多路斷線報(bào)警器課程設(shè)計(jì)

1、摘 要 本次模電課程設(shè)計(jì)是多路斷線報(bào)警器，能同時(shí)對(duì)多個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行防盜監(jiān)控，一旦某處的警戒線被盜碰斷，則報(bào)警器會(huì)立即發(fā)出報(bào)警聲，同時(shí)指示出發(fā)生盜情的地點(diǎn)。 這對(duì)財(cái)產(chǎn)保管起到了良好的保護(hù)作用，隨著社會(huì)的發(fā)展，報(bào)警器的使用相當(dāng)頻繁，一個(gè)物便價(jià)美的報(bào)警器自然更是被消費(fèi)者所喜愛，技術(shù)越先進(jìn)，百姓的生活也得到了提高，在一定程度上有益于社會(huì)的穩(wěn)定和繁榮。本次課程設(shè)計(jì)電路由檢測(cè)電路、LED指示電路、觸發(fā)控制電路、音頻振蕩器和音頻放大輸出電路組成 ，檢測(cè)電路是由電阻、非門、開關(guān)組成，LED指示電路是由發(fā)光二極管、電阻組成，觸發(fā)控制電路是由與非門、電阻、二極管，音頻振蕩器是由與非門、電阻、電容組成，音頻放大輸出電路

2、是由三極管、電阻、揚(yáng)聲器組成 。 關(guān)鍵詞 報(bào)警器；監(jiān)控；二極管；揚(yáng)聲器；三極管 ABSTRACT The analog electronic technology course design is a disconnected alarm, can simultaneously on multiple sites of anti-theft monitoring, once a cordon was broken, the alarm will immediately send out alarm sound, at the same time indicating theft happens

3、 place. The preservation of property plays a good protective effect, along with the development of society, the usefulness of considerable alarm, a cheap beautiful alarm certainly was the favorite of consumers, the technology is more advanced, people life is improved in a certain extent, is benefici

4、al to the stability and prosperity of our society. The curriculum design circuit comprises a detection circuit, LED circuit, a triggering control circuit, an audio oscillator and the output audio amplification circuit, detecting circuit is composed of resistors, gate, switch, LED indicating circuit

5、is composed of light emitting diodes, resistors, trigger control circuit is composed of a NAND gate, resistance, diode, an audio oscillator is composed of NAND gate, resistor, capacitor, an audio amplifying output circuit is composed of a triode, a resistor, a loudspeaker. Key words alarm； monitor；d

6、iode；speaker；triode目 錄1 電路方案設(shè)計(jì)3 1.1 設(shè)計(jì)要求3 1.2 設(shè)計(jì)的基本方案3 1.3 功能及工作原理說明32 多路斷線報(bào)警器仿真分析7 2.1 多路斷線報(bào)警器的參數(shù)選擇7 2.2 電路的仿真7 2.3 調(diào)試結(jié)果分析83 多路斷線報(bào)警器硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)10 3.1 PCB電路圖10 3.2 多路斷線報(bào)警器元件清單10 4 課程設(shè)計(jì)總結(jié)12參考文獻(xiàn)13致謝14 附錄 1 電路方案設(shè)計(jì) 1.1 設(shè)計(jì)要求： 能對(duì)四個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控； 正確顯示每個(gè)斷點(diǎn)位置； 出現(xiàn)斷點(diǎn)時(shí)發(fā)出聲音提示。1.2 設(shè)計(jì)的基本方案 總電路圖：圖1.2 本方案通過開關(guān)的關(guān)閉與閉合代替線路的斷開與鏈接，平

7、時(shí) (線路完好時(shí)），D1D4的輸入端為低電平，輸出端為高電平，LED1LED4均不發(fā)光，U6A和U7A均輸出低電平，D1和D2截止，音頻振蕩器不振蕩，U2不發(fā)聲，報(bào)警器處于警戒狀態(tài)。 當(dāng)某一警戒線被盜賊碰斷時(shí)，與其連接的非門將輸出低電平，使該路發(fā)光二極管點(diǎn)亮，與該發(fā)光二極管相連接的與非門輸出高電平，音頻振蕩器振蕩工作，其輸出的音頻振蕩信號(hào)經(jīng)Q2放大后，驅(qū)動(dòng)U2發(fā)出報(bào)警聲。 1.3 功能及工作原理說明 檢測(cè)電路LED指示電路觸發(fā)控制電路 音頻振蕩器 音頻放大輸出電路 1.3.1 檢測(cè)電路 圖1.3.1 檢測(cè)電路：如果沒有斷線，非門輸入電壓是低電平，輸出高電平；如果斷線，非門輸入電壓是高電平，輸出

8、為低電平。1.3.2 LED指示電路 圖1.3.2 LED指示電路：當(dāng)非門輸出為高電平，LED不發(fā)光；當(dāng)非門輸出為低電平，即某一開關(guān)斷開時(shí)，對(duì)應(yīng)的LED發(fā)光。1.3.3 觸發(fā)控制電路 圖1.3.3 觸發(fā)控制電路：當(dāng)開關(guān)閉合，與非門輸出為低電平，D1、D2截止；當(dāng)開關(guān)斷開，與非門輸出為高電平。1.3.4 音頻振蕩器 圖1.3.4 音頻振蕩器：當(dāng)與非門U6A或U7A輸出為低電平時(shí)，音頻振蕩器不振蕩；當(dāng)與非門U6A或U7A輸出為高電平 。1.3.4 音頻放大輸出電路 圖1.3.4 音頻放大輸出電路：當(dāng)音頻振蕩器不振蕩時(shí)，不發(fā)聲，報(bào)警器處于警戒狀態(tài)；音頻振蕩器振蕩工作，其輸出的音頻振蕩信號(hào)經(jīng)Q2放大后

9、，驅(qū)動(dòng)U2發(fā)出報(bào)警聲。 人聽到聲音后，根據(jù)發(fā)光二極管檢查電路。2 多路斷線報(bào)警器仿真分析 2.1 多路斷線報(bào)警器的參數(shù)選擇2.1.1 發(fā)光二極管的限流電阻R5R8： 發(fā)光二極管壓降約3V,電源電壓等于6V，發(fā)光二極管額定電流約20mv,R5=(6-3)/0.02=150歐。對(duì)于R1R4可取1K即可，精度要求不高。2.1.2 音頻振蕩器參數(shù) 設(shè)定工作時(shí)的頻率為500HZ,其工作電流有25mA,三發(fā)光二極管壓降約3V,電源電壓等于6V，發(fā)光二極管額定電流約20mv,R5=(6-3)/0.02=150歐。對(duì)于R1R4可取1K即可，精度要求不高。 三極管放大倍數(shù)為120，所以Ib=25mA/120=0

10、.208mA,此時(shí)三極管處于放大狀態(tài)，當(dāng)其中一開關(guān)斷開，R9下端電壓恒定為U9=3V,基極電流I=(U9-Ueb)/R9=(3-0.7)/R9=0.000208A,R9=11K,我們?nèi)9=10k。對(duì)于電容C1,R11,R12,根據(jù)f=1/(2*3.14RC)=500,R=R11|R12,我們?nèi)11=R12=100K,C=6nF. 對(duì)于R1R4可取1K,R13取100K,要求不高。非門選擇CD4069,與非門選擇CD4011,三極管選擇ZTX788A,發(fā)光二極管為綠色。2.2 電路的仿真2.2.1 所有開關(guān)閉合時(shí)的狀態(tài)： 圖2.2.12.2.2 當(dāng)KA斷開時(shí)： 圖2.2.22.2.3 當(dāng)開關(guān)

11、KB閉合時(shí)： 圖2.2.32.2.4 當(dāng)任意兩個(gè)開關(guān)斷開時(shí)，這里選開關(guān)KB,KC同時(shí)斷開： 圖2.2.42.3 調(diào)試結(jié)果分析 在調(diào)試過程中，其中某一開關(guān)斷開，發(fā)光二極管發(fā)光，同時(shí)蜂鳴器報(bào)警，多路斷開，多路發(fā)光二極管發(fā)光，蜂鳴器報(bào)警；斷開開關(guān)，如果燈不亮，我們就要看限流電阻，將阻值調(diào)為適當(dāng)值，使發(fā)光二極管發(fā)光，選擇適當(dāng)?shù)娜龢O管的同時(shí)，音頻振蕩器在電路中不可缺少，與該發(fā)光二極管相連接的與非門輸出高電平，音頻振蕩器振蕩工作，其輸出的音頻振蕩信號(hào)經(jīng)三極管放大后，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。只要電路連接正確，元件工作正常，我們的設(shè)計(jì)要求就可以達(dá)到。 3 多路斷線報(bào)警器硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1 PCB電路圖 圖3.

12、1 3.2 多路斷線報(bào)警器元件清單 表3.24多路斷線報(bào)警器的調(diào)試4.1 多路斷線報(bào)警器硬件調(diào)試 在調(diào)試過程中，首先檢查下硬件的電路是否完整，然后接電源，如果在接電源過程中，如果CD4011,CD4069接的高電平和電路中的電源電壓，芯片在實(shí)際中工作不正常，所以一定要注意，而且要注意7管腳接負(fù)極14管腳接正極，調(diào)試時(shí)我們打開一個(gè)開關(guān)，看結(jié)果，然后關(guān)閉，看下一個(gè)，一個(gè)一個(gè)的測(cè)試，然后開多個(gè)開關(guān)，看調(diào)試結(jié)果。如果出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，則用萬用表根據(jù)原理檢測(cè)電路，一個(gè)一個(gè)的排除問題，從而解決問題。4.2 誤差分析 在硬件測(cè)試過程中，我們知道有的數(shù)據(jù)跟原理上的稍微有點(diǎn)差別，這與我們所用的元件本身有點(diǎn)關(guān)系，可

13、能參數(shù)不一定正確，稍微有點(diǎn)差別，同時(shí)還可能與電路本身的一些不可預(yù)測(cè)干擾有關(guān)系，但所做出來的硬件與理論差別不大，在誤差范圍內(nèi)。同時(shí)有的元件是替代品，這也稍微有點(diǎn)影響，例如用放大倍數(shù)差不多的三極管?？傊谡`差范圍內(nèi)就行。5 結(jié)束語 本次課程設(shè)計(jì)是對(duì)我們所學(xué)過的三極管，發(fā)光二極管，開關(guān)二極管以及常用芯片非門，與非門的綜合利用，既加強(qiáng)了我們對(duì)課本知識(shí)的理解，又加強(qiáng)了我們?cè)趯?shí)踐過程中的使用，真正的從理論到實(shí)踐，從實(shí)踐中去探討理論。 通過我們模電學(xué)過的知識(shí)，我首先看了下三極管NPN型的，了解三極管的主要參數(shù)是什么，熟悉它的三個(gè)工作狀態(tài)，以及如何是使三極管工作在某一狀態(tài)，例如NPN型的三極管工作在放大區(qū)是

14、發(fā)射極正偏，集電極反偏，以及在網(wǎng)上查看PNP型三極管的知識(shí)，并對(duì)不同二極管有一定的了解，即使是同類型的發(fā)光二極管它的參數(shù)也是不同的，我們只有了解它的參數(shù)才能讓其正常的工作。 在網(wǎng)上我找到了一個(gè)設(shè)計(jì)方案，于是我根據(jù)自己所掌握的知識(shí)對(duì)該方案進(jìn)行分析，了解它的工作原理，以及不同情況下的工作狀況，接著便開始根據(jù)課程設(shè)計(jì)的具體要求對(duì)電路進(jìn)行修改，并通過計(jì)算進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，在進(jìn)行參數(shù)設(shè)置的時(shí)候遇到一些小困難，這都是知識(shí)不牢固的原因，通過查找資料，小問題也很快解決了。通過實(shí)踐使自己的知識(shí)更加得到理解，使課本知識(shí)真正為自己所有。 在學(xué)習(xí)PCB制作過程中也遇到了一些困難，例如自己做的封裝添加不進(jìn)去，于是我們有開始

15、找原因，發(fā)現(xiàn)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的問題，于是我們裝上了虛擬機(jī)，很快地解決了問題。 因?yàn)橛械脑袌?chǎng)上不一定買得到，于是我開始在淘寶是搜索所需的元器件，有的元器件沒有的，只好找替代品，只要功能差不多就行，這樣做有利于提高效率，考慮較周全。 而且在對(duì)實(shí)物進(jìn)行調(diào)試是要注意芯片電源的正負(fù)極，以及電路所加電源的正負(fù)極，對(duì)于本次課程設(shè)計(jì)的測(cè)試兩者我用都是相同的電源，如果測(cè)試時(shí)芯片的電源較高，芯片的功能就會(huì)出現(xiàn)問題，達(dá)不到所需的效果。 本次課程設(shè)計(jì)雖然遇到了許多小問題，但通過各種途徑，最終都得到了解決，是自己在制作的過程中得到了應(yīng)有的欣慰，同時(shí)對(duì)課堂上那乏味的知識(shí)有了興趣，主動(dòng)的去理解它，使自己獲得的知識(shí)更多，更透

16、徹，跟深刻。 通過此次課程設(shè)計(jì)，大大的加強(qiáng)了動(dòng)手能力，使我明白了所學(xué)知識(shí)的真正價(jià)值，可謂千金難換，只要真正掌握了，就會(huì)使我們終身受益，在以后的學(xué)習(xí)和生活中，我們只要好好利用我們所學(xué)過的知識(shí)，我們就會(huì)過得充實(shí)，過得更加精彩有意義。 參考文獻(xiàn)1康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分（第五版）.北京：高等教育出版社，2006.2閹石,數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）.北京：高等教育出版社，20063曹才開，張丹，羅雪蓮.電路與電子技術(shù)基礎(chǔ).長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2009致 謝 在本次課程設(shè)計(jì)過程中，值得一提的是，老師宅心仁厚，閑靜少言，不慕榮利，對(duì)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他的身上，我們可以感受到一個(gè)學(xué)者的嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)，這些都讓我們獲益菲淺，并且將終生受用無窮。畢竟“經(jīng)師易得，人師難求”，老師悉心細(xì)致的教誨和無私的幫助，特別是他廣博的學(xué)識(shí)、深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我終生受益，希望借此機(jī)會(huì)向老師表示最