模擬警笛聲響報告最終修改-副本

1、電子技術(shù)課程設(shè)計報告設(shè)計題目：模擬警笛聲響電路的設(shè)計專業(yè)班級:學(xué)生姓名:學(xué)生學(xué)號:指導(dǎo)教師:設(shè)計時間：2015年6月8日-6月19日一、電子技術(shù)課程設(shè)計目的、意義 :（1）意義：電子技術(shù)綜合課程設(shè)計是一個實(shí)踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)， 它將我們的理論投入了 實(shí)踐，既強(qiáng)調(diào)了動手和硬件實(shí)驗(yàn)應(yīng)用能力的鍛煉， 培養(yǎng)了工程實(shí)踐和電子創(chuàng)新設(shè) 計能力，也為我們以后的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。（ 1）電子技術(shù) 設(shè)計目的：1. 通過課程設(shè)計鞏固、深化和擴(kuò)展理論知識與初步的專業(yè)技能，提高綜合 運(yùn)用知識的能力，逐步增強(qiáng)實(shí)際工程訓(xùn)練。2. 運(yùn)用所學(xué)數(shù)字電路技術(shù)的知識設(shè)計一個警笛電路，并能夠通過計算，得 到該電路需要的元器件型號和參數(shù)值大小

2、；3. 能夠?qū)⒃O(shè)計好的電路在仿真軟件的模擬環(huán)境下中模擬出題目的要求， 即 可以發(fā)出警笛聲，能聽出明顯的高低音變化；4. 通過改變頻率才能得到高低音，所以我們需要設(shè)計一個能產(chǎn)生高低頻率 的電路。通過對數(shù)字電路技術(shù)的學(xué)習(xí)我們知道需要用到兩片 555 定時器；5. 學(xué)會使用仿真軟件，比如protues,能夠熟練運(yùn)用此類軟件經(jīng)行模擬，從 而達(dá)到任務(wù)要求。（2）設(shè)計意義1. 復(fù)習(xí)鞏固數(shù)字電路技術(shù)，掌握 555 定時器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理，學(xué)會分 析和測試， 并且能夠熟練運(yùn)用 555 定時器來構(gòu)成多諧振蕩器， 使兩片 555定時器 構(gòu)成的多諧振蕩器產(chǎn)生高低頻率用以驅(qū)動揚(yáng)聲器發(fā)出高低音。2. 讓我們能夠通過運(yùn)用

3、所學(xué)知識設(shè)計電路來模擬出實(shí)際生活中的一些常 見的器件，將知識和運(yùn)用聯(lián)系起來。3. 可以培養(yǎng)并鍛煉我們的動手實(shí)踐的能力、 查閱手機(jī)資料的能力、 獨(dú)立思 考分析解決問題的能力以及團(tuán)結(jié)合作的能力，以便在以后的學(xué)習(xí)工作和生活中， 能夠更好地分析解決真實(shí)遇到的問題。4. 學(xué)習(xí)并使用仿真軟件 protues 經(jīng)行模擬仿真，熟悉元件庫和各種儀器的使用，作圖并進(jìn)行調(diào)試，能夠最終模擬出最符合要求的聲音。二、電子技術(shù)課程設(shè)計：1、設(shè)計題目：模擬警笛聲響電路的設(shè)計：(1)任務(wù)：設(shè)計一個能驅(qū)動揚(yáng)聲器發(fā)出有節(jié)奏的，高低變化的警笛聲，設(shè)計 調(diào)節(jié)開關(guān)，對聲音的音調(diào)高低，高低音調(diào)的變化快慢都能隨意控制， 伴隨聲音的 同時，有

4、燈光的閃爍。2. 設(shè)計題方案比較、論證：(1)結(jié)構(gòu)框圖：(2)方案一:方案二:方案三：（老師指導(dǎo)后的）效果，仔細(xì)檢查以后發(fā)現(xiàn)通過上述電路并不能產(chǎn)生有效的振蕩，相應(yīng)的揚(yáng)聲器也不會響。方案二：通過前一級555控制震蕩的時間，后一級555控制振蕩頻率的高低，讓 揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音有高低電平的變化，從而促使揚(yáng)聲器發(fā)出滴 -嘟-滴-嘟的聲音，但是碰到的問題是揚(yáng)聲器能響了，但是發(fā)光二極管并沒有閃爍。方案三：此方案是我們經(jīng)過老師的指導(dǎo)最后的出來的方案。 此方案也是通過前一 級555來控制振蕩的時間，后一級555控制振蕩的頻率，從而促使揚(yáng)聲器發(fā)出聲 音，與此同時發(fā)光二極管閃爍。閃爍時間是： 1.43/（ R1+

5、2R2） C聲音的高低可 以通過調(diào)節(jié)滑動變阻器來實(shí)現(xiàn)。3. 各單元電路設(shè)計，元器件參數(shù)計算、選擇、電路圖繪制，總體電路圖：圖1為時間控制部分：Tw=t1+t2=0.7(R1+R2)C=0.7(6.8k+0.1k)*100uf=0.483s圖2為發(fā)光顯示控制部分：0iI IJ3RV 1ooo圖二圖3為頻率控制部分:圖三如圖所示：該電路是以時基電路 555為核心組成的多諧振蕩器。時間控制部分的工作頻率由R5 RV1和C4決定。頻率控制部分的振蕩頻率由 R3、LDR1、C3決定，并且受到時間控制部分輸出的控制。當(dāng)加入電源時，即可產(chǎn)生斷續(xù)的音調(diào)變化的類似警笛的聲音。f=1.43/(R1+2R2)C,=

6、1.43心00+2RV1)1uf,RV1的取值在(0,3.5k)之間。要使警笛聲響頻率范圍一般在800HZ左右多諧振蕩器又稱為無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，它沒有穩(wěn)定的輸出狀態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)。在電路處于某一暫穩(wěn)態(tài)后，經(jīng)過一段時間可以自行觸發(fā)翻轉(zhuǎn)到另一暫穩(wěn)態(tài)兩個暫穩(wěn)態(tài)自行相互轉(zhuǎn)換而輸出一系列矩形波。多諧振蕩器可用作方波發(fā)生器C3匸心IA? -1 -1 i-iO叵XT 一圖2:加上電源后，電容器C3經(jīng)外接電阻R3與LDR1由Vcc充電，電容 器C3兩端電壓一直上升到2/3Vcc（第六腳之臨界電壓），于是觸發(fā)555的第三腳 的輸出為低電平0。此外，集成電路內(nèi)部放電管被驅(qū)動而導(dǎo)通，使得第七腳接地，將電容C3上的電荷

7、經(jīng)電阻LDR1放電，電容器的電壓就開始下降，直到它降到 觸發(fā)端1/3VCC，正反器再次被觸發(fā)，使第三腳輸出回到高電平1,且放電管截止， 于是電容器C3再次經(jīng)由電阻R3及LDR1充電，重復(fù)這些動作就會產(chǎn)生振蕩。 充電路徑：由Vcc出發(fā)，經(jīng)由R3及LDR1至電容器C3。 放電路徑：由電容器C3出發(fā)，經(jīng)由LDR1至555第七腳。頻率 f=1.43/（R3+2LDR1）C4.555定時器構(gòu)成多諧振蕩器如附圖3,由555定時器和外接元件R、R、C構(gòu)成多諧振蕩器，腳2與腳6 直接相連。電路沒有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個暫穩(wěn)態(tài)，電路亦不需要外接觸發(fā)信號，利 用電源通過R、R向C充電，以及C通過R向放電端幾 放電，使電

8、路產(chǎn)生振蕩。電容C在'和 廠二：之間充電和放電，從而在輸出端得到一系列的矩形波,對應(yīng)的波形如附圖4所示。5.1KQ Ye 6T”%耳555 OUT3VarJ JLRa*7V CO.Oluf 二CCo 二51ZO.Oluf附圖3 555構(gòu)成多諧振蕩器Ril 5.1KC1附圖4多諧振蕩器的波形圖輸出信號的時間參數(shù)是：T=門+ -仏=0.7（ R+R） C G=0.7R2C其中，、為Vc由上升到：所需的時間，-為電容C放電所需的時間 接通電源后，揚(yáng)聲器會發(fā)出高低交替的聲音，類似報警器的警笛聲。電路仿真：由555定時器構(gòu)成兩級多諧振蕩器，第一級的工作頻率由R1、R2和C2、C4決定，f1=1.

9、43/(R1+2R2)(C2+C4 ,第二級的振蕩頻率由 LDR1 R3C3決定，并且受到第一級輸出的控制，f2=1.43/(R3+2LDR1)C3利用這一光敏 特性，可改變振蕩器的充、放電時間常數(shù)，最終改變多諧振蕩頻率。5電路總原理圖:6.實(shí)物圖:實(shí)物圖1:V7.元器件清單表:序號名稱規(guī)格數(shù)量1555定時器NE55522揚(yáng)聲器13LED燈紅色、黃色各一個25電源100Q26電阻10KQ27電阻330 Q28電阻6.8K Q19可調(diào)電阻5KQ110電容0.01uF111電容100uF112電容4.7 nF113電容1uF1表1模擬警笛聲響電路元器件列表(7) 元器件常識，布局、布線技巧，焊接工

10、藝技巧：在進(jìn)行焊接之間，電路板的布局非常重要，將直接影響后面的焊接是布線 的復(fù)雜程度及板子的整體視覺效果。在放元器件時應(yīng)特別注意要讓芯片都朝向同 一個方向，且要為之后的布線留出過孔以利于焊接和連接元器件，否則在焊接時 可能要利用搭橋的方法來使兩個管腳相連。布線應(yīng)盡量以紅線接電源，黑線為器 件連接線的原則，且應(yīng)從萬用板的元器件一面布線，另一面焊接。焊接時可吧手 放在實(shí)驗(yàn)桌上以防止抖動，當(dāng)烙鐵過熱時要用松香降溫。(8) 安裝、焊接調(diào)試、故障問題分析及解決：(a) 焊前準(zhǔn)備 準(zhǔn)備好電烙鐵以及鑷子、剪刀、斜口鉗、尖嘴鉗、焊料、焊劑等 工具，將電烙鐵及焊件搪錫，左手握焊料，右手握電烙鐵，保持隨時可焊狀態(tài)

11、。(b) 用烙鐵加熱備焊件。(c) 送入焊料，熔化適量焊料。(d) 移開焊料。(e) 當(dāng)焊料流動覆蓋焊接點(diǎn)，迅速移開電烙鐵。(f) 元件焊接好以后，進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試過程，開始只是出現(xiàn)喇叭發(fā)聲但是沒有階 段性鳴叫的問題， 我們初步判定可能是板子有虛焊的情況， 所以又仔細(xì)檢查了一 遍，稍加修正，再次調(diào)試時因施加的電源電壓過大，燒壞了 555 定時器和喇叭。 當(dāng)我們換上新的 555 定時器和喇叭時效果然后再進(jìn)一步的檢查電路是否有電路 連接錯誤及虛焊后， 終于達(dá)到了預(yù)期效果：(9) 心得體會：石博：通過這次課程設(shè)計， 增強(qiáng)了我們的動手、 思考和解決問題的能力。 在整個 設(shè)計過程中， 方案的選擇、 電路原

12、理圖的設(shè)計和芯片上的選擇， 經(jīng)常會遇到這樣 那樣的情況， 耗費(fèi)在這上面的時間很多， 兩個同學(xué)一組的安排也讓我們能夠認(rèn)識 到合作的重要性， 加深對團(tuán)隊(duì)精神的認(rèn)識， 同時在設(shè)計過程中， 從同學(xué)間的交流 中學(xué)到了不少的知識。給我印象最深的有三點(diǎn)。第一就是還有老師在實(shí)驗(yàn)室不倦地指導(dǎo)和教誨， 幫助我們更好地理解和解 決問題，非常感謝老師，沒有老師的指導(dǎo)我們不可能做好。第二就是遇到問題一定要冷靜， 不能太沖動和太絕望。 在這次課程設(shè)計結(jié) 束的前兩天晚上經(jīng)過我們的共同努力早已經(jīng)把板子焊好、 調(diào)試好了， 可是因?yàn)槲?的玩性太重， 將兩個人的第一次作品毀了， 原因是芯片燒壞了， 所以我們趕著想 把芯片換掉， 由

13、于取芯片的時候沒注意到力道， 把許多西線都給弄亂了， 換了芯 片之后還是不行， 當(dāng)時只怪自己太沖動了， 因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)不了問題， 所以改換第二塊 板子，不過經(jīng)過兩三個小時的努力最終也把板子焊好了， 可是調(diào)試的時候卻失敗 了，當(dāng)我們把所有的線路都檢查之后還是不可以的時候， 我們真的絕望了， 可是 經(jīng)過老師的指導(dǎo)和檢查我們最紅還是完成了此次設(shè)計。第三就是我們發(fā)現(xiàn)無論做什么事情都要注意實(shí)踐， 多多培養(yǎng)自己的動能力， 不能光說不做。另外就是要細(xì)心對待每一件事。夏潔：在做課程設(shè)計的同時也加強(qiáng)了對課本知識的鞏固， 平時課間的學(xué)習(xí)并不能 很好的理解和運(yùn)用各個元件的功能， 這次給了我們一個更好的了解了元件的功能 的機(jī)會，并且對元器件在電路中的使用有了更多的認(rèn)識。 這次課程設(shè)計使我懂得 了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的， 只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的， 只有把所學(xué)的理 論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來， 從理論中得出結(jié)論， 才能真正為社會服務(wù)， 從而提高