救护车警笛电路课程设计

1、西南科技大学信息工程学院电子技术与创新实验基地课程设计报告课程名称： 电子设计基础 设计题目： 设计一个救护车警笛电路 姓 名： 谢静宇 学 号: 20105478 班 级： 通信1001班 电 话：指导教师： 胥学金 、黎恒 起止日期： 201205-201206 综 合 评 分 表平时成绩（10分）实验成绩（20分）电路实训（20分）课程报告（30分）答辩成绩（20分）总分（100分）- 21 -课程设计任务书设计一个救护车警笛电路：系统能够驱动扬声器发出类似警笛的变调声响（用虚拟示波器可以观察到频率变化情况），低频应按照一定规律自动变化，例如从200-500Hz

2、扫频。课程设计报告评分表（满分：30分）项 目分值得分备 注选题难度等级5由命题教师给定系统设计思想、原理及深度2扩展部分电路设计部分内容阐述及参数计算3过程详细仿真及分析5仿真波形、关键点捕捉电路原理图绘制及规范2端口、IC利用率PCB图元件布局3幅面尺寸，布局规则、紧凑PCB图完成效果5线宽、安全间距、布通率仿真图、原理图、PCB图打印质量5白底、无栅格合 计30教 师 评 语教师：_月 日目录模块一：电子设计基础实验实验一 电子电路的设计与仿真············&

3、#183;·················1实验二 基于Protel 99SE的电路图编辑与PCB板设计··········3实验三 元器件基础···············&#

4、183;························6实验四 焊接工艺训练·······················

5、83;··············7实验五 电路的装焊与调试·································&#

6、183;8模块二：课程设计报告一、 设计任务及要求·········································10二、 设计内容···&#

7、183;···········································101. 课题分析·····

8、;··········································102. 系统方案选择······

9、·····································103. 电路设计及计算···········

10、······························104. 仿真及结果分析··················

11、·······················145. 电路原理总图·························&

12、#183;·················166. PCB设计······························

13、83;·················17三、 设计总结·······························

14、················19四、 参考资料································

15、83;··············20实验一 电子电路的设计与仿真一、 实验目的1. 认识并熟悉Multisim软件，了解该软件的基本界面并且学会做简单的电子元件的放置，属性参数的修改，在运用软件时，快速便捷地调用各种工具。2. 学习仿真分析方法，运用Multisim软件仿真电源单晶体共射放大电路，观察仿真结果并分析结果。3. 课后运用该软件做电子技术基础实验仿真，把该软件当成常用工具使用。二、 实验内容1. 实验步骤（1） 安装并运行multisim软件

16、，熟悉该软件的操作界面和各项菜单、子菜单的功能。（2） 从元件库里查看常用元件的属性、封装信息，并在电路原理图下放置元件，进行拖动、翻转等操作。（3） 用该软件仿真电源单晶体共射放大电路并运行，观察实验波形图。2. 实验电路3. 仿真及结果分析三、 实验小结因为在上学期数电实验学习过程中用过该软件，所以再次接触Multisim软件时，很快就上手了，上学期的数电实验老师要求每次实验前后都要用仿真软件在自己的电脑上仿真并分析结果，老师的这一严格要求，使我对该软件的使用有了一定的熟练度。接触Multisim软件的同时还用过另一个软件proteus，两种软件都比较容易上手，操作也比较简单。现在有了仿真

17、软件使我们学习起来非常方便，一方面可以加深我们对理论知识的理解，另一方面也有利于检查实际操作存在的不足并分析误差。实验日期：_年_月_日 实验时间：_座位编号：_ 指导教师： 黎恒 实验二 基于Protel 99SE的电路图编辑与PCB板设计一、 实验目的1. 了解protel 99se这个软件，学习该软件的基本操作。打开该软件，熟悉软件的界面和新建原理图。2. 结合基本门电路在脉冲电路中的应用，绘制出简单的原理图。3. 生成网络表文件，然后进行PCB设计，调入元器件，元器件的布局等。二、 实验内容1. 打开prote99se软件，熟悉如何新建原理图，如何加载库，对原理图的基本操作，包括保存、

18、修改、删除等。2. 学习并熟悉元器件的操作，包括放置元器件、修改属性等，了解各元器件的封装信息。3. 按照LED闪烁灯电路原理图进行protel99se软件里的原理图的建立。生成网络文件，载入新建的PCB文件，修改错误，最后得到PCB图。4. 课后练习使用该软件，做到实验操作。三、 电路原理图PCB分层打印效果图四、 实验总结本次实验比上次实验费力很多，对比起multisim仿真软件，protel99se软件在编辑原理图时，其中包括找元件，放置原件，修改属性等都更难操作，其主要原因还是对该软件不熟悉，对元器件的封装信息不了解，浪费了大量的时间。还有就是，生成网络表文件后调入PCB板时，提示有很

19、多错误，最先也不知道如何修改，但是经过慢慢探索和查资料之后，逐渐减少了错误。得出的结论就是，多花费时间进行实际操作，就会熟悉了解这些学习软件、工具软件。实验日期：_年_月_日 实验时间：_座位编号：_ 指导教师： 黎恒 实验三 元器件基础一、 实验目的1. 掌握色环代表的数值含义。2. 掌握基本元器件参数的序列值。3. 掌握电阻、电容的万用表测试方法。4. 掌握二极管的测试方法。5. 了解三极管管脚排列与电流放大系数的测试方法。6. 了解电感器、集成电路的基本使用方法。二、 实验内容1. 了解电子元器件的分类：无源器件和有源器件两大类，电阻器、电容器、电感器、接插件、开关等归属于无源器件，二极

20、管、晶体管、场效应管、集成电路等归属于有源器件。2. 了解并会根据阻抗元件的标识读出其值或者型号等大概情况。3. 大体上了解基本元器件的标识方法和作用及其制作材料有大体了解。三、 实验数据1. 自己测量的五个电阻阻值。色带读数实测值红红绿金 2.2M2.2M橙黄黑金 棕3442.4红红黑红棕22K21.7K蓝红黑红棕62K63.0K黄蓝黑棕棕4.6K3.52K2. 测定三极管的基极、发射极、集电极。型号S9013 测定为NPN管。四、 实验总结通过这次实验，我了解到了许多元器件的测量和读书方法，电阻、电感、放大器等元器件是我们这个专业的学生经常用到的，所以应该对它们有基本的认识和了解，并要学会

21、对基本元件的质量和性能能进行一定的评估，这对于学习好本专业的我们很重要。通过本次实验，加深了我对电阻等器件的认识。实验日期：_年_月_日 实验时间：_座位编号：_ 指导教师：_黎恒_实验四 焊接工艺训练一、 实验目的1. 熟练掌握电烙铁的基本焊接方法。2. 掌握元器件的拆焊方法。3. 了解SMT贴片元件的焊接与拆焊技术。4. 熟悉实验场所的安全操作规范。二、 实验内容1. 了解元器件的装配工艺、插装元件的顺序、电路焊接工艺。2. 对焊接工艺所用材料的基本了解，对焊具的基本认识。3. 实际操作训练焊接技术。三、 实验步骤1. 材料准备：电路板、焊具、焊锡、焊接的元器件。2. 检查电源，将电烙铁插

22、头插入电源插板。3. 开始焊接训练，焊接时注意安全，多次实验，熟悉焊接技术。四、 实验总结通过一晚上焊接技术的认知与学习，初步掌握了焊接的方法。虽然以前看过焊接，但是自己没有实际操作过，认为很简单，但是当自己操作时，焊接出来的产品很粗糙，面相很是丑陋，而且浪费了很多材料。经过多次训练，逐渐找到了一些感觉，作品也美观不少。焊接训练要求注意安全，多操作，和其他实验比较起来，这次试验比较有趣，因为是实际操作，边操作边学习，乐在其中。实验日期：_年_月_日 实验时间：_座位编号：_ 指导教师：_黎恒_实验五 电路的装焊与调试一、 实验目的1、掌握电路装配的基本规律。2、熟悉焊接工艺。3、掌握电路调试的

23、基本步骤与技巧。4、熟练应用电烙铁等焊接工具。二、 实验内容1. 复习焊接技术。2. 按照电路板焊接出LED闪烁灯电路。3. 检验焊接结果（LED灯是否闪烁）。4. 检查错误原因并分析结果三、 实验电路测量结果：电源电压 ：5.01V电流最大值：0.013A电流最小值：0.001A频率：1HZLED变化：连续不间断的亮暗变化四、 实验总结比起上一次焊接电阻，这一次算是第一次正式焊接原件，由于有了上次焊接工艺训练的基础，这次试验基本是很简单的，只要在焊接过程中没有误操作，LED灯都会闪烁。本次试验让我们真切的体会了成功的乐趣，也让我学会了如何排除问题，找到失败的真正原因。本次实验用到的工具-万用

24、表，这个基本的仪器，可以帮助我们排除很多电路的问题，要会从原理去分析。五、 评分表项 目评 分 指 标分值得分元器件装配元器件有无错装、漏装、插反、倾斜。5电路焊接工艺焊点有无漏铜，焊锡用量是否过多，焊盘有无脱离。5调试方法电源正负极有无接错，能否使用万用表通断档测试导线间的连通状态，能否使用万用表电压档测试关键点的电压值。5调试结果电路功能是否正确。5 合计实验日期：_年_月_日 实验时间：_座位编号：_ 指导教师：_黎恒_课程设计报告一、 设计任务及要求1. 题目：设计一个救护车警笛电路2. 要求：（1）、系统能够驱动扬声器发出类似警笛的变调声响（用虚拟示波器可以观察到频率变化情况）。（2

25、）、低频应按照一定规律自动变化，例如从200-500Hz扫频。二、 设计内容1. 课题分析我对救护车警笛电路的理解，就是是电路产生一个有规律频率变化的电路。需要我们设计一个能产生高低频率的电路。所以，我们有了大体的方向。知道需要用到555定时器。这是本学期电子设计基础的课程设计题。我被分到的题目比较容易，但一开始还是一点思路都没有。百度了一下，然后在查了一些资料，有了点思路。用两片555搞定。2. 系统方案选择用555定时器产生一个方波信号，用一个大电容将方波转换成锯齿波（主要是为扫频）。再用一个电压跟随器，削掉锯齿波下尖端（为了使第二片555定时器引脚3输出高频持续一段时间），作为第二片55

26、5定时器的5号引脚的输入信号。这样就可以使第二片555定时器的3脚产生一个频率不断变化的信号。将此信号来驱动扬声器，就可发出救护车警笛声了。3. 电路设计及计算1、器件选择： 器件名称 件数555定时器芯片2件 二极管 1件 电压跟随器1件 电阻6件 电容5件 示波器1件2、555芯片的介绍： 555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称为 555，用 CMOS 工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器 556/7556。555 定时器的电源电压范围宽，可在4.5V16V 工作，7555 可在 318V 工作，输出驱动电流约为 200mA

27、，因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。 555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图所示。它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个 RS 触发器，一个放电管 T 及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则

28、电压比较器 A1 的反相输入端的电压为 2VCC /3，A2 的同相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 A2 的输出为 1，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 A1 的输出为 1，A2 的输出为 0，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。 555定时器的集成电路外形、引脚、内部结构如图所示： （a）外引线排列 (b) 内部结构图 CO：控制电压端 TH：高触发端 VCC：电源端OUT：输出端 ：复位端 D：放电端 VCC：电源端 GND：接

29、地端 ：低触发COUTHUTRUOUTT的状态00*UOL导通50UOL导通不变不变*UOH截止1>VCOUOL导通<VCOUOL不变*不变截止555定时器应用举例施密特触发器：1.电路组成:只要将555定时器的2号脚和6号脚接在一起，就可以构成施密特触发器。图（11 ） 555定时器构成的施密特触发器（1）VI =0V时，V o1输出高电平。（2）当VI上升到时，V o1输出低电平。当VI由继续上升，V o1保持不变。（3）当VI下降到时，电路输出跳变为高电平。而且在VI继续下降到0V时，电路的这种状态不变。图中，R、VCC2构成另一输出端Vo2，其高电平可以通过改变VCC2进行调节。2.施密特触发器的应用举例1). 用作接口电路-将缓慢变化的输入信号，转换成为符合TTL系统要求的脉冲波形。2). 用作整形电路-把不规则的输入信号整形成为矩形脉冲。图13 慢输入波形的TTL系统接口 图14 脉冲整形电路的输入输出波形3.) 用于脉冲鉴幅将幅值大于VT+的脉冲选出。4.仿真及结果分析用555接成的多谐振荡器，连接图如下图所示：接示波器观察其波形如下图所示：1.电路组成及其工作原理图 用555定时器构成的多谐