2022年触摸式防盗报警器课程设计 .docx

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1、精品_精品资料_摘要目前,我国国内生产总值稳固而快速的增长,人们的生活水平有了很大的提高, 但与此同时,社会人口的流淌性大大增加了,社会结构和社会治安都日趋复杂,入 室抢窃、偷盗等诸多社会问题的频繁发生,使人们对家庭生命财产的安全越来越重 视.传统的机械式 防盗网、防盗窗）家居防卫系统在实际使用中暴露了很多隐患, 但先进的技术总为人带来很多的便利,触摸式报警器有着传统防盗系统所不行及的 优势,其自动化程度高,是防盗的一道有力武器.此次电子技术课程设计我的选题是触摸式报警器,触摸式报警器用途特别广泛, 不仅可用于私家的住宅、车辆的安全防盗,也可以用于企事业单位厂房、珍贵物品 等防盗,省去了过去的

2、大量金属电网等等它的设计对于安全防盗是特别有必要的. 同时也对电子专业的课程有了进一步的明白与把握,并能够应用有关的专业理论去 完成电子课程设计.本课程设计设计通过触摸电极片,经电容处理所得尖波信号触发IC1NE555 的 2脚使定时器进入暂稳态,达到定时30S 的成效,输出端3 脚输出高电平触发IC2NE555 振荡电路产生周期为 T 的振荡信号,振荡信号经 LM386 芯片构成的集胜利率放大电路放大驱动扬声器发出报警声,30S 后,IC1 的 3 脚输出高低电平,报警声消逝,直至下一次触摸电极片.关键词：触摸式报警器. NE555.LM386 芯片目录1 绪论11.1 前言11.2 整体电

3、路设计1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2 设计内容及要求22.1 设计任务及要求22.2 总体方案设计 22.3 元器件介绍23 设计原理及参考电路63.1 单稳态电路 63.2 音频振荡电路 63.3 功率放大电路 73.4 整体电路 9可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4 设计总结及心得体会11参考文献121 绪论1.1 前言目前,我国国内生产总值稳固而快速的增长,人们的生活水平有了很大的提高, 但与此同时,社会人口的流淌性大大增加了,社会结构和社会治安都日趋复杂,入 室抢窃、偷盗等诸多社会问题的频繁发生,使人们对家庭生命财产的安全越来越重 视.传统的机械式

4、 当有人触摸到金属片的时候,报警器发出报警,连续30s后停止,如再次触摸就再报警.2 扬声器为 0.125 瓦, 8 欧姆.3 设计单稳态电路,音频震荡电路,功率放大电路.4 电源电压为 9V 直流.2.2 总体方案设计触摸式报警器的报警原理：通过触摸电极片,驱动扬声器发出肯定时间的警报声.音频振荡电路通过外部触发信号产生振荡信号,振荡信号经音频功率放大电路放大驱动扬声器发出警报声,单稳态电路掌握报警声的长短.元器件清单如表元件名称2-1数量元件名称数量NE555 芯片电阻2 块5 个LM386 芯片电容1 块6 个可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_开关1 个导线如干干电池6 节

5、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1、NE555 内部功能图：表 2-1 元器件清单可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图 2.2 NE555 内部功能框图NE555 是属于 555 系列的计时 IC 的其中的一种型号 , 555 系列 IC 的接脚功能及运用都是相容的,只是型号不同的因其价格不同其稳固度、省电、可产生的振荡频率也不大相同.而555 是一个用途很广且相当普遍的计时IC , 只需少数的电阻和电容,便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号.555 定时器的功能表：表 2.2 555 定时器功能表可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_555 组

6、件接上适当 R、C 定时元件和连线,可构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器等电路.在外加输入信号的作用下,NE555 的功能如表 2-2 所示, 其中 X 表示任意态.NE555 的特点有： 1.只需简洁的电阻器、电容器,即可完成特定的振荡延时作用.其延时范畴极广,可由几微秒至几小时之久.2. 它的操作电源范畴极大,可与 TTL ,CMOS 等规律电路协作,也就是它的输出电平及输入触发电平,均能与这些系列规律电路的高、低电平匹配.3. 其输出端的供应电流大,可直接推动多种自动掌握的负载.4. 它的计时精确度高、温度稳固度佳,且价格廉价.2、LM386 芯片LM386 是一种音频集胜利放,

7、具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范畴大、外接元件少和总谐波失真小等优点,广泛应用于录音机和收音机之中.LM386 是音频功率放大器 ,1.5W 的,最大可以到 2W,可以不接多少元件就可 以工作,比如直流下 ,第 2,4 脚接的,3 脚输入信号 ,第 5 脚接个隔直电容输出到喇叭 ,第 6 脚接电源+就可以工作 .沟通整流的供电时 ,1,8 脚间接个 10uF 的电容 LM386 的封装形式有塑封 8 引线双列直插式和贴片式.特性: 静态功耗低 ,约为 4mA,可用于电池供电.工作电压范畴宽 ,4-12V 或 5-18V . 外围元件少.电压增益可调 ,20-200.低失真度.图 2-

8、3LM386 芯片2 脚为反相输入端3 脚为同相输入端5 脚为输出端4 脚为接的端6 脚为电源端7 脚为旁路端可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1 脚和 8 脚为电压增益设定端3 单元电路设计及工作原理分析3.1 单稳态触发电路1、电路组成：Ne555 定时器构成的单稳态触发器如下图所示：图 3.1 单稳态触发器发器工作波形 ：图 3.2 工作波形2、工作原理：接通电源 , VCC 对 C 充电,使 uC 上升, 当 uC 2/3 Vcc 时,电路进入稳态.t如在电路触发输入端 TR 加入一个负向触发脉冲后,电路进入暂稳态. VCC通过 R 对 C 充电, uC 上升,当 uC2

9、/3Vcc 时,复原稳态.电路输入端的 R1 和 C1 构成输入微分环节,以保证外加触发脉冲信号的宽度小于电路输出脉冲的宽度.该电路可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_输出脉宽为：W = RCln3 1.1RC可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3.2 音频振荡电路当接通电源 V CC 时,假如电容 C3 的初始电压为 0,第三脚处于高电平,放电管T 截止,电源通过R3 和 R2 向电容 C3 充电,经过 t1 时间后, uc 达到高触发电平2Vcc/3,u0 由 1 变为 0,此时放电管 T 导通,电容 C3 通过电阻 R2 放电,到 t=t2 时,48VccR37R

10、23NE55562C35C41uc 下降到低触发电平V CC/3, u0 又翻回到 1 状态,立即 T 又截止,电容 C3 又开头充电,如此反复,在输出端得到矩形波电压.图 3.2 NE555 构成的多谐振荡电路充电时间： T1=0.7R3+R2C3放电时间： T2=0.7R2C3矩形波的周期： T=T1+T2当 4 脚复位端接入单稳态电路3 脚输出的低电平,振荡电路振荡不振荡,无振荡信号产生,当接入单稳态电路3 脚输出的高电平常,振荡电路才产生振荡信号, 作为功率放大电路的输入信号.3.3 功率放大电路功率放大电路通常作为多级放大电路的输出级.要求放大电路有足够大的输出功率.这样的放大电路统

11、称为功率放大电路.功率放大的基本原就： 输出功率大：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_要求输出功率尽可能大为了获得大的功率输出,要求功放管的电压和电流都有足够大的输出幅度,因此管子往往在接近极限运用状态下工作.效率要高：效率要高由于输出功率大,因此直流电源消耗的功率也大,这就存在一个效率问题.所谓效率就是负载得到的有用信号功率和电源供应的直流功率的比值.这个比值越大,意味着效率越高.非线性失真要小：非线性失真要小功率放大电路是在大信号下工作,所以不行防止的会产生非线性失真,而且同一功放管输出功率越大,非线性失真往往越严峻,这就使输出功率 和非线性失真成为一对主要冲突.但是,在不同

12、场合下,对非线性失真的要求不同, 例如,在测量系统和电声设备中,这个问题显得重要,而在工业掌握系统等场合中, 就以输出功率为主要目的,对非线性失真的要求就降为次要问题了.散热少：BJT 的散热问题在功率放大电路中,有相当大的功率消耗在管子的集电结上, 使结温顺管壳温度上升.为了充分利用答应的管耗而使管子输出足够大的功率,放大器件的散热就成为一个重要问题.参数挑选：在功率放大电路中,为了输出较大的信号功率,管子承担的电压要高,通过的电流要大,功率管损坏的可能性也就比较大,所以功率管的参数挑选与爱护问题也不容忽视.分析任务：功率放大电路的分析任务是：最大输出功率、最高效率及功率三极管的安全工作参数

13、.在分析方法上,由于管子处于大信号下工作,故通常采纳图解法.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图 3.3 音频功率放大电路仿真截图参数如下： C5=0.05uF C6=250uFR4=10KRL=8P=0.125WLM386 芯片 Vcc=2.4V输入波形的幅值是 4.024可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_CC运算公式： POM=V2/42 RLPOM =0.125W RL=8V CC=2.4V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Vim = VCC/22 AVV CC=2.4VV im=4.024V振荡电路产生的柔弱信号经LM386 芯片构成的集胜利率

14、放大电路放大20 倍驱动 P=0.125W RL =8的扬声器发出警报声,通过 RW 调剂扬声器的音量3.4 整体电路可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图 3.4 触摸式报警器电路如图 3.4 所示,用手摸金属片M 时, IC1NE555 第 2 端脚接受的杂波信号触发其进入暂稳态,电容C1 开头充电,在充电时间 TW=1.1R1*C1 达到前,第 5 脚输出为高电平,第 5 脚输出的高电平触发 IC2NE555 多谐振荡电路振荡产生柔弱信号柔弱信号,柔弱信号经 LM386 芯片构成的集胜利率放大电路放大20 倍驱动扬声器发出报警声,报警 30S后 IC1NE555 复位端复位,

15、报警声停.4 终止语此次电子技术课程设计基本完成,从开头到终止历经近两周时间,两周虽短, 但在这个过程中,我们小组几人经过不断争论,查阅资料,请教老师和同学,逐步逐步的对设计越来越熟识,脑海里越来越有法子.虽然此过程中,我们失败了很多次,每一个新的想法,每一个新的电路图,抱着胜利的希望接通时,结果常常让人心情掉落谷底,但是,战胜很多次失败,我们走向了胜利,我们最终完成了此次的电子技术课程设计触摸式报警器.设计的时间一晃而过,也可以说很漫长.构思、设计、查资料、上网搜寻、画图,实在是漫长.付出终有回报,我们完成了这次课程设计任务,我现在心里有一股极其剧烈的成就感；经过这段宝贵的时间的学习探究,我

16、已初步把握了电子技术的初步应用,以及数字电路的学问和有关器件的应用.我深刻的体会到了一个数字系统巨大的学问体系并且使我深刻体会了从书本学问到实际应用的设计过程.在胜利之余,通过不断反省自我,我发觉了自身仍有很多不足,所学到得学问仍远远不够,以至于仍有一些功能不能被完成,但通过学习这一次实践,增强了我们的团结合作才能,实际动手才能,提高和巩固了电子电工方面的学问.从中,我可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_们的团队合作精神也大大增强,没有最强的个人,只有最强的团队,并让我们熟识到把理论用于实践是多么重要.此后,我仍有把此次设计的收成,心得运用于以后的生活和学习之中,学会分析,学会探讨

17、,学会请教,学会查阅,学会合作.在这个学问日新月异的时代,我们只有不断学习,不断提升自我才能不被社会所剔除.参考文献1 黄智伟主编电子电路运算机仿真设计与分析.电子工业出版社 .20222 曾建唐主编 .电工电子基础实践教程 .机械工业出版社 .20223 康光华主编 .电子技术基础 .高教出版社出版 .第四版 .19994 陈坚赵玲主编 .电力电子技术及应用 .北京中国电力出版社 .20225 石新春主编 .电力电子技术 .北京中国电力出版社 .20226 曹丰文主编 .电力电子技术基础 .北京中国电力出版社 .20227 贺益康潘再平主编 .电力电子技术 .北京科学出版社 .2022可编辑资料 - - - 欢迎下载