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多路防盜報(bào)警器設(shè)計(jì)數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)

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數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)
課程設(shè)計(jì)

            題    目:  多路防盜報(bào)警器   
            姓    名:
            學(xué)    號(hào):
            班    級(jí):
            指導(dǎo)教師:
            時(shí)    間:
            成    績(jī):

                   目    錄
摘要
  • 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求
     1.1、 設(shè)計(jì)任務(wù)
     1.2、 功能要求
     1.3、 設(shè)計(jì)本報(bào)警器所需的直流穩(wěn)壓電源
第二章 總體方案設(shè)計(jì)
     2.1、 方案選擇與論證
     2.2、 報(bào)警器的原理框圖如圖2-1所示
     2.3、 總體電路圖
第三章 單元電路設(shè)計(jì)及說明
     3.1、 電源電路設(shè)計(jì)及說明
     3.1.1 電源電路設(shè)計(jì)方案
     3.1.2 電源電路圖
     3.1.3 電源電路相關(guān)說明
     3.2、 控制電路設(shè)計(jì)及說明
     3.2.1 控制電路設(shè)計(jì)方案
     3.2.2 控制電路圖
     3.2.3 控制電路相關(guān)說明
     3.3、 報(bào)警聲產(chǎn)生電路
     3.3.1 報(bào)警聲產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)方案
     3.3.2 報(bào)警聲產(chǎn)生電路圖
     3.3.3 報(bào)警聲產(chǎn)生電路圖相關(guān)說明
     3.4   單元電路間的連接方法
第四章 電路參數(shù)計(jì)算
     4.1   電源電路參數(shù)計(jì)算
     4.2   控制電路參數(shù)計(jì)算
     4.3   報(bào)警聲產(chǎn)生電路參數(shù)
實(shí)驗(yàn)總結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄:電路元件清單


                 摘     要

近年來,隨著改革開放的深入發(fā)展,人民的生活水平有了很大提高。各種高檔家電產(chǎn)品和貴重物品為許多家庭所擁有,并且人們手中特別是城市居民的積蓄也十分可觀。因此,越來越多的居民家庭對(duì)財(cái)產(chǎn)安全問題十分關(guān)心。目前,許多家庭使用了較為安全的防盜門,如果再設(shè)計(jì)和生產(chǎn)一種價(jià)廉、性能靈敏可靠的防盜報(bào)警器用于居民家中,必將在防盜和保證財(cái)產(chǎn)安全方面發(fā)揮更加有效的作用。此外,一些倉庫的防盜工作也日益嚴(yán)峻,僅用人來值守的年代已經(jīng)不復(fù)存在,需要一種無人值守全自動(dòng)的防盜方式。為此,提出“多路防盜報(bào)警器”的設(shè)計(jì)任務(wù)。

我設(shè)計(jì)的6路防盜報(bào)警器的優(yōu)點(diǎn)在于其實(shí)用,價(jià)廉和簡(jiǎn)單。

關(guān)鍵詞: 價(jià)廉,報(bào)警器,防盜




第一章  設(shè)計(jì)任務(wù)與要求

1.1、設(shè)計(jì)任務(wù)

設(shè)計(jì)一種防盜報(bào)警器,適用于倉庫、等地防盜報(bào)警

1.2、功能要求

(1)防盜路數(shù)可根據(jù)需要任意設(shè)定。

(2)在同一地點(diǎn)(值班室)可監(jiān)視多處的安全情況,一旦出現(xiàn)偷盜,用指示燈顯示相應(yīng)的地點(diǎn),并通過揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲響。

(3)設(shè)置不間斷電源,當(dāng)電網(wǎng)停電時(shí),備用直流電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換供電。

(4)本報(bào)警器可用于醫(yī)院住院病人有線“呼叫”。

1.3、設(shè)計(jì)本報(bào)警器所需的直流穩(wěn)壓電源

第二章  總體方案設(shè)計(jì)

2.1、方案選擇與論證

防盜報(bào)警器的關(guān)鍵部分是報(bào)警控制電路,由控制電路控制聲、光報(bào)警信號(hào)的產(chǎn)生。下面列出兩種方案:

方案一:采用運(yùn)算放大器進(jìn)行控制。運(yùn)算放大器可將由傳感器獲得的微弱信號(hào)進(jìn)行放大,從而使電路發(fā)出聲、光等報(bào)警信號(hào)。正常情況下,運(yùn)算放大器不工作,直到有信號(hào)時(shí)才工作,將信號(hào)放大后送入NE555時(shí)基電路和阻容組件組成音調(diào)振蕩器,輸出音頻信號(hào)使揚(yáng)聲器發(fā)聲報(bào)警。傳感器可采用壓力傳感器。實(shí)現(xiàn)方法,可將壓力傳感器裝在門或窗戶等處。

              此方案需要使用運(yùn)算放大器,使電路變得復(fù)雜。而且,目前市場(chǎng)上很難買到運(yùn)算放大器。此外,運(yùn)算放大器的價(jià)格比普通組件都要貴,這也增加了設(shè)計(jì)成本。

方案二:采用三極管與可控硅進(jìn)行控制,無偷盜情況時(shí),使三極管處在截止?fàn)顟B(tài),則被控器的聲、光信號(hào)產(chǎn)生電路不工作;一旦有偷盜情況,立即使三極管導(dǎo)通,被控器的聲、光信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生聲、光報(bào)警信號(hào),呼叫值班人員采取相應(yīng)措施。電網(wǎng)正常供電時(shí),通過電源變壓器降壓后經(jīng)整流、濾波及穩(wěn)壓得報(bào)警器所需直流電壓,為防止電網(wǎng)停電,在控制器的輸入端設(shè)置有備用直流電源,保證報(bào)警器在停電時(shí)能持續(xù)正常工作。

              與方案一相比,方案二有著明顯的優(yōu)點(diǎn)。主要在于其電路簡(jiǎn)單,更實(shí)用,設(shè)計(jì)成本也比較低。市場(chǎng)上也有好多類似的報(bào)警器產(chǎn)品。此次課程設(shè)計(jì),我采用的正是第二種方案。

2.2、報(bào)警器的原理框圖如圖2-1所示。

圖2-1 多路防盜報(bào)警器原理框圖

   (1)控制電路由三極管3DG12、電阻R1,R2,R3和可控硅SCR1共同組成,如圖2-2所示。電源電壓12V通過R2給三極管3DG12提供基極直流偏置,初始狀態(tài)下,開關(guān)S1斷開。三極管基極無電流,三極管發(fā)射極沒有偏置電壓,使三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。此時(shí),可控硅的控制極上無信號(hào)或者緊有微小的信號(hào),可控硅不能導(dǎo)通。正常情況下,可控硅的T1、T2極間有正向偏壓,但不導(dǎo)通。一旦開關(guān)S1被觸碰,將使整個(gè)電路導(dǎo)通,由于有電解電容,三極管導(dǎo)通前,電路先給三極管充電,直到三極管基極具有足夠的電壓使三極管發(fā)射極正偏,電壓應(yīng)高于0.7V?煽毓杓淳чl管導(dǎo)通后,使報(bào)警電路工作,發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)。

圖2-2 控制電路

(2)電網(wǎng)電壓通過電源變壓器降壓后,經(jīng)整流橋整流,電容器濾波,三端集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后供給控制電路,同時(shí)將備用直流電源通過二極管并入控制電路的輸入端。電網(wǎng)電壓正常供電時(shí),二極管截止,一旦電網(wǎng)停電,二極管導(dǎo)通,備用電源自動(dòng)供電。

(3)指示燈采用燈泡顯示,控制電路輸出信號(hào)使其發(fā)光。顯示器可按不同設(shè)防地點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)。采用NE555時(shí)基電路和阻容組件組成音調(diào)振蕩器,控制器輸出信號(hào)

控制其工作,NE555的(3)腳輸出音頻信號(hào)再通過放大電路放大后揚(yáng)聲器發(fā)聲報(bào)警。

2.3、總體電路圖

圖2-3 總體電路圖

本多路報(bào)警器為6路防盜報(bào)警器,每一路有相同的電路結(jié)構(gòu),控制電路也相同,均由可控硅控制。由總體電路圖可看出,此6路防盜報(bào)警器電路總共有三個(gè)基本組成單元。分別是:電源電路、控制電路、報(bào)警聲產(chǎn)生電路。

第三章  單元電路設(shè)計(jì)及說明

3.1、電源電路設(shè)計(jì)及說明

3.1.1 電源電路設(shè)計(jì)方案

本設(shè)計(jì)是6路防盜報(bào)警器,各路電路結(jié)構(gòu)完全相同,共享一個(gè)直流穩(wěn)壓電源。為了降低設(shè)計(jì)成本,減少功耗,故采用12V直流穩(wěn)壓電源供電。在電網(wǎng)正常供電情況下,可直接將家庭電路中的220V交變電壓通過變壓器降壓、整流橋整流、電容濾波和三端集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后得到12V直流電壓,可充當(dāng)直流穩(wěn)壓電源使用。在電網(wǎng)停止供電時(shí),即家庭停電時(shí),備用直流電源直接開始工作,這樣就實(shí)現(xiàn)了電源供電的連續(xù)性。通過利用二極管的正向?qū)ㄌ匦,?2V直流電源并入電路中,電網(wǎng)供電情況下,二極管沒有正向偏壓,不能導(dǎo)通,由電路直接為報(bào)警電路供電。當(dāng)電網(wǎng)停電時(shí),二極管便獲得正向偏壓,因而能夠?qū)ā溆?2V直流電源或電池組開始工作。

3.1.2 電源電路圖

圖3-1 電源電路

3.1.3 電源電路相關(guān)說明

除去備用直流電源的電源電路,我剛在實(shí)習(xí)中使用過,并且完成了安裝與測(cè)試。家庭電路中的220V經(jīng)過變壓器降壓后變?yōu)榻涣?5V,再使用由四個(gè)相同型號(hào)整流二極管組成的整流電路整流,而后又經(jīng)電解電容C7與瓷片電容濾波后得到20V的直流電壓。然后再用型號(hào)為78L12國際上普遍使用的12V三端集成穩(wěn)壓塊穩(wěn)壓,通過穩(wěn)壓即可得到比較理想的12V直流電壓。三端集成穩(wěn)壓塊之后電路上又并聯(lián)了容量為47nF的瓷片電容與容量較大的電解電容將低于12V少量電壓放大,除此之外,C10與C8還有保護(hù)電路的作用。即當(dāng)電網(wǎng)斷電瞬間,電容上仍然充滿了電荷,電容開始放電,等到電容兩端的電壓小于11.3V時(shí),二極管D7便開始導(dǎo)通,備用直流電源開始工作。三端穩(wěn)壓塊采用國際上較常用的78L12,可以穩(wěn)12V的直流電壓。

3.2、控制電路設(shè)計(jì)及說明

3.2.1 控制電路設(shè)計(jì)方案

本多路報(bào)警器要控制的電路有6路。在電路中起到控制聲、光報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生的作用?刂齐娐酚卸喾N設(shè)計(jì)方法,也可以用多鐘元件實(shí)現(xiàn),但我選擇較簡(jiǎn)單的三極管與可控硅,使電路簡(jiǎn)單化,也使之易于實(shí)現(xiàn)?煽毓璧膶(dǎo)通前提條件是有正向偏壓,然后如果控制極上有一個(gè)高于陰極的電壓信號(hào),該可控硅便導(dǎo)通。其外,可控硅的一個(gè)重要特點(diǎn)是,一旦導(dǎo)通后,就可以維持導(dǎo)通狀態(tài),與控制極不再有關(guān)系。可利用可控硅的這種特性與三極管的導(dǎo)通條件設(shè)計(jì)控制電路?蓪⒔佑|式開關(guān)串在三極管的基極上,正常情況下,開關(guān)斷開,三極管基極上沒有電壓,僅有集電極直接與電源相連。要使三極管能正常工作,應(yīng)先調(diào)節(jié)三極管的靜態(tài)工作點(diǎn),使其工作在放大區(qū)。這樣,三極管導(dǎo)通后才能將基極上微小的電流放大后送到發(fā)射極。在發(fā)射極上串聯(lián)一個(gè)較大的電阻,這樣一來,在三極管導(dǎo)通后,發(fā)射極上電阻能獲得較大的電勢(shì)差,然后將其加到可控硅的控制極與陰極上,可控硅就可迅速導(dǎo)通。另外,考慮到接觸式開關(guān)防盜應(yīng)用中,開關(guān)不可能合上以后就不再斷開。一般情況下,接觸式開關(guān)只是短暫的閉合。為了延長(zhǎng)電路的工作時(shí)間,可在三極管的基極與地之間并聯(lián)一個(gè)電解電容,用于延遲電路導(dǎo)通和延續(xù)電路的導(dǎo)通狀態(tài)。

3.2.2 控制電路圖

圖3-2 控制電路圖

3.2.3 控制電路相關(guān)說明

控制電路是整個(gè)多路防盜報(bào)警器電路中的核心。起著控制聲、光報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生的作用。如圖3-2,可控硅的右側(cè)是聲光報(bào)警信號(hào)的輸入端,由圖可看出,只要可控硅導(dǎo)通,聲光報(bào)警信號(hào)便可發(fā)出。控制電路的右側(cè)是產(chǎn)生報(bào)警光信號(hào)的電路,其電路也極其簡(jiǎn)單,只需將一個(gè)較大的電阻與燈泡串聯(lián)后接到電源上。圖中,D1也有重大的作用,產(chǎn)生報(bào)警聲信號(hào)電路只有通過D1然后再通過可控硅,才能正常產(chǎn)生報(bào)警聲信號(hào)。要使二極管D1導(dǎo)通,需要其有正向偏壓。要達(dá)到此目的,需使 R4阻值較大及使燈泡有一個(gè)較大的功率,使二極管的陰極電位較低。此控制電路中,三極管靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試也比較重要,電路導(dǎo)通時(shí)應(yīng)使三極管工作在放大區(qū)。

3.3、報(bào)警聲產(chǎn)生電路

3.3.1 報(bào)警聲產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)方案

   首先考慮使用555時(shí)基集成電路,不僅是因?yàn)槠涫褂脧V泛,它也有其獨(dú)特的作用。 使用555時(shí)基集成電路之前還需了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作過程。

555時(shí)基電路的工作過程:當(dāng)2腳,即比較器A2的反相輸入端加進(jìn)電位低于⅓VDD的觸發(fā)信號(hào)時(shí),則VT9、VTll導(dǎo)通,給雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中的VTl4提供一偏流,使VTl4飽和導(dǎo)通,它的飽和壓降Vces使VTl5的基極處于低電平,使VTl5截止,VTl7飽和,從而使 VTl8截止,VTl9導(dǎo)通,VT20完全飽和導(dǎo)通,VT21截止。因此,輸出端3腳輸出高電平。此時(shí),不管6端(閾值電壓)為何種電平,由于雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(VTl4-VTl7)中的4.7kΩ電阻的正反饋?zhàn)饔?VTl5的基極電流是通過該電阻提供的),3腳輸出高電平狀態(tài)一直保持到6腳出現(xiàn)高于⅓VDD 的電平為止。當(dāng)觸發(fā)信號(hào)消失后,即比較器A2反相輸入端2腳的電位高于⅓VDD,則VT9、VTll截止,VTl4因無偏流而截止,此時(shí)若6腳無觸發(fā)輸入,則VTl7的Vces飽和壓降通過4.7kΩ電阻維持VTl3截止,使VTl7飽和穩(wěn)態(tài)不變,故輸出端3腳仍維持高電平。同時(shí),VTl8的截止使 VT6也截止。當(dāng)觸發(fā)信號(hào)加到6腳時(shí),且電位高于⅔VDD時(shí),則VTl、VT2、VT3都導(dǎo)通。此時(shí),若2腳無外加觸發(fā)信號(hào)使VT9、VTl4截止,則 VT3的集電極電流供給VTl5偏流,使該級(jí)飽和導(dǎo)通,導(dǎo)致VTl7截止,進(jìn)而VTl8導(dǎo)通,VTl9、VT2都截止,VT21飽和導(dǎo)通,故3腳輸出低電平。當(dāng)6腳的觸發(fā)信號(hào)消失后,即該腳電位降至低于⅔VDD時(shí),則VTl、VT2、VT3皆截止,使VTl5得不到偏流。此時(shí),若2腳仍無觸發(fā)信號(hào),則 VTl5通過4.7kΩ電阻得到偏流,使VTl5維持飽和導(dǎo)通,VTl7截止的穩(wěn)態(tài),使3腳輸出端維持在低電平狀態(tài)。同時(shí),VTl8的導(dǎo)通,使放電級(jí) VT6飽和導(dǎo)通。通過上面兩種狀態(tài)的分析,可以發(fā)現(xiàn):只要2腳的電位低于⅓VDD,即有觸發(fā)信號(hào)加入時(shí),必使輸出端3腳為高電平;而當(dāng)6腳的電位高于 ⅔VDD時(shí),即有觸發(fā)信號(hào)加進(jìn)時(shí),且同時(shí)2腳的電位高于⅓VDD時(shí),才能使輸出端3腳有低電平輸出。4腳為復(fù)位端。當(dāng)在該腳加有觸發(fā)信號(hào),即其電位低于導(dǎo)通的飽和壓降0.3V時(shí),VT8導(dǎo)通,其發(fā)射極電位低于lV,因有D3接入,VTl7為截止?fàn)顟B(tài),VTl8、VT21飽和導(dǎo)通,輸出端3腳為低電平。此時(shí),不管2腳、6腳為何電位,均不能改變這種狀態(tài)。因VT8的發(fā)射極通過D3及VTl7的發(fā)射極到地,故VT8的發(fā)射極電位任何情況下不會(huì)比1.4V電壓高。因此,當(dāng)復(fù)位端4腳電位高于1.4V時(shí),VT8處于反偏狀態(tài)而不起作用,也就是說,此時(shí)輸出端3腳的電平只取決于2腳、6腳的電位。
    顯然,555電路內(nèi)含兩個(gè)比較器A1和A2、一個(gè)觸發(fā)器、一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)放電晶體管。兩個(gè)比較器分別被電阻R1、R2和R3構(gòu)成的分壓器設(shè)定的⅔VDD和⅓VDD。參考電壓所限定。為進(jìn)一步理解其電路功能,并靈活應(yīng)用555集成塊,下面簡(jiǎn)要說明其作用機(jī)理。從圖3-3可見,三個(gè)5kΩ電阻組成的分壓器,使內(nèi)部的兩個(gè)比較器構(gòu)成一個(gè)電平觸發(fā)器,上觸發(fā)電平為⅔VDD,下觸發(fā)電平為⅓VDD。在5腳控制端外接一個(gè)參考電源Vc,可以改變上、下觸發(fā)電平值。比較器Al的輸出同或非門l的輸入端相接,比較器A2 的輸出端接到或非門2的輸入端。由于由兩個(gè)或非門組成的RS觸發(fā)器必須用負(fù)極極性信號(hào)觸發(fā),因此,加到比較器Al同相端6腳的觸發(fā)信號(hào),只有當(dāng)電位高于反相端5腳的電位時(shí),R—S觸發(fā)器才翻轉(zhuǎn);而加到比較器A2反相端2腳的觸發(fā)信號(hào),只有當(dāng)電位低于A2同相端的電位⅓VDD時(shí),R—S觸發(fā)器才翻轉(zhuǎn)。
    通過上面對(duì)等效功能電路和CA555時(shí)基電路的內(nèi)部等效電路的分析,可得出555各功能端的真值表。
               

        

圖3-3 555時(shí)基電路接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

引腳   2         6         4           3          7
電平 ≤⅓ VDD     *       1.4V       高電平      懸空狀態(tài)
電平 <⅓ VDD    ≥⅔ VDD   1.4V       低電平     低電平
電平 <⅓ VDD    >⅔ VDD    1.4V       保持電平    保持
電平  *          *         0.3V       低電平      低電平


    由表可看出,S、R、MR的輸入不一定是邏輯電平,可以是模擬電平。因此,該  集成電路兼有模擬和數(shù)字電路的特色。

一般的報(bào)警聲不是連續(xù)的聲音,應(yīng)該是間斷的有高有底的聲音。實(shí)現(xiàn)方法是用RC振蕩電路產(chǎn)生振蕩信號(hào),然后送入555時(shí)基集成電路,再由3腳輸出振蕩信號(hào)?紤]到不應(yīng)有負(fù)信號(hào),故需在555集成電路的3腳上接一個(gè)整流二極管。通過整流后還應(yīng)用電解電容濾掉直流信號(hào),這樣報(bào)警聲的效果會(huì)更好。但是,僅由555時(shí)基集成電路3腳輸出在經(jīng)整流隔直的振蕩信號(hào)很小,不能直接驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲。故需在輸出端增加一個(gè)放大電路單元。放大電路選用兩級(jí)放大,提高增益,使輸出端得到較高的振蕩信號(hào),并能驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器,產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。

3.3.2 報(bào)警聲產(chǎn)生電路圖

圖3-4 報(bào)警聲產(chǎn)生電路

3.3.3 報(bào)警聲產(chǎn)生電路圖相關(guān)說明

    圖3-4中,I點(diǎn)為電源輸入端,為整個(gè)報(bào)警聲產(chǎn)生電路供電。G點(diǎn)為接地端,如果G端能正常接地,整個(gè)報(bào)警聲產(chǎn)生電路將接通,振蕩信號(hào)便能驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲?刂齐娐氛抢每刂艷端來達(dá)到控制整個(gè)報(bào)警聲產(chǎn)生電路的目的。即將G點(diǎn)輸出信號(hào)通過二極管接到可控硅的陽極,這樣一來,可控硅就控制了整個(gè)報(bào)警聲產(chǎn)生電路。在I點(diǎn)與G點(diǎn)之間,555時(shí)基集成電路與R25、R26、C11共同組成無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。振蕩頻率 f=1.44/(R25+2R26)C11,振蕩頻率為668Hz。在555之后,12V直流電源保證輸出級(jí)放大電路能正常工作。R27用一個(gè)較大的電阻使三極管工作在放大區(qū)。T7為硅材料NPN型高頻中功率管,T8為鍺材料PNP型低頻小功率管。兩個(gè)晶體三極管構(gòu)成兩級(jí)放大電路。

3.4 單元電路間的連接方法

電源電路主要作用是為整個(gè)電路提供持續(xù)不斷的12V直流電源供應(yīng),以保證有偷盜情況時(shí)電路能正常產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。電源電路輸出端直接連接至控制電路與報(bào)警聲信號(hào)產(chǎn)生電路的輸入端?刂齐娐吠ㄟ^可控硅連接報(bào)警光信號(hào)與報(bào)警聲信號(hào)產(chǎn)生電路,并控制報(bào)警聲、光信號(hào)的產(chǎn)生。報(bào)警聲信號(hào)產(chǎn)生電路與控制電路之間又連一個(gè)二極管,然后才連到可控硅的陽極上。

第四章  電路參數(shù)計(jì)算

4.1 電源電路參數(shù)計(jì)算

組成整流橋的四個(gè)整流二極管型號(hào)相同。每個(gè)二極管的耐壓值為:

V=21.2V

    平均電流為:

由于電路中沒有負(fù)載電阻,所以正常情況下,二極管中的電流很小。

經(jīng)過濾波后的電路電壓為:

=21V( V)

時(shí)間常數(shù):

  ,

二極管D7耐壓值為:12V

4.2 控制電路參數(shù)計(jì)算

   由于各路電路相同,各路的電路參數(shù)也相同。

   以第一路為例,取R1=43kΩ,R2=180Ω,三極管為高頻小功率管。

   三極管靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算:

指示燈泡的額定電壓為8V,額定電流為0.15A,額定功率為

=1.2W,電阻為:

=53.3Ω

則R4阻值為:

=700Ω

可控硅的正向電流大于0.15A

二極管D1陰極的電位為0.7V

4.3 報(bào)警聲產(chǎn)生電路參數(shù)

R25、R26、C11與555構(gòu)成音調(diào)振蕩電路,振蕩頻率為:

f=1.44/(R25+2R26)C11,振蕩頻率為668Hz

    三極管T7的靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算:

      












                  實(shí)驗(yàn)總結(jié)

經(jīng)過一周左右的課程設(shè)計(jì)終于要畫上一個(gè)完美的句號(hào);匚哆@個(gè)過程,確實(shí)充滿著酸甜苦辣。設(shè)計(jì)的過程并非一帆風(fēng)順,遇到了許多困難,但我選擇迎難而上,這也正是勇者的姿態(tài)。通過一周的課程設(shè)計(jì),我學(xué)到了許多,這讓我擁有了一次運(yùn)用我所學(xué)模電知識(shí)的機(jī)會(huì)。

在課程設(shè)計(jì)開始前,我總覺得設(shè)計(jì)多路防盜報(bào)警器對(duì)我來說是太難了。我也曾多次以此為借口,推延設(shè)計(jì)的開始時(shí)間。直到我聽說,有人已經(jīng)快要完成時(shí),我才變得緊張起來。迫于壓力與我對(duì)自己的自信,我還是開始設(shè)計(jì)了。

在課程設(shè)計(jì)開始階段,遇到的問題比較多。通過查找資料,我開始漸漸了解防盜報(bào)警器電路的原理,設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用。防盜報(bào)警器的種類繁多,技術(shù)含量與復(fù)雜程度也各不相同。我通過了解了各種類型的報(bào)警器電路的原理,然后開始考慮自己應(yīng)該設(shè)計(jì)何種類型的報(bào)警器。據(jù)課題要求,應(yīng)該是設(shè)計(jì)一種開路式報(bào)警器。這也是眾多報(bào)警器中比較簡(jiǎn)單的一種。考慮到我所學(xué)的知識(shí)有限,難以設(shè)計(jì)復(fù)雜的報(bào)警器電路,最終決定設(shè)計(jì)通過可控硅與三極管控制的報(bào)警器電路。

在設(shè)計(jì)過程中,我參考了網(wǎng)上的一些報(bào)警器電路及其他資料。通過設(shè)計(jì)、查找資料,我了解了一些以前未學(xué)過的元件。如可控硅、555時(shí)基集成電路與揚(yáng)聲器。在畫原理圖時(shí),也花了好大的功夫,有些元件符號(hào)是自己設(shè)計(jì)的。我也收獲很多,我更熟練的掌握使用DXP繪制原理圖的方法。重要的是我初步學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)電子電路的方法與技巧,這對(duì)我而言,確實(shí)是大有裨益的。我相信有這次設(shè)計(jì)作基礎(chǔ),我以后會(huì)設(shè)計(jì)出更好的電子電路。





                 參考文獻(xiàn)

[1]. 康華光主編.《電子技術(shù)基礎(chǔ)》模擬部分(第五版),高等教育出版社。

[2]. 王濤主編.  《電工電子工藝實(shí)習(xí)》實(shí)驗(yàn)教程,山東大學(xué)出版社。

[3]. 韓亞萍主編.《Protel DXP基礎(chǔ)教程》,清華大學(xué)出版社。

[4]. 趙春云、曹經(jīng)穩(wěn)、趙春強(qiáng)主編.《常用電子元器件及應(yīng)用電路手冊(cè)》,電子     工業(yè)出版社。

[5]. 黃繼昌主編.《電子元器件應(yīng)用手冊(cè)》,人民郵電出版社。

[6]. 楊寶清、宋文貴主編.《實(shí)用電路手冊(cè)》,機(jī)械工業(yè)出版社。













附錄:電路元件的選擇

此6路防盜報(bào)警器電路中所用的各種元件信息如下表:

元件名稱

元件標(biāo)號(hào)

數(shù)值

型號(hào)

電解電容

C1——C6,C8

47uF

 

C7

470uF

 

C12

1uF

 

瓷片電容

C10

47nF

473

C11

22nF

223

C13

33nF

333

C14

22nF

223

二極管

D1-D8

8只

2CP10

可控硅

SCR1—SCR6

6只

KP11

指示燈

DS1——DS6

6只

XZ8-0.15

集成塊

IC1

1只

78L12

IC2

1只

NE555

電阻

R1、R5、R9、R13

  43K6只

色 標(biāo)

R17、R21、R26

黃橙橙銀

R3、R7、R11、R15

  12K6只

色 標(biāo)

R19、R23、R25

棕紅橙銀

R2、R6、R10、R14

   180Ω6只

色 標(biāo)

R18、R22

棕灰棕銀

R27

180K

棕灰橙銀

R28

2.4K

紅黃紅銀

開關(guān)

S1——S6

6只

DS-03

K、K1

2只

KDC-1201

晶體三極管

T1——T7

7只

3DG12

T8

1只

3AX31

變壓器

Tr

1只

 

電位器

W1——W6

22K6只

 

揚(yáng)聲器

Y

1個(gè)

 

直流電源

 

12V

 

說明:電阻均選用碳膜電阻器,電阻的大小及色標(biāo)在上表中均已注明,可直接到市場(chǎng)上購買到。6只電位器選用普通的,可用起子直接調(diào)節(jié)其阻值。普通電容均選用瓷片電容,在電容表面都標(biāo)有標(biāo)號(hào)。標(biāo)號(hào)在上表中也已注明。電解電容容值都已知到,選購時(shí),可選耐壓值為35V的電解電容,也可選擇耐壓值更高的。二極管型號(hào)大多相同,為N型硅材料小信號(hào)管。三極管T1——T7選用硅材料NPN型高頻小功率管。而三極管T8選用鍺材料PNP型低頻小功率管?煽毓柽x用普通反向阻斷型,1A耐壓100V,正向管壓降0.4V-1.2V.指示燈的型號(hào)為XZ8-0.15,額定電壓為8V,額定電流為0.15A,壽命為1500小時(shí),既環(huán)保又節(jié)能。變壓器為15V變壓器,有三個(gè)短線,較常見。此多路報(bào)警器電路中所用元件在市場(chǎng)都能買到,且價(jià)格大多比較便宜。


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沙發(fā)
ID:185251 發(fā)表于 2017-3-31 23:28 | 只看該作者
我的開關(guān)電源也是P1014,單片機(jī)也是15系列的,出現(xiàn)的問題和你一摸一樣,10次9次都死機(jī),請(qǐng)問你解決了嗎?如何解決的。
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板凳
ID:340558 發(fā)表于 2018-5-29 14:24 來自手機(jī) | 只看該作者
需要另外買電線嗎
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地板
ID:493240 發(fā)表于 2019-5-8 12:23 | 只看該作者
有仿真圖嗎
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5#
ID:491875 發(fā)表于 2019-5-9 08:50 | 只看該作者
可控硅的觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)過于復(fù)雜。作為小電流使用的可控硅,常用的MOC-100系列的觸發(fā)靈敏度很高,完全不需要加三極管驅(qū)動(dòng),可以直接使用電阻限流驅(qū)動(dòng)觸發(fā)。這樣可以省略多只三極管和電阻而簡(jiǎn)化電路
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6#
ID:491875 發(fā)表于 2019-5-9 08:53 | 只看該作者
另外,電路使用了性價(jià)比很低的而且現(xiàn)在基本上已經(jīng)很難購買的3AX31鍺材料三極管是不可取的,我們完全可以使用性價(jià)比更高的硅材料三極管9012或者8550來代替3AX31!
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