毕业设计论文声控警报器设计.doc

安徽城市管理学院 学学 年年 论论 文文 题题 目目 声控报警器声控报警器 姓姓 名名 程 艳 敏 所在学院所在学院 安徽城市管理职业学院 专业班级专业班级 08 届应用电子 学学 号号 0817027 指导教师指导教师 陈 芳 日日 期期 2010 年 10 月 26 日 声控报警器声控报警器 摘要 摘要 在当今社会上防盗系统越来越受到人们的重视 但是市场上的报警器大部 分都是用于一些大公司财政机构 价格高昂 一般人们难以接受 如果再设计 和生产一种价廉 性能灵敏可靠的防盗报警器 必将在防盗和保证财产安全方 面发挥更加有效的作用 本课程主要介绍了简易的声控报警器的电路设计和电 路板的制作 以此电路为依据只需更换相应的报警显示元件即可改装成不同类 型的报警器 如红外报警器 红外线声先报警器等 这种电路主要由声控放大 电路 单稳态触发器电路 报警电路组成 设计利用压电陶瓷片作为声传感器 获得信号并将其转换为电压信号 经场效应管放大后触发由 NE555 集成芯片构 成的单稳态触发器和多谐振荡器 输出电压驱动蜂鸣器工作 经过调试 实现 课程要求 关键字关键字 场效应管 VT66 NE555 单稳态触发器 多谐振荡器 Voice activated alarm Abstract Today people pay more and more attention on anti theft system But the alarm on the market most of which are used in some large financial institutions The high price of general is difficult to accept If we can design and manufacture a kind of cheap and reliable performance of sensitive anti theft alarm that will guarantee the security and property security to play a more effective role This course introduces the simple voice activated alarm circuit design and circuit board production Based on this circuit only shows the replacement of the corresponding components of the alarm can be converted into different types of alarms such as infrared detectors and the infrared detectors sound first This circuit mainly by the voice amplifier circuit monostable multivibrator circuit alarm circuit the design of the use of piezoelectric ceramics as a sound sensor and the signal was converted to voltage signals amplified by the FET integrated triggered by NE555 chip consisting of monostable multivibrator and multi harmonic oscillator buzzer driver output voltage work After commissioning it s founcation will mach the course s requirements Key words C9013 NE555 One shot Astable Multivibrator 目录目录 前言前言 1 第第 1 1 章章设计任务要求及方案论证选择设计任务要求及方案论证选择 2 第第 2 章章系统框图系统框图 3 第第 3 3 章章 电路原理图及工作原理电路原理图及工作原理 4 3 13 1 原理图原理图 4 3 23 2 声音的采集放大声音的采集放大 5 3 2 13 2 1 传感器的介绍传感器的介绍 1 传传感感器器的的定定义义 5 3 3 2 2 2 2 场场效效应应管管放放大大电电路路 9 3 33 3 时钟信号产生电路时钟信号产生电路 12 3 3 1NE5553 3 1NE555 12 3 3 23 3 2 NE555NE555 构成单稳态触发电路构成单稳态触发电路 15 3 3 33 3 3 NE555NE555 构成的多谐振荡电路构成的多谐振荡电路 19 第第 4 4 章章 电路板的组装电路板的组装 22 4 14 1 电路板的制作过程电路板的制作过程 22 第第 5 5 章章 电路的调试电路的调试 23 5 15 1 调试方法过程调试方法过程 23 5 25 2 防盗报警器误报的分析及解决方法防盗报警器误报的分析及解决方法 23 谢辞谢辞 25 参考文献参考文献 26 前言前言 近年来 随着改革开放的深入发展 电子电器的飞速发展 人民的生活水 平有了很大提高 各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有 然而一些 不法分子也是越来越多 这点就是看到了大部分人防盗意识还不够强 造成偷 盗现象屡见不鲜 因此 越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧 报警器这时正为人们解决了不少问题 但是市场上的报警器大部分都是用 于一些大公司财政机构 价格高昂 一般人们难以接受 如果再设计和生产一 种价廉 性能灵敏可靠的防盗报警器 必将在防盗和保证财产安全方面发挥更 加有效的作用 由于声控报警器体积小 灵敏度高具有很强的隐蔽性和保密性 因此在防盗 警戒等安保装置中得到了广泛的应用 声控报警器大多数采用国 外的先进技术 其功能也非常先进 其中包括脚步触发报警器 汽车报警器 声控语音报时钟 声控灯 等符合现在人们提倡的节能意识的产品更是受到 现代人的青睐 此外 其价格低廉 技术性能稳定等特点也受到广大用户和专 业人士的欢迎 第第 1 1 章章 设计任务要求及方案论证选择设计任务要求及方案论证选择 设计一个简单的电路使其能利用物体的撞击 行人的脚步声 车辆行驶的 震动声作为触发信号 使蜂鸣器发出报警信号 也可改用 LED 做为报警信号 或者两者兼用 要求电路尽量设计得简单明了 使用的元器件尽可能的少 但是要求其功 能明显 稳定性高 不易产生误报警 灵敏度高 在日常生活中 经常使用的报警器有中 机械报警器是属于传统的报警器 其缺点是 1 硬件电路复杂 2 灵敏度低 3 制作成本高 本课程设计的声控报警器利用压电式陶瓷传感器作为感应器件 集 NE555 芯片组成的触发电路而制成 不仅灵敏度高且制作成本低廉 第第 2 章章 系统框图系统框图 声音采集 晶振 压电陶瓷传感器 555 时基集成电路组 成的单稳态触发器 信号放大电路 COMS 场效应管 蜂 鸣 器 报警发生电路 555 时 基集成电路组成的多 谐振荡器 第第 3 3 章章 电路原理图及工作原理电路原理图及工作原理 3 13 1 原理图原理图 图 3 1 高灵敏声控报警器电路如图所示 场效应管 VT1 组成一级电压放大器 通 过可调电阻 RP 调节场效应管放大器的栅极偏压来调节电压放大器的增益 由 于场效应管放大器具有很高的电压增益 因此用一级放大器就可满足电路的要 求 压电陶瓷声传感器被声波激发后输出脉冲电信号 并经过 VT1 放大后由漏 极 D 输出 通过耦合电容 C1 去触发一个单稳态触发器 由 555 时基集成电路与 R4 C3 组成的单稳态触发器 受低电平或脉冲下 降沿的触发而翻转 平时 IC 1 的 3 脚输出低电平 当声传感器受到触发后输 出脉冲信号并经 VT1 放大后由漏极 D 输出时 输出脉冲的下降沿将单稳态电路 触发并使其翻转 3 脚输出高电平 IC1 翻转后 电路进人暂稳态 电源通过 R4 向 C2 充电 充电时间约 2min 2min 后 C3 充电电压升高到 6 脚的阀值电 平 触发器自动翻转 3 脚恢复低电平 电路进人稳态 报警声发生电路是一个由 555 时基集成电路组成的多谐振荡器 受总复位 端 4 脚的控制而工作 平时由于 IC1 的 3 脚输出低电平 振荡器不工作 当 IC1 输出高电平时 振荡器开始工作 发出报警声 多谐振荡器的振荡频率由 R5 R6 与 C4 的数值决定 本电路约为 4 8kHz 调整 R5 R6 及 C4 的数值 可得到所需要的振荡频率和报警声 图中 IC 1 IC2 可选用 NE555 LM555 或用一只 556 来代替两只 555 场 效应三极管选用 VT66 或 V40AT 型场效应管 压电陶瓷传感器 B1 选用协 27 mm 的压电陶瓷片 如 FT 一 27 HTD27 A 一 1 型等 B2 均选用 YD57 一 2 型等 80 0 25W 小型动圈式扬声器 其他元器件无特殊要求 可按图 4 一 66 所标明 的型号及参数选用 3 23 2 声音的采集放大声音的采集放大 3 2 13 2 1 传感器的介绍传感器的介绍 1 传传感感器器的的定定义义 传感器英文名称 transducer sensor 国家标准 GB7665 87 对传感 器下的定义是 能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的 器件或装置 通常由敏感元件和转换元件组成 传感器是一种检测装置 能感受到被测量的信息 并能将检测感受到的信息 按一定规律变换成为电 信号或其他所需形式的信息输出 以满足信息的传输 处理 存储 显示 记录和控制等要求 它是实现自动检测和自动控制的首要环节 2 传传感感器器的的分分类类 可以用不同的观点对传感器进行分类 它们的转换原理 传感器工作的 基本物理或化学效应 它们的用途 它们的输出信号类型以及制作它们的 材料和工艺等 根据传感器工作原理 可分为物理传感器和化学传感器二大类 传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应 诸如压电效应 磁致伸缩现象 离化 极化 热电 光电 磁电等效应 被测信号量的微小 变化都将转换成电信号 化学传感器包括那些以化学吸附 电化学反应等现象为因果关系的传感 器 被测信号量的微小变化也将转换成电信号 有些传感器既不能划分到物理类 也不能划分为化学类 大多数传感器 是以物理原理为基础运作的 化学传感器技术问题较多 例如可靠性问题 规模生产的可能性 价格问题等 解决了这类难题 化学传感器的应用将会 有巨大增长 常见传感器的应用领域和工作原理列于表1 1 按照其用途 传感器可分类为 压力敏和力敏传感器 位置传感器 液面传感器 能耗传感器 速度传感器 热敏传感器 加速度传感器 射线辐射传感器 振动传感器 湿敏传感器 磁敏传感器 气敏传感器 真空度传感器 生物传感器等 以其输出信号为标准可将传感器分为 模拟传感器 将被测量的非电学量转换成模拟电信号 数字传感器 将被测量的非电学量转换成数字输出信号 包括直接和间接 转换 膺数字传感器 将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出 包括直接或间接转换 开关传感器 当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时 传感器相应地 输出一个设定的低电平或高电平信号 在外界因素的作用下 所有材料都会作出相应的 具有特征性的反应 它们中的那些对外界作用最敏感的材料 即那些具有功能特性的材料 被用 来制作传感器的敏感元件 从所应用的材料观点出发可将传感器分成下列几 类 1 按照其所用材料的类别分 金属 聚合物 陶瓷 混合物 2 按材料的物理性质分 导体 绝缘体 半导体 磁性材料 3 按材料的晶体结构分 单晶 多晶 非晶材料 与采用新材料紧密相关的传感器开发工作 可以归纳为下述三个方向 1 在已知的材料中探索新的现象 效应和反应 然后使它们能在传感器技 术中得到实际使用 2 探索新的材料 应用那些已知的现象 效应和反应来改进传感器技术 3 在研究新型材料的基础上探索新现象 新效应和反应 并在传感器技术 中加以具体实施 现代传感器制造业的进展取决于用于传感器技术的新材料和敏感元件的 开发强度 传感器开发的基本趋势是和半导体以及介质材料的应用密切关联 的 表 1 2 中给出了一些可用于传感器技术的 能够转换能量形式的材料 按照其制造工艺 可以将传感器区分为 集成传感器 薄膜传感器 厚膜传感器 陶瓷传感器 集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的 通常还 将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上 薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底 基板 上的 相应敏感材料的薄 膜形成的 使用混合工艺时 同样可将部分电路制造在此基板上 厚膜传感器是利用相应材料的浆料 涂覆在陶瓷基片上制成的 基片通 常是 Al2O3 制成的 然后进行热处理 使厚膜成形 陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺 溶胶 凝胶等 生产 完成适当的预备性操作之后 已成形的元件在高温中进行烧结 厚膜和 陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性 在某些方面 可以认为厚膜工 艺是陶瓷工艺的一种变型 每种工艺技术都有自己的优点和不足 由于研究 开发和生产所需的资 本投入较低 以及传感器参数的高稳定性等原因 采用陶瓷和厚膜传感器比 较合理 3 3 压电传感器 压电传感器 压电传感器是利用某些电介质受力后产生的 压电效应制成的传感器 所谓压电效应是指某些电介质在受到某一方向的外力作用而发生形变 包括 弯曲和伸缩形变 时 由于内部电荷的极化现象 会在其表面产生电荷的现 象 常见的压电材料有三类 压电晶体 石英晶体 压电陶瓷 陶瓷晶体 和高分子压电材料 应该指出的是 自然界中 大多数晶体都具有压电效应 然而大多数晶 体的压电效应都十分微弱 压电传感器只能应用于动态测量 由于外力作用在压电元件上产生的电荷只有在无泄漏的情况下才能保存 即需要测量回路具有无限大的输入阻抗 这实际上是不可能的 因此压电式 传感器不能用于静态测量 压电元件在交变力的作用下 电荷可以不断补充 可以供给测量回路以 一定的电流 故只适用于动态测量 一般必须高于100Hz 但在 50kHz 以 上时 灵敏度下降 图 3 2 压电陶瓷片的符号和外形 3 3 2 2 2 2 场场效效应应管管放放大大电电路路 1 场效应管的直流偏置和静态工作点计算 场效应管的直流偏置和静态工作点计算 图 3 3 1 自给栅偏压电路 只适用于耗尽型 FET Rg 为栅极泄放电阻 泄放栅极 感生电荷 通常取 0 1M 10M Rs 为源极偏置电阻 作用类似于共射电路 的 Re 可以稳定电路的静态工作点 Q 自偏压电路由于 IG 0 所以 Rg 上无直流压降 VG 0 由于耗尽型 FET 在 VGS 0 时存在导电沟道 所以电路有漏极电流 ID 2 分压式自偏压电路 适用于耗尽型和增强型 FET 图 3 4 若 VG IDRs 则可适用于增强型管 N 沟道 若 VG IDRs 则可适用于耗尽 型 MOS 管或 JFET 静态工作点的计算 1 图解法求静态工作点 由转移特性曲线和偏压线方程 为一直线 求输入回路的 工作点 由输出特性曲线和直流负载线求输出回路的工作点 2 估算法求静态工作点 由 FET 的电流方程和偏压线方程两组方程联立求解 通常舍去不合题意的一组解 然后得到静态工作点 图 3 5 电压传输特性 图 3 6 2 场效应管放大与开关应用举例 场效应管放大与开关应用举例 图 3 7 用作放大器 BCQD 段 VT VGS 6V FET 工作在恒流区 放大区 内 例如 用作可控开关 图 3 8 AB 段 VGS VT FET 工作在截止区 VO VDD EFG 段 VGS 6V FET 工作在可 变电阻区 VO 0 图 3 9 当 VGS 9V 时 工作点移至 F 点 MOS 管工作于可变电阻区 VDS 0 2V 相当于开关接 通 当 VGS 0V 时 工作点移至 A MOS 管截止 VDS 12V iD 0 相当于开关断开 FET 反相器的输入 输出波形 图 3 10 用作压控电阻 在可变电阻区 iD 随 VDS 近似线性增加 且 VDS 与 iD 的比值 即 RDS 受 VGS 控制 等效为压控电阻 图 3 11 3 33 3 时钟信号产生电路时钟信号产生电路 3 3 1NE5553 3 1NE555 NE555 Timer IC 大约在 1971 由 Signetics Corporation 发布 在当时 是唯一非常快速且商业化的 Timer IC 在往后的 30 非常普遍被使用 且 延伸出许多的应用电 尽管近 CMOS 技术版本的 Timer IC 如 MOTOROLA 的 MC1455 已被大 的使用 但原规格的 NE555 依然正常的在市场上供应 尽 管新版 IC 在功能上有部份的改善 但其脚位劲能并没变化 所以到目前 可 直接的代用 NE555 是属于 555 系列的计时 IC 的其中的一种型号 555 系列 IC 的接脚功 能及运用都是相容的 只是型号不同的因其价格不同其稳定度 省电 可产生 的振荡频率也不大相同 而 555 是一个用途很广且相当普遍的计时 IC 只需少 数的电阻和电容 便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉冲信号 a NE555 的特点有 1 只需简单的电阻器 电容器 即可完成特定的振荡延时作用 其延时范围极 广 可由几微秒至几小时之久 2 它的操作电源电压范围极大 可与 TTL CMOS 等逻辑电路配合 也就是它的 输出准位及输入触发准位 均能与这些逻辑系列的高 低态组合 3 其输出端的供给电流大 可直接推动多种自动控制的负载 4 它的计时精确度高 温度稳定度佳 且价格便宜 5 静态电流 最大值 VCC 5 V RL 6mA VCC 15 V RL 15mA b NE555 引脚位功能配置说明下 图 3 12 NE555 各脚功能 管脚图 Pin 1 接地 地线 或共同接地 通常被连接到电路共同接地 Pin 2 触发点 这个脚位是触发 NE555 使其启动它的时间周期 触发信号上 缘电压须大于 2 3 VCC 下缘须低于 1 3 VCC Pin 3 输出 当时间周期开始 555 的输出输出脚位 移至比电源电压少 1 7 伏的高电位 周期的结束输出回到 O 伏左右的低电位 于高电位时的最大输出 电流大约 200 mA Pin 4 重置 一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一 个低电位 它通常被接到正电源或忽略不用 Pin 5 控制 这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压 当计时器经营 在稳定或振荡的运作方式下 这输入能用来改变或调整输出频率 Pin 6 重置锁定 Pin 6 重置锁定并使输出呈低态 当这个接脚的电压从 1 3 VCC 电压以下移至 2 3 VCC 以上时启动这个动作 Pin 7 放电 这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力 当输出为 ON 时为 LOW 对地为低阻抗 当输出为 OFF 时为 HIGH 对地为高阻抗 Pin 8 V 这是 555 个计时器 IC 的正电源电压端 供应电压的范围是 4 5 伏特 最小值 至 16 伏特 最大值 参数功能特性 供应电压 4 5 18V 供应电 3 6 mA 输出电 225mA max 上升 下 时间 100 ns NE555 的相关应用 NE555 的作用范围很广 但一般多应用于单稳态多谐振荡器 Monostable Mutlivibrator 及无稳态多谐振荡器 Astable Multivibrator 图 3 13 555 集成电路内部电路图 3 3 23 3 2 NE555NE555 构成单稳态触发电路构成单稳态触发电路 单稳态触发器只有一个稳定状态 在外加脉冲的作用下 单稳态触发器可 以从一个稳定状态翻转到一个暂态 该暂态维持一段时间又回到原来的稳态 1 1 用 用 555555 定时器构成单稳态触发器 定时器构成单稳态触发器 1 1 电路组成电路组成 图 3 14 由 555 定时器构成的单稳态触发器 如图 3 14 所示 其中 R C 为单稳态触发器的定时元件 它们的连接点 Vc 与定时器的阀值输入端 6 脚 及输出端 Vo 7 脚 相连 单稳态触发器输出 脉冲宽度 tpo 1 1RC Ri Ci 构成输入回路的微分环节 用以使输入信号 Vi 的负脉冲宽度 tpi 限制在允许的范围内 一般 tpi 5RiCi 通过微分环节 可使 Vi 的尖脉冲宽 度小于单稳态触发器的输出脉冲宽度 tpo 若输入信号的负脉冲宽度 tpi 本来 就小于 tpo 则微分环节可省略 定时器复位输入端 4 脚 接高电平 控制输入端 Vm 通过 0 01uF 接地 定时器输出端 Vo 3 脚 作为单稳态触发器的单稳信号输出端 2 2 工作原理工作原理 当输入 Vi 保持高电平时 Ci 相当于断开 输入 Vi 由于 Ri 的存在而为高 电平 Vcc 此时 若定时器原始状态为 0 则集电极输出 7 脚 导通接地 使电容 C 放电 Vc 0 即输入 6 脚的信号低于 2 3Vcc 此时定时器维持 0 不变 若定时器原始状态为 1 则集电极输出 7 脚 对地断开 Vcc 经 R 向 C 充电 使 Vc 电位升高 待 Vc 值高于 2 3Vcc 时 定时器翻转为 0 态 结论 结论 单稳态触发器正常工作时 若未加输入负脉冲 即 Vi 保持高电平 则单稳态触发器的输出 Vo 一定是低电平 单稳态触发器的工作过程分为下面三个阶段来分析 图 3 15 为其工作波 形图 图 3 15 单稳态触发器工作波形 触发翻转阶段 输入负脉冲 Vi 到来时 下降沿经 RiCi 微分环节在 Vi 端产生下跳负向 尖脉冲 其值低于负向阀值 1 3Vcc 由于稳态时 Vc 低于正向阀值 2 3Vcc 固定时器翻转为 1 输出 Vo 为高电平 集电极输出对地断开 此时单稳态触发器进入暂稳状态 暂态维持阶段 由于集电极开路输出端 7 脚 对地断开 Vcc 通过 R 向 C 充电 Vc 按 指数规律上升并趋向于 Vcc 从暂稳态开始到 Vc 值到达正向阀值 2 3Vcc 之前的这段时间就是暂态维持时间 tpo 返回恢复阶段 当 C 充电使 Vc 值高于正向阀值 2 3Vcc 时 由于 Vi 端负向尖脉冲 已消失 Vi 值高于负向阀值 1 3Vcc 定时器翻转为 0 输出低电平 集电极输出端 7 脚 对地导通 暂态阶段结束 C 通过 7 脚放电 使 Vc 值低 于正向阀值 2 3Vcc 使单稳态触发器恢复稳态 2 2 单稳态触发器应用举例 单稳态触发器应用举例 利用单稳态触发器的特性可以实现脉冲整形 脉冲定时等功能 1 1 脉冲整形脉冲整形 利用单稳态触发器能产生一定宽度的脉冲这一特性 可以将过窄或过宽的 输入脉冲整形成固定宽度的脉冲输出 如图 3 16 所示的不规则输入波形 经单稳态触发器处理后 便可得到固 定宽度 固定幅度 且上升 下降沿陡峭的规整矩形波输出 图 3 16 脉冲整形 2 2 脉冲定时 脉冲定时 若将单稳态触发器的输出 Vo 接至与门的一个输入脚 与门的另一个输入 脚输入高频脉冲序列 Vf 单稳态触发器在输入负向窄脉冲到来时开始翻转 与 门开启 允许高频脉冲序列通过与门从其输出端 VAND 输出 经过 tpo 定时时 间后 单稳态触发器恢复稳态 与门关闭 禁止高频脉冲序列输出 由此实现 了高频脉冲序列的定时选通功能 工作波形如图 3 17 所示 图 3 17 脉冲定时 3 3 33 3 3 NE555NE555 构成的多谐振荡电路构成的多谐振荡电路 多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器 也称矩形波发生器 多 谐 指矩形波中除了基波成分外 还含有丰富的高次谐波成分 多谐振荡器没 有稳态 只有两个暂稳态 在工作时 电路的状态在这两个暂稳态之间自动地 交替变换 由此产生矩形波脉冲信号 常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟 信号 1 1 用 用 555555 定时器构成的多谐振荡器定时器构成的多谐振荡器 1 1 电路组成 电路组成 图 3 18 a 多谐振荡器的电路组成 用 555 定时器构成的多谐振荡器电路如图 3 18 a 所示 图中电容 C 电阻 R1 和 R2 作为振荡器的定时元件 决定着输出矩形波正 负脉冲的宽度 定时器的触发输入端 2 脚 和阀值输入端 6 脚 与电容相连 集电极开路 输出端 7 脚 接 R1 R2 相连处 用以控制电容 C 的充 放电 外界控制输入 端 5 脚 通过 0 01uF 电容接地 2 2 工作原理 工作原理 图 3 18 b 多谐振荡器的工作波形 多谐振荡器的工作波形如图 3 18 b 所示 电路接通电源的瞬间 由于电容 C 来不及充电 Vc 0v 所以 555 定时器 状态为 1 输出 Vo 为高电平 同时 集电极输出端 7 脚 对地断开 电源 Vcc 对电容 C 充电 电路进入暂稳态 I 此后 电路周而复始地产生周期性的 输出脉冲 多谐振荡器两个暂稳态的维持时间取决于 RC 充 放电回路的参数 暂稳态 的维持时间 即输出 Vo 的正向脉冲宽度 T1 0 7 R1 R2 C 暂稳态 的维持时间 即输出 Vo 的负向脉冲宽度 T2 0 7R2C 因此 振荡周期 T T1 T2 0 7 R1 2R2 C 振荡频率 f 1 T 正向脉冲宽度 T1 与振荡周期 T 之比称矩形波的占空比 由上述条件可得 D R1 R2 R1 2R2 若使 R2 R1 则 D 1 2 即输出信号的正负向脉冲宽度相等的 矩形波 方波 2 2 多谐振荡器应用举例 多谐振荡器应用举例 1 1 模拟声响发生器 模拟声响发生器 将两个多谐振荡器连接起来 前一个振荡器的输出接到后一个振荡器的 复位端 后一个振荡器的输出接到扬声器上 这样 只有当前一个振荡器输出 高电平时 才驱动后一个振荡器振荡 扬声器发声 而前一个振荡器输出低电 平时 导致后面振荡器复位并停止震荡 此时扬声器无音频输出 因此从扬声 器中听到间歇式的 呜 呜 声响 2 2 电压电压 频率转换器 频率转换器 由 555 定时器构成的多谐振荡器中 若定时器控制输入端 5 脚 不经电 容接地 而是外加一个可变的电压源 则通过调节该电压源的值 可以改变定 时器触发电位和阀值电位的大小 外加电压越大 振荡器输出脉冲周期越大 即频率越低 外加电压越小 振荡器输出脉冲周期越小 即频率越高 这样 多谐振荡器就实现了将输入电压大小转换成输出频率高低的电压 频率转换器 的功能 第第 4 4 章章 电路板的组装电路板的组装 4 14 1 电路板的制作过程电路板的制作过程 在插放元件前先用电工刀将电路板的外型设计好 是否与它的外壳相匹配 要注意插入边沿的元件后 能否盖上外壳 在插放元件的时候 最好对个元件的性能进行检测 我们所购买的都不是 军用元件 存在一定的误差 不同的三极管引脚排列顺序不一样 对电阻 电 容 电解电容 二极管 三极管 可控硅 稳压二极管 集成电路等的识别 及检测焊接的时候应注意烙铁的温度 最好不要在电风扇下面 以免风扇影响 烙铁头的温度 同时要注意焊接技术 不要出现尖角 剪除引脚的时候 引脚 不要留的太长 避免不必要的干扰 第第 5 5 章章 电路的调试电路的调试 5 15 1 调试方法过程调试方法过程 按电路图焊接组装好后 可进行调整 主要是调整电路的接收灵敏度 调 整时 一边发出响声 一边调整 RP 使电路被触发 发出报警声 电路中的其 他部分只要组装正确 一般不需调整即能正常工作 5 25 2 防盗报警器误报的分析及解决方法防盗报警器误报的分析及解决方法 1 1 防盗报警器故障引起的误报警 防盗报警器故障引起的误报警 产品在规定的条件下 规定的时间内 不能完成规定的功能 称为故障 故障的类型有损坏性故障和漂移性故障 损坏性故障包括性能全部失效和突然失效 这类故障通常是由元器件的损 坏或生产工艺不良 如虚焊等 造成 漂移性故障是指元器件的参数和电源电压的漂移所造成的故障 例如 温 度过高会导致电阻阻值的变化 此时设备表现为时好时坏 事实上 环境温度 元件制造工艺 设备制造工艺 使用时间 储存时间及电源负载等因素都可能 导致元器件参数的变化 产生漂移性故障 无论是损坏性故障还是漂移性故障都将使系统误报警 要减少由此产生的 误报警必须提高产品的设计水平和工艺水平 在作系统设计的同时 还需作可 行性设计 如冗余设计 三防设计 防潮 防盐雾 防霉菌 等 在此基础上 提高产品制造过程的可行性 如对元器件质量的严格筛选 2 2 报警器设计引起的误报警 报警器设计引起的误报警 设计要求十分熟悉报警器的原理 特点 适用范围和局限性 排布元件时 要注意元件与元件之间的干扰 3 3 报警器安装引起的误报警 报警器安装引起的误报警 报警器安装位置 安装角度 防护措施以及系统布线等方面 例如 将被 动红外入侵探测器对着空调 换气扇安装时 将会引起系统的误报警 室外用 主动红外探测器如果不作适当的遮阳防护 有遮阳罩的最好也作防护 势必会 引起系统的误报警 报警线路与动力线 照明线等强电线路间距小于 1 5m 时 而未加防电磁干扰措施 系统亦将产生误报警 4 4 用户使用不当引起的误报警 用户使用不当引起的误报警 由于用户使用不当常常会引起报警系统的误报警 例如 打开报警器后发 射与接收之间有物体阻隔 5 5 环境引起的误报警 环境引起的误报警 由于环境引起的误报警是指报警系统在正常工作状态下产生的 从原理上 讲是不可避免的 而事实又是不需要的 属于误报警 例如 老鼠在防范区出 没 宠物在居室内走动等 随着传感技术 计算机技术的发展 大规模集成电 路的推广应用 报警系统智能化程度将不断提高 环境噪扰引起的误报警现象 必将随之降低 谢辞谢辞 时光如逝 三年的大学生活就快结束了 最后一个多月的毕业设计也是对 我所学专业知识 技术 技能各方面的一个总结 由于个人能力有限 因此毕 业设计还存在一些问题 也有很多不完善的地方 但我懂得在以后的工作中要 全面考虑事情 不能急于求成 在此衷心感谢我的指导老师 他们教会了我在 处理问题时的步骤和方式 感谢他们在制做过程中对我的耐心指导和帮助 还 有电子教研室的各位老师对我的关照和在调试中组里成员对我的帮助 谢谢 这次毕业设计是我大学三年最难忘的一件事 也是给各位老师的一个汇报 在以后的路上 我会更加充满信心向更深处学习 绝对不辜负你们的期望 此致 敬礼 参考文献参考文献 1 陈永甫 555 集成电路应用 800 例 北京电子工业出版社 1992 2 2 张晓东 报警集成电路和报警器制作实例 北京人民邮电出版 社 2001 4 3 综合电子论坛 4 电子电路图站 袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀 艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀 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