觸控式多路報警器的設計與製作報告

2022-09-30 01:33:05 字數 3515 閱讀 8266

電子技術實訓設計任務書

一、設計目的

1.掌握各種不同型別二極體在電路中的作用;

2.掌握三極體的原理與應用;

3.熟悉555時基電路的功能和作用。

二、設計任務

1.設計乙個觸控式多路報警器,可將觸控片直接安置在被防護的物體上,當有人接觸物體時,電路被觸發,發出報警聲。

2.報警形式為聲光報警,並且,報警聲音要實現高低起伏。

三、設計要求

1.利用555時基電路實現報警聲音的高低起伏;

2.選擇合適的電阻、二極體、三極體等器件;

3.完成全電路理論設計、製作、除錯,並畫出電路原理圖;

4. 撰寫設計報告(包括除錯總結報告);

5.上交製作產品一件。

四、電路簡介及原理框圖

防盜報警器的關鍵部分是報警控制電路,由控制電路控制聲、光報警訊號的產生。該電路採用三極體與可控矽進行控制,無偷盜情況時,使三極體處在截止狀態,則被控器的聲、光訊號產生電路不工作;一旦有偷盜情況,立即使三極體導通,被控器的聲、光訊號產生電路產生聲、光報警訊號,呼叫值班人員採取相應措施。

(1)原理框圖

報警器的原理框圖如圖2-1所示:

交流電源→控制電路→報警電路

(2) 、工作原理

觸控式多路報警器可將觸控片直接安置在被防護的物體上,當有人直接接觸物體時,電路被觸發,發出警報聲。本電路由六組觸控電路組成,可以根據需要增加若干組,但後面的報警聲相電路不必變動。

(3) 控制電路

觸控片a~f與整合反相器f1~f6組成觸控訊號輸入控制門,vd1~vd6組成隔離電路,將觸控片與電源單向隔離。當電路處於檢測狀態時隔離二極體使觸控片保持高電平狀態,當觸控片被觸控時可使觸控片保持低點平

以第一路為例,當觸控片a被觸控後,觸控片a變為低電平,由於vd1的隔離,a保持低電平。當觸控形成的低電平經f1變向後變為高電平。這時led1發光,vt1 vt2導通,vt3接著導通。

vt3導通後,通過vd7 r4又使vt4導通。由於vt4相當於電源的開關,控制者報警聲響的電源迴路,vt4導通後報警聲響電路的電源迴路被接通,報警聲響電路發出報警聲(電路圖如下)

(4) 報警電路

ic2、ic3組成調製型報警聲響電路,其中ic2與r5、r6及c2組成低頻鋸齒波發生器,輸出的鋸齒波通過vt5加至ic3的⑤腳,對ic2產生的矩形波進行調製,使其發出高低起伏的報警聲響(電路圖如下)

(5)總體電路圖如下

五、單元電路簡介

(1)cd4069 晶元簡介

(1) ne555晶元簡介

ne555是屬於555系列的計時ic的其中的一種型號,555系列ic的接腳功能及運用都是相容的,只是型號不同的因其**不同其穩定度、省電、可產生的振盪頻率也不大相同;而555是乙個用途很廣且相當普遍的計時ic,只需少數的電阻和電容,便可產生數位電路所需的各種不同頻率之脈衝訊號。

a. ne555的特點有:

1.只需簡單的電阻器、電容器,即可完成特定的振盪延時作用。其延時範圍極廣,可由幾微秒至幾小時之久。

2.它的操作電源電壓範圍極大,可與ttl,cmos等邏輯電路配合,也就是它的輸出準位及輸入觸發準位,均能與這些邏輯系列的高、低態組合。

3.其輸出端的供給電流大,可直接推動多種自動控制的負載。

4.它的計時精確度高、溫度穩定度佳,且**便宜。

5.靜態電流最大值vcc = 5 v, rl = ∞ =6ma vcc =15 v, rl = ∞ =15ma

pin 1 (接地) -地線(或共同接地) ,通常被連線到電路共同接地。

pin 2 (觸發點) -這個腳位是觸發ne555使其啟動它的時間週期。觸發訊號上緣電壓須大於2/3 vcc,下緣須低於1/3 vcc 。

pin 3 (輸出) -當時間週期開始555的輸出輸出腳位,移至比電源電壓少1.7伏的高電位。週期的結束輸出回到o伏左右的低電位。於高電位時的最大輸出電流大約200 ma 。

pin 4 (重置) -乙個低邏輯電位送至這個腳位時會重置定時器和使輸出回到乙個低電位。它通常被接到正電源或忽略不用。

pin 5 (控制) -這個接腳准許由外部電壓改變觸發和閘限電壓。當計時器經營在穩定或振盪的運作方式下,這輸入能用來改變或調整輸出頻率。 抗干擾用的

pin 6 (重置鎖定) - pin 6重置鎖定並使輸出呈低態。當這個接腳的電壓從1/3 vcc電壓以下移至2/3 vcc以上時啟動這個動作。

pin 7 (放電) -這個接腳和主要的輸出接腳有相同的電流輸出能力,當輸出為on時為low,對地為低阻抗,當輸出為off時為high,對地為高阻抗。

pin 8 (v +) -這是555個計時器ic的正電源電壓端。**電壓的範圍是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。

引數功能特性:

**電壓4.5-18v

**電3-6 ma

六、單元電路元器件選擇

實踐中用到的元器件**如下

七、電路組裝除錯過程中遇到的問題及解決方法

問題:二極體的正負極?電容,led燈的正負極?

方法:查閱質料發現「黑的」一邊是正的,電容和led燈是引腳線長的是正極。

問題:三極體的集電極,激極,發射極怎麼判斷?

方法:將三極體面平的一面對著自己,從左到右,依次是發射極,激極,集電極。

問題:電阻分正負極嗎?

方法:查閱質料不用分。

問題:晶元底座對應的腳數?

問題:滑動變阻器怎麼連線?

方法:通過多用電表,測得可調控阻值的那個點。

方法:查閱質料發現凹的一面向上,從下往上順時針分別是1,2.3、4、5、6、7、8。

問題:焊接虛焊。

方法:重新焊接,直至焊實。

問題:焊接時有時不小心會焊的過多導致短路。

方法:焊接時小心一點,或者使用排線鏈結。

問題:除錯過程中未成功或者是燈區域性不亮。

方法:用多功能電表測電路是否短路,斷路,或者燈是否損壞,以及元件正負極是否正確,直至成功。

八、分析與心得

通過此次「觸控式多路報警器的設計與製作電子實訓」我從中了解並且掌握各種不同型別二極體,各種元件的名稱以及在電路中的作用。掌握三極體的原理與應用,通過對ne555的結構功能的了解,掌握了一種由上述整合塊作為報警聲電路的設計方法。學會科學分析和解決實際電路問題,進一步學會使用其進行電路設計。

自我心得:在焊接前一定要看懂電路圖,以及各元件正確的連線順序,各元件的正負極,防止焊接時由於不小心,焊接錯誤,導致無法修改,這樣不僅浪費時間,而且浪費元件資源,浪費電路板。其次焊接時,要防止虛焊,防止焊的過多,導致電路短路,或斷路。

不明白的地方要及時詢問老師或者查閱資料,這樣有利於實驗的成功。

最後對於以後的相關實訓要培養認真嚴謹的工作作風和實事求是的工作態度,培養愛護公物的良好習慣。

九、參考文獻與資料

[1]康華光.《電子技術基礎》模擬部分(第五版),高等教育出版社。

[2]王濤.《電工電子工藝實習》實驗教程,山東大學出版社。

[3] 韓亞萍.《protel dxp基礎教程》,清華大學出版社。

[4] 趙春雲、曹經穩、趙春強.《常用電子元器件及應用電路手冊》,電子工業出版社。

[5] 黃繼昌.《電子元器件應用手冊》,人民郵電出版社。

[6] 楊寶清、宋文貴.《實用電路手冊》,機械工業出版社。

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