课程设计书写规范及封面任务书格式.doc

_课 程 设 计题 目：救护车音响电路的设计学生姓名：学 号：院系名称：电气与信息工程学院 专业班级：自动化 11-1指导教师：张鹏 绍国平职 称：二一三年三月一日课 程 设 计 任 务 书组内学生姓名杨中保、管冬海、孙夏夏人数3系部名称电气与信息工程学院专业自动化班级、学号11-1班20110635指导教师姓名张鹏 绍国平职称从事专业自动化题目名称救护车音响电路的设计第一章设计任务 救护车音响电路的设计第二章系统总体设计方案2.1电路系统设计：该电路由第一个555产生低频输出送给第2个555高频输出,通过计算输出频率约为700Hz,而人的耳朵能接受的频率范围为2020000Hz,故人能听到,符合设计的实际可行。 2.2元器件与参数设计：（根据公式f1=1/T=1.44/(R2+R1)C2,及f2=1.44/(2R5+R4)C2,选择电阻R1(10K),R2(0150K),R3(10K),R4(10K),R5(100K)，C1(0.01),C2(10), C3(0.01) ，C4(100)，两片双级型555及功率2W内阻为8的扬声器组成。第三章系统分析与设计 3.1扬声器高低音发声原理 第一片555主要通过Vo1输出占空比一定的方波信号控制第二片555的控制端电压当Vo2输出为高电平时第二片555控制电压端Vco为高电平由振荡频率f的计算公式可知此时振荡频率较低为低音相对应当Vo1输出为低电平时第二片555控制电压端Vco为低电平此时振荡频率较高为高音。而高低音的持续时间则由第一片555决定。 计算高频声音和低频声音持续的时间 高音高频信号时间即为C1经R2放电时间T2低音持续时间为C1经过R1、R2充电时间T1。 高音持续时间T2=R2C1ln2=4ms即低电平持续时间 低音持续时间T1=(R1+R2)C1ln(Vcc-Vt_)/(Vcc-Vt+) =(R1+R2)C1ln2=6ms即为高电平持续时间 第二片555的5管脚输入电压可根据戴维南等效电路求 3.2电路组成 多谐振荡器是一种自激振荡电路，它不需要外加触发信号，在电源接通后就能自动的矩形脉冲中由于在产生矩形脉冲。由于在矩形脉冲中含有丰富的谐波分量，所以习惯上将振荡电路称为多谐振荡器。通常使用的振荡器有门电路组成的多谐振荡器、555定时器构成的振荡器、石英晶体组成的多谐振荡器，此设计选用了555定时器构成的定时器。按照设计要求，本次设计是模仿救护车声的电路，要有脉冲信号源以及能产生高频信号的振荡器把信号运载出去，我们的电路设计分为两部分。用555定时器组成的多谐振荡器作为低频脉冲信号源电路，如图3.1所示。如图3.1所示，用555定时器组成的多谐振荡器器件作为脉冲信号源，产生低频信号，用555定时器组成多谐振荡器，产生高频信号，用来运载音频信号，即低频信号。输出接扬声器，是扬声器模拟救护车声响。第四章系统安装、调试与参数测量4.1电路的安装元器件统计表。元器件的采购。元器件的检测。电路元器件布局与布线的设计与实施操作。电路的安装顺序与焊接工具的使用与操作。元器件的安装焊接操作。4.2电路的调试测量仪器的选择、检查与使用。根据电路选择测试点，测量方法与调试。数据记录与分析。4.3总结在焊接以555集成芯片为基础的电路时，首先我们要区分清楚555芯片的管脚。在焊接电路时，要认真细心，一部分一部分有条理得焊，防止漏焊和错焊。如果焊接完电路后，扬声器不正常，首先考虑更换扬声器和检查电源。如果扬声器和电源没有问题，则要在电路接通的情况下，仍然用万用表的电压档测出电路各端的电压，检测出何处出现短路或断路。经过这些调试，电路应该基本没有问题。第五章设计小结、心得体会 由于555计时器基本原理在电工学电子技术书籍中学过，所以原理上，设计电路并不是主要难点，实际中可根据相关公式推算所需主要电容、电阻的参数，而本实验主要在于对扬声器的调试，由于仿真电路对低电平情况的仿真有快速略过，造成前期对电路有效性的误判。在整个焊接实物的过程中，我们都非常的小心、仔细。葛莉先是初步规划了电路图，确定了元件的具体安放位置，接着我们根据跳线的需要把需要调整的元件进行了调整，在实验板上做了相应的记号之后我们开始了元件的焊接工作。我的主要工作是电子元器件的焊接和实验报告的排版与检验。在焊接电路的过程中基本没有出现太大的问题，只有两了555芯片的焊接出现了困难。由于555芯片的引脚之间的距离特别小，而且每个引脚上还得焊接一根导线，在这样情况下还必须注意两引脚之间不能短路且不能出现虚焊或漏焊等现象，这无疑增加了焊接的难度。在焊接电容的时候要注意分清电解电容的正负极，应遵循长正短负的原则。此片电容和电阻的焊接相对来说就简单得多了。在焊接电路时，要认真细心，一部分一部分有条理得焊，防止漏焊和错焊。焊接的时候要思考线的布局，尽量是焊接美观。在完成电路的焊接后，刚开始加了电源以后，扬声器不工作。我们首先检查了焊点是否出现了虚焊或漏焊现象，排除了焊点出错的情况。接着我们检查了两个555芯片的所有引脚以及所有相邻很近的焊点，看是否出现了短路的现象，经过检查我们发现第二片555芯片的第六引脚和第七引脚发生了短路。检查完短路问题之后我们检查了断路问题，发现第一片555芯片的第一引脚和导线之间发生了断路。找出错误之后我们对其进行了修改，最后再检查了一遍，没有发现问题。加了电源以后扬声器发出了“滴答，滴答”的声音。在对实验报告进行排版的时候，出现很多问题。例如，有的段落没有首行缩进，有的字体大小不符合要求。诸如此类的错误很多。再进过多次修改和检验后，才确定了报告的格式。通过这次的课程设计，我们进一步知道了555芯片的引脚图。也进一步了解到自己对很多元件的功能，一开始都是一知半解并且对于其在电路中的使用有很多误解。而且平时看课本时，觉得自己很了解的内容在实际的制作时才发现那些元件的实际应用、性价比、市场行情、可替代元件等现实方面都是自己所不了解的。但经过元器件的采买和市场调查我觉得这些都可以掌握了。性价比： 利用555定时器做出多谐振荡器相比于由门电路组成的多谐振荡器而言，在由频率计算电阻的时候要简便的多，而且555定时器组成的多谐振荡器的元件也比较的少而经济。 在较低价位的情况下，555定时器组成的多谐振荡器可以较高质量的完成模拟救护车声响的电路，可以说性价比比较高。第六章主要参考资料6.1王连英主编.基于multisim 10的电子仿真实验与设计.北京: 北京邮电大学出版社,2009.6.2张金编著.电子设计与制作100例.北京:电子工业出版社,2009.6.3黄智伟主编.基于NI Multisim的电子电路计算机仿真设计与分析.北京:电子工业出版社,2008.6.4阎石主编.数字电子技术基础（第五版）.北京:高等教育出版社,2006.6.5童诗白、华成英主编.模拟电子技术基础（第三版）.北京 :高等教育出版社 ,2004.6.6从宏寿、程卫群、李绍铭编著.multisim 8仿真与应用实例开发.北京：清华大学出版社,2007.6.7聂典、丁伟主编.multisim 10计算机仿真在电子电路设计中的应用.北京:电子工业出版社,2009.第七章电路原理图图7.17.1元器件清单表7.1 元器件选择名称型号规格数量价格/元555定时器NE5552个1.008脚底座2个0.50R1碳膜电阻10k1个0.05R2碳膜电阻10 k1个0.05R3碳膜电阻100 k1个0.05R4碳膜电阻150 k1个0.05C1瓷片电容10nF1个0.50C2电解电容100uF1个0.50C3电解电容10uF1个0.50C4瓷片电容10nF1个0.50R6碳膜电阻5.1 k1个0.05扬声器1个1.00导线单芯导线3米1.00实验板1个3.00电池干电池12V1个3.00指导教师签字：年 月 日教研室主任签字： 年 月 日目录第一章设计任务 第二章系统总体设计方案 2.1电路系统设计 2.2元器件与参数设计第三章系统分析与设计 3.1扬声器高低音发声原理3.2电路组成第四章系统安装、调试与参数测量 4.1电路的安装 4.2电路的调试4.3总结第五章设计小结、心得体会第六章主要参考资料第七章电路原理图第一章设计任务救护车音响电路的设计第二章系统总体设计方案2.1电路系统设计：该电路由第一个555产生低频输出送给第2个555高频输出,通过计算输出频率约为700Hz,而人的耳朵能接受的频率范围为2020000Hz,故人能听到,符合设计的实际可行。 2.2元器件与参数设计：（根据公式f1=1/T=1.44/(R2+R1)C2,及f2=1.44/(2R5+R4)C2,选择电阻R1(10K),R2(0150K),R3(10K),R4(10K),R5(100K)，C1(0.01),C2(10), C3(0.01) ，C4(100)，两片双级型555及功率2W内阻为8的扬声器组成。第三章系统分析与设计 3.1扬声器高低音发声原理 第一片555主要通过Vo1输出占空比一定的方波信号控制第二片555的控制端电压当Vo2输出为高电平时第二片555控制电压端Vco为高电平由振荡频率f的计算公式可知此时振荡频率较低为低音相对应当Vo1输出为低电平时第二片555控制电压端Vco为低电平此时振荡频率较高为高音。而高低音的持续时间则由第一片555决定。 计算高频声音和低频声音持续的时间 高音高频信号时间即为C1经R2放电时间T2低音持续时间为C1经过R1、R2充电时间T1。 高音持续时间T2=R2C1ln2=4ms即低电平持续时间 低音持续时间T1=(R1+R2)C1ln(Vcc-Vt_)/(Vcc-Vt+) =(R1+R2)C1ln2=6ms即为高电平持续时间 第二片555的5管脚输入电压可根据戴维南等效电路求 3.2电路组成 多谐振荡器是一种自激振荡电路，它不需要外加触发信号，在电源接通后就能自动的矩形脉冲中由于在产生矩形脉冲。由于在矩形脉冲中含有丰富的谐波分量，所以习惯上将振荡电路称为多谐振荡器。通常使用的振荡器有门电路组成的多谐振荡器、555定时器构成的振荡器、石英晶体组成的多谐振荡器，此设计选用了555定时器构成的定时器。按照设计要求，本次设计是模仿救护车声的电路，要有脉冲信号源以及能产生高频信号的振荡器把信号运载出去，我们的电路设计分为两部分。用555定时器组成的多谐振荡器作为低频脉冲信号源电路，如图3.1所示。如图3.1所示，用555定时器组成的多谐振荡器器件作为脉冲信号源，产生低频信号，用555定时器组成多谐振荡器，产生高频信号，用来运载音频信号，即低频信号。输出接扬声器，是扬声器模拟救护车声响。信号运载及发声部分如图3.2所示。图3.1 第一部分电路的脉冲信号源电路图图3.2 第二部分电路信号运载及发声部分电路图第四章系统安装、调试与参数测量4.1电路的安装元器件统计表。元器件的采购。元器件的检测。电路元器件布局与布线的设计与实施操作。电路的安装顺序与焊接工具的使用与操作。元器件的安装焊接操作。4.2电路的调试测量仪器的选择、检查与使用。根据电路选择测试点，测量方法与调试。数据记录与分析。4.3总结在焊接以555集成芯片为基础的电路时，首先我们要区分清楚555芯片的管脚。在焊接电路时，要认真细心，一部分一部分有条理得焊，防止漏焊和错焊。如果焊接完电路后，扬声器不正常，首先考虑更换扬声器和检查电源。如果扬声器和电源没有问题，则要在电路接通的情况下，仍然用万用表的电压档测出电路各端的电压，检测出何处出现短路或断路。经过这些调试，电路应该基本没有问题。第五章设计小结、心得体会 由于555计时器基本原理在电工学电子技术书籍中学过，所以原理上，设计电路并不是主要难点，实际中可根据相关公式推算所需主要电容、电阻的参数，而本实验主要在于对扬声器的调试，由于仿真电路对低电平情况的仿真有快速略过，造成前期对电路有效性的误判。在整个焊接实物的过程中，我们都非常的小心、仔细。葛莉先是初步规划了电路图，确定了元件的具体安放位置，接着我们根据跳线的需要把需要调整的元件进行了调整，在实验板上做了相应的记号之后我们开始了元件的焊接工作。我的主要工作是电子元器件的焊接和实验报告的排版与检验。在焊接电路的过程中基本没有出现太大的问题，只有两了555芯片的焊接出现了困难。由于555芯片的引脚之间的距离特别小，而且每个引脚上还得焊接一根导线，在这样情况下还必须注意两引脚之间不能短路且不能出现虚焊或漏焊等现象，这无疑增加了焊接的难度。在焊接电容的时候要注意分清电解电容的正负极，应遵循长正短负的原则。此片电容和电阻的焊接相对来说就简单得多了。在焊接电路时，要认真细心，一部分一部分有条理得焊，防止漏焊和错焊。焊接的时候要思考线的布局，尽量是焊接美观。在完成电路的焊接后，刚开始加了电源以后，扬声器不工作。我们首先检查了焊点是否出现了虚焊或漏焊现象，排除了焊点出错的情况。接着我们检查了两个555芯片的所有引脚以及所有相邻很近的焊点，看是否出现了短路的现象，经过检查我们发现第二片555芯片的第六引脚和第七引脚发生了短路。检查完短路问题之后我们检查了断路问题，发现第一片555芯片的第一引脚和导线之间发生了断路。找出错误之后我们对其进行了修改，最后再检查了一遍，没有发现问题。加了电源以后扬声器发出了“滴答，滴答”的声音。在对实验报告进行排版的时候，出现很多问题。例如，有的段落没有首行缩进，有的字体大小不符合要求。诸如此类的错误很多。再进过多次修改和检验后，才确定了报告的格式。通过这次的课程设计，我们进一步知道了555芯片的引脚图。也进一步了解到自己对很多元件的功能，一开始都是一知半解并且对于其在电路中的使用有很多误解。而且平时看课本时，觉得自己很了解的内容在实际的制作时才发现那些元件的实际应用、性价比、市场行情、可替代元件等现实方面都是自己所不了解的。但经过元器件的采买和市场调查我觉得这些都可以掌握了。性价比： 利用555定时器做出多谐振荡器相比于由门电路组成的多谐振荡器而言，在由频率计算电阻的时候要简便的多，而且555定时器组成的多谐振荡器的元件也比较的少而经济。 在较低价位的情况下，555定时器组成的多谐振荡器可以较高质量的完成模拟救护车声响