传感器具有结构简单、体积小、信号处 理可靠等特点，本设计利用超声波来测量距离。 超声波防撞报警器是超声波测距的一个重要应用，行车在轨道运行时，可以利用超 声波的反射探测两车之间的距离，以常用的 8051 系列单片机作为控制核心进行处理， 提供声光报警，也可采用分立元件组成的接收、放大、比较等电路进行处理，本设计利 用超声波指向性较强的特点，让超声波收发装置各自安装到两辆工厂行车上，工作频率 40KHZ，两车相向而行，当两车相距 5 米时，触发声光报警电路。 1 1设计任务及方案选定设计任务及方案选定 1.1 设计任务 企业生产车间运货的行车在固定的轨道上运行，如何在两辆行车相距较近时及时报 警是本设计研究的主要内容。本设计规定采用超声波传感器作为距离探测元件，在固定 轨道上的两辆行车上各装有超声波发射和接收装置，当两车相距达到 5m 时，接收装置 触发报警，提醒车间工作人员采取制动措施。具体任务如下： （1）采用超声波换能器 UCM-T40、UCM-R40 （2）报警距离设定5m （3）报警类型为声光报警 （4） 用 Protel 绘出电路图 1.2 设计要求 （1）通过报警器的设计，掌握电子电路设计的基本方法、设计步骤 （2）通过查阅手册和文献资料，提高独立分析和解决问题的能力 （3）熟悉常用电子器件的类型和特征，并掌握合理选用的原则 （4）掌握超声波传感器的特点和使用方法 1.3 方案选定 因采用超声波 T-40 和 R-40 作为距离探测媒介，超声波具有反射性和指向性特点， 本设计可采用两种方法实现 5m 探测距离。 1.3.1 利用单片机作为控制器的报警电路 设计思路如下：在一辆行车前部同时安装超声波发射和接收电路，行车在轨道上前 进时，发射的超声波遇到障碍（相向而行的一辆行车） ，会径直返回被接收电路探测， 因此，利用超声波的反射可以探测行车与障碍物之间的距离，并提供声光报警。 （1）超声波测距原理 超声波测距是根据超声波遇到障碍物后可反射回来的特性，记录发射信号到收到第 一个反射信号的时间 t，可利用公式 S=Ct/2，计算出距离 S（其中 C 是声速，标准状 态下声速 C=331.4m/s） 。超声波测距原理如图 1-1 所示。 图 1-1 理想状态下超声波测距原理图 （2）利用超声波反射的单片机测距系统组成 超声波传感器（探测头）具有电声转换和声电转换两种功能，分别用于发送信号 和接收信号。利用单片机实现 40KHZ 振荡，使超声波发射头产生电声换能，发出超声波 信号。超声波信号向前传输中遇到障碍物，反射回来被超声波接收头接收，经单片机控 制和处理10，当到达规定距离内，输出控制声光报警电路，利用蜂鸣器鸣叫和 LED 闪 动实现双重报警。利用超声波反射的单片机测距系统组成框图如图 1-2 所示 图 1-2 利用超声波反射的单片机测距系统组成框图 1.3.2 采用分立元件组成的报警电路 超声波的另一特点是信号指向性好，对径直方向传播接收效果好，根据这一特性， 可以将超声波发射电路和接收电路分别安装在相向而行的两辆行车上（车头部位）如图 1-3 所示，超声波发射电路工作，首先由多谐振荡电路产生 40KHZ 的电磁波再由压电式 超声波传感器将信号发射出去，超声波径直传播，被迎面而来的超声波接收电路接收， 由于距离较远，信号经放大处理后无法达到设定的触发电压（设定 5m 时接收的信号大 小为比较器参考电压） ，报警电路不工作。 图 1-3 超声波径直传播示意图 当距离在 5m 内时，由于接收信号强度较大， 经处理后超过比较器的参考电压，触发报警电路， 产生声光报警。其报警器反射电路和接收电路组 成框图分别如图 1-4 和 1-5 所示。 图 1-4 超声波发射电路 框图 图 1-5 超声波接收电路框图 因第二种电路组成结构相对简单，便于电路模块化设计和调试，本设计采用该电路。 2.2. 超声波防撞报警器的设计超声波防撞报警器的设计 根据前述方案，确定报警电路分别由超声波发射电路和超声波接收电路组成，如前 面图 1-4 和图 1-5 所示。 2.1 超声波发射电路 2.1.1 超声波传感器 超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于 声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、 绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体 的穿透本领很大，尤其是在不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。本次设计的核心 器件是 UCM-T40K1 和 UCM-R40K1 压电式超声波发生器11。压电式超声波发生器体积小， 灵敏度高、性能可靠、价格低廉，是遥控、报警等电子装置最理想的电子器件。 主要技术参数： 灵敏度：70dB/V/ubar 谐振频率：40KHZ1KHZ（UCMT40K1，发射用） ，40KHZ1KHZ（UCMR40K1，接 收用） 频 带 宽：2KHZ0.5KHZ，温 度：20+ 60 相对湿度：20 5时达 98% 主要工作原理：它是利用压电晶体的谐振来工作的。超声波发生器内部结构如图 2-1 所示，它有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压 电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。 反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动， 将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收器了。 电极 压电晶片 共振板 图 2-1 超声波传感器结构 2.1.2 超声波发射电路 根据超声波的结构特点，要使超声波传感器产生信号，必须使其频率等于压电晶片 的固有振荡频率 40KHZ 时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，因此发射电路 关键是由振荡电路产生 40KHZ 的电磁波再由压电式超声波传感器将信号发射出去。 555 电路比较方便实现多谐振荡信号，设计的关键是使其工作频率在 40KHZ 上，超 声波发射电路如图 2-2 所示。 矩形波的周期取决于电容充放电的时间常数。 充电时间常数为（R1+W）*C1，放电时间常数为 W*C1。电容电压 Uc1 由(1/3)Ucc 充 电到（2/3）Ucc，所需要时间为 Tph0.7*( R1+W)*C1，Uc1 由(2/3)Ucc 放电到 （1/3）Ucc 所需要时间为 Tpl0.7*W*C1， T=Tpl+Tph=0.7( R1+2*W)*C1，而 f=1/T, 则 f1/T1.43/( R1+2*W)*C1。 通过改变充放电时间常数，便可改变矩形波的频率。调节电位器 W 使工作频率为 40KHZ，其中为了滤除干扰，C2 旁路电容一般为 0.01uF。发光二极管串联电阻组成指示 电路，指示灯亮表示发射电路工作。 图 2-2 超声波发射电路图 2.2 超声波接收电路 根据接收电路框图 1-5 所示，接收电路由直流电源模块、接收电路模块（包括接收 放大电路、倍压整流滤波、比较器等电路） 、报警电路模块等组成。 2.2.1 电源电路模块 直流稳压电路是电子电路的基本组成部分，本设计采用低压直流稳压电源 6V，在 设计中单独将该电源模块化设计，并且利用数码管显示 0-7V，便于今后学习和工作中 使用。 图 2-3 为直流稳压电源电路框图，利用 LM317 集成稳压块为稳压调整元件，LM317 具有调压范围大，外围元件少，电路简单，工作稳定可靠和性价比高等特点。选用 A/D 变换1、显示驱动一体化模块 TC7107 为数显驱动。 图 2-3 直流稳压电源电路框图 低压电源电路由交流变压、整流、滤波、稳压、A/D 转换、译码驱动、数字显示等 部分。利用 LM317 集成稳压块为稳压调整元件，选用 A/D 变换、显示驱动一体化模块 TC7107 为数显驱动。 该电路具有电路简单，价格低廉，便于调试等特点，而且其电压输出稳定，调压精 度较高。 （1）变压电路 电源变压器的作用是将电网的 220V 交流电压 u1变换为整流电路所需要的交流电压 u2。 （2）整流滤波电路 整流电路6的作用是将交流电压 u2变换成脉动的直流电压 u3。整流电路较常见的 有半波和桥式整流电路，因桥式整流输出电压较高，纹波较少，本设计选用桥式整流电 路。在电源电路设计中用四个二极管组成桥式整流电路来完成整流功能。 （3）稳压电路 稳压电路一般采用集成稳压器和一些外围元件所组成。采用集成稳压器设计的稳压 电源具有结构简单、性能稳定等优点。可调式三端集成稳压器是指输出电压可以连续调 节的稳压器，有输出正电压的 CW317 系列（LM317L）三端稳压器。 采用 LM317 构成的稳压部分电路，R3 与 RV2 组成输出电压调节电路，RV为精密可 调电位器。电容 C9 可以进一步消除纹波，电容 C 还能起到相位补偿作用，以防止电 路产生自激振荡。电容 C与 RV并联组成滤波电路，电位器 RV两端的纹波电压通过电 容 C2 旁路掉，以减小输出电压中的纹波2。 （4）A/D 转换、译码驱动 为了实现输出电压的实时显示，更直观地观测电源的电压大小。设计中加上 A/D 转 换、译码驱动电路。这就涉及到从模拟到数字的转换，再通过译码器将其显示出来。如 果采用分立元件来实现，电路就变得非常复杂，实现困难，而且可靠性较低，这里选用 将 A/D 转换与数码显示集成一起的芯片 TC7107，它包含 AD 转换器，可直接驱动 LED 数码管，内部设有独立模拟开关，逻辑控制，参考电压，自动调零等，只须少量的外围 元件就可以构成数字显示电路。 （5）数字显示部分 数字显示器件则选用了 7SEG-MPX2-CC 数码管。其功能是将 TC7107 转换出来的数字 电压显实时示出来。 直流稳压电源电路如图 2-4 所示。该电源用一位数码管显示，可显示 0-7V，在实 际使用时，调节 RV1电位器实现电压的变化。 图 2-4 直流稳压电源 2.2.2 接收电路模块 接收电路模块由接收放大、倍压整流滤波、比较器及驱动电路组成，如图 2-5 所示。 图 2-5 接收电路模块 传感器接收头 UCM-T40 的共振板接收到 40KHZ 超声波时，将压迫压电晶片作振动， 由于该频率与其固有频率一致，机械能转换为电信号，从第一级放大电路的基极送入， 进行两级电压放大。 由于三极管 V4 集电极输出的放大信号为交流信号，为达到由运算放大器（IC2）构 成的比较器电路的直流电压极性，必须由 VD5、VD7、R13、R14 组成二倍压整流电路进 行整流，再经过 C5 滤波后送入运放 2 脚作为输入电压。 运放参考电压由电位器 RP2 上送入，其数值取决于超声波发射和接收头相距 5m 时 2 脚上的电压大小。 如果两车距离超过 5m，则超声波接收头上收到的信号较弱，经放大、整流、滤波 后的信号（即运放 2 脚上信号）小于参考点 3 脚的信号强度，比较器输出端（即运放 6 脚）输出低电平，V5、V6 组成的复合管截止，继电器 K1 不动作；如果两车距离在 5m 以内，则超声波接收头上收到的信号较强，经放大、整流、滤波后的信号（即运放 2 脚 上信号）大于参考点 3 脚的信号强度，比较器输出端（即运放 6 脚）输出高电平， V5、V6 组成的复合管饱和导通，继电器 K1 得电，常开触点 K1-1 吸合，报警电路工作。因此合理调节电位器 RP2 的位置，可改变送入 3 脚的电压大小， 进而可以调节报警距离。 2.2.3 报警电路模块 图 2-6 报警电路模块 报警电路如图 2-6 所示，由 555 电路构成的多谐振荡器、三极管、LED 发光二极管 和蜂鸣器等组成。 复位端 4 脚受继电器 K1 控制，当继电器 K1 线圈得电时，K1-1 开关吸合，4 脚接电 源高电平，多谐振荡器工作，555 电路输出端 3 脚送出固定频率的信号（根据 f1/T1.43/( R17+2R18)*C6计算） ，V7 饱和导通，蜂鸣器发声，此时发光二极管 由于 K1-1 开关吸合接入电路发光；当继电器 K1 线圈失电时，K1-1 开关不动作（常开） ， 555 多谐振荡器由于复位端 4 脚为低电平不工作，声光不报警。 3.3. 安装与调试安装与调试 在实验的过程中，调试是一个很关键的步骤。调试之前，必须先做好准备工作。首 先把 PCB 板设计好，把本设计所需的元器件安装到 PCB 板上，并焊接好。前面的安装和 焊接的工作都已经完成，如果不经过调试，系统就不知道做的是否正确，调试前必须把 所有的可能出现的问题和解决的方法都要考虑到，这样的话就可以减少错误，顺利达到 预期目的。 3.1 电源模块调试 安装前首先检测元器件极性和好坏，如二极管检测，用万用表电阻档测量整流二极 管的正、反向电阻，正确判断出二极管的极性后9,然后安装整流滤波电路，安装时要 注意，二极管的极性不要接反。另外电解电容，变压器线圈、电阻、集成块等也要在之 前做好检测。 电路调试时可以按照变压、整流、滤波、稳压、A/D 转换、译码驱动等部分分别进 行测量，寻找故障所在。例如，检测直流稳压电源整机电路时（断开后续的整流、滤波、 稳压等电路），在变压器输入端接入交流 220V 电压，用万用表交流电压档测量显示 10V 左右，说明变压电路工作正常。 直流稳压电源如图 2-4 所示，在变压器输入端加上一个 220V,50HZ 的正弦交流电压， 然后在稳压电路的输出端接一个数字电压表，用来观察电源的输出电压是不是满足设计 要求，输出直流电压 Uo 随着可变电阻 Rv1 的改变，在 0V 到 7V 间发生变化，则说明该 设计方案初步满足设计的要求。电路经仿真得到输出最小电压值和最大输出电压值，分 别如图 3-1 和 3-2 所示。 图 3-1 仿真得到的输出最小电压值 图 3-2 仿真得到的输出最大电压值 在超声波电路发射、接收电路中使用的电源为直流 6V，此时调节可变电阻 Rv1，使 稳压电路的输出端电压变化，数字万用表指示 6.0V，同时数码管显示 6，表明此时电源 已经调整在要求的直流 6V 上了。 3.2 超声波发射电路调试 图 3-3 超声波发射电路 按照图 3-3 接好超声波发射电路，断开超声波发射头 UCM-R40，用示波器测量 555 电路 3 脚输出信号，测出其频率是否为 40KHZ，如果不是，则微调电位器 W，使其等于 40KHZ 为止。 3.3 报警电路模块调试 按照图 2-6 接好报警电路，此时继电器 K1 线圈失电，K1-1 开关不动作（常开） ， 555 多谐振荡器由于复位端 4 脚为低电平不工作，声光不报警。 用导线并联 K1-1 开关，使复位端 4 脚为高电平，此时多谐振荡器工作，声光报警。 如果没有上述现象，则应认真排除，直至成功为止。 3.4 超声波接收电路调试 按照图 2-5 接好电路，调节接收电路模块（之前应保证发射电路和报警电路正常工 作）。在此项工作中，关键之处在于设置好 5m 的报警距离。根据前面所述，距离远近 影响比较器的比较电平，所以改变 3 脚的参考电压就可以调节报警距离。 由于超声波传播信号具有指向性，将超声波发射电路和接收电路的两个探头 UCM- T40 和 UCM-R40 正对放置，使其接近等于 5m，调节电位器 RP2 位置，使报警电路从无声 响到发出声光报警，此时电位器 RP2 位置所对应的比较电压大小为 5m 处的超声波信号 经放大、整流、滤波后的数值，5m 距离即设定完毕，如要设定 6m 为报警距离，仿照上 述步骤即可。 设计总结设计总结 通过超声波防撞报警器的设计，我了解了设计电路的步骤，知晓超声波防撞报警器 的原理与设计方法，要实现电路功能可以先模块化设计，成功之后才实际接线的。 在做毕业设计的过程中，我深深地感受到了自己所学到知识的有限，明白了学好课 本上的知识是远远不够的，要通过图书馆和互联网等各种渠道来扩充自己的知识。在购 买元器件时要检查元器件的好坏及封装，这对实验能否成功起很大作用。从这次设计， 中我学习到了如何对待遇到的困难，进一步培养了我们一丝不苟的科学态度，不断思考 的习惯，不厌其烦的耐心。 这次毕业设计涉及到了很多的专业知识，如传感器知识、模拟电子技术、数字电子 技术、电子线路设计与仿真等重要的技术课，其中电子实践是整个教学过程中的一个重 要环节，必须认真对待和重视。通过毕业设计，我认识到了学懂书本上的知识和能够运 用书本上的知识的差别，懂得了理论与实践相结合的重要性。知道了以后在学习和工作 中一定要理论与实践两手抓。 通过毕业设计，本人也发现自己在不少方面还不太熟练，对一些元器件的功能还不 完全了解，不能熟练运用，不能一次性设计好该电路，包括 Protel 软件的个别功能还 不太熟练，这是今后要加以完善和改进的地方。经过本次设计，本人知道要想设计出一 个完善的电路原理图并不是一件容易的事，我将在以后加强这方面的学习，使自己实践 能力得到进一步的加强。 毕业设计让我学到了许多知识，它还培养了我独立思考、解决问题的能力，加深了 对知识的理解，有助于今后的学习和工作，为事业的起航和拓展指明了方向。 致致 谢谢 经过半年忙碌的工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个专科生的毕业设计者， 由于经验和实践的不足，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有了老师的督促指导， 以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。毕业设计锻炼了综合 运用知识的能力和刻苦钻研精神，在毕业设计完成之际，衷心感谢戚玉强老师，在论文 的选题、资料查询、开题、研究和撰写、阅改等环节，无不得到老师的悉心指导和帮助， 让我顺利完成本次设计。 在毕业设计期间，老师不仅传授了做学问的秘诀，还传授了做人的准则。这些都将 使我终生受益。我还要向关心和支持我学习的朋友们表示真挚的谢意,感谢他们对我的 关心、关注和支持。 毕业设计让我学到了许多知识，它还培养了我独立思考、解决问题的能力，加深了 对知识的理解，有助于今后的学习和工作，为事业的起航和拓展指明了方向。我愿在未 来的学习工作中，以更加进取的态度面对人生的每一次挑战，以优异的成绩的成果来答 谢曾经关心、帮助和支持过我的所有老师、同学。 参考文献参考文献 1 程周. 电工与电子技术.第 1 版.中国铁道出版社，2010 年：249 2 陈梓城.模拟电子技术基础.第 2 版.高等教育出版社，2009 年：212-213 3 孙丽霞.数字电子技术.第 2 版.高等教育出版社,2008 年：78-80 4 徐焕蓉，直流稳压电源的纹波测量问题J. 测量技术，2008 年 5 期:23 5 赵学泉，张国华. .电源电路.电子工业出版社,2010 年：20 6 吕玉明.模拟电子技术.第 1 版.大连理工大学出版社，2008 年：133-139 7 周坚.单片机项目教程.第 1 版.北京航空航天大学出版社，2008 年：190-198 8 清源科技.Protel 99 SE 电路原理图与 PCB 设计及仿真.第 1 版.机械工业出版社，2007 年： 15-18 9 孙余凯.电子技术基础与技能实训教程.第 1 版.电子工业出版社，2009 年：77 10 王煜东.传感器及应用.第 2 版.机械工业出版社，2008 年：235 11 张洪润.传感器应用设计 300 例.北京航空航天大学出版社，2008 年：258-259 附录 1 附录 1 表 超声波防撞报警器电子元件清单 电子元件清单 序号名称型号/规格数量备注 1 超声波传感器（发射头） UCM-T401 只 2 超声波传感器（接收头） UCM-R401 只 3 555 集成块 NE5552 只 4 电位器 3K 1 只 5 电位器 4.7K 1 只 6 电位器 220K1 只 7 电阻 331 只 8 电阻 2402 只 9 电阻 1k 5 只 10 电阻 4.7k1 只 11 电阻 10k2 只 12 电阻 12k1 只 13 电阻 15k3 只 14 电阻 47K1 只 15 电阻 56k1 只 16 电阻 100k2 只 17 电阻 120k1 只 18 电阻 150k1 只 19 电阻 390k1 只 20 电容 0.01uF1 只 21 电容 0.1uF4 只 22 电容 0.22uF2 只 23 电容 4.7uF1 只 24 电容 10uF1 只 25 电容 47uF1 只 26 电容 100uF3 只 27 电容 2000uF1 只 28 二极管 IN40015 只 29 三极管 90142 只 30 三极管 90133 只 31LED 3 红 2 只 32 变压器 TRSAT2P3S1 只 33 桥式整流器 DF005M1 只 34 三端稳压器 LM317L1 只 35 蜂鸣器 5V1 只 36 继电器 6V1 只 37 A/D 转换、译码驱动集 成块 TC71071 只 38 运算放大器 LF3511 只 附录 2 附录 2 图 电源模块 PCB 的 Top Silk 图 附录 3 附录 3 图 TC7107 引脚图 TC7107 是一个应用广泛的集成电路，它包含 AD 转换器，可直接驱动 LED 数码管， 内部设有独立模拟开关，逻辑控制，参考电压，自动调零等。 其主要引脚功能如下： 第 1 脚是供电端，正确电压是直流 5V 。 第 36 脚是基准电压，正确数值是 100mV，第 26 脚是负电源引脚，正确电压数值 是负值，在3V 至5V 之间都认为正常（但是不能是正电压，也不能是零电压） 。 第 31 脚是信号输入引脚，可以输入199.9mV 的电压。在一开始，可以把它接地， 造成“0”信号输入，以方便测试。它们是 0.22uF,47K,0.47uF 阻容网络，这三个元件 属于芯片工作的积分网络，不能使用磁片电容。 芯片的 33 和 34 脚接的 104 电容也不能使用磁片电容。芯片的电源地是 21 脚， 模拟地是 32 脚，信号地是 30 脚，基准地是 35 脚，一般情况下，这 4 个引脚都接 地。 江苏畜牧兽医职业技术学院学生毕业设计（论文）任务书 论文题目 学生姓名学 号专 业 指导教师职 称文化程度 设计（论文）起止时间 1 1毕业设计（论文）课题来源及应达到的目的：毕业设计（论文）课题来源及应达到的目的： 2 2毕业设计（论文）课题任务的内容和要求：毕业设计（论文）课题任务的内容和要求： 3 3进度安排：进度安排： 4 4参考文献：参考文献： 指导教师签名： 年 月 日 所在专业审查意见：所在专业审查意见： 专业负责人（教研室主任）签名： 年 月 日 江苏畜牧兽医职业技术学院学生毕业设计（论文）开题报告 论文题目 学生姓名学 号专 业 指导教师职 称文化程度 开题报告内容开题报告内容（1000 字左右）： 学生签名： 年 月 日 指导教师评语：指导教师评语： 指导教师签名： 年 月 日 注：开题报告至少应包括以下内容：国内外研究现状、选题意义、设计思 路、计划进程、参考书目等。 江苏畜牧兽医职业技术学院学生毕业设计（论文）指导记录 论文题目 学生姓名学 号专 业 指导教师职 称文化程度 检查开题报告、论文初稿完成情况开题报告未完成者不得进入下一阶段工作 第 一 阶 段 指 导 记 录 ( 月 至 月 ) 1 1基本评价及主要问题基本评价及主要问题(见“说明栏”)： 2 2修改意见：修改意见： 第 二 阶 段 指 导 记 录 ( 月 至 月 ) 1 1主要问题：主要问题： 2 2修改意见：修改意见： 第 三 阶 段 指 导 记 录 ( 月 至 月 ) 1 1主要问题：主要问题： 2 2修改意见修改意见(包括摘要、格式与规范、正文要求、参考文 献等)： 说明：“指导记录”用以检查、记录学生论文工作情况， 应包括论文在内容、观点、分析与论证、层次 结构、语言和规范、长度等方面存在的问题及修改意见。 指导教