畢業(yè)設(shè)計論文(正文)

1、九嶷職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計標(biāo) 題：多點斷線式報警器學(xué)生：去系部：機(jī)電工程系專業(yè)：機(jī)電一體化技術(shù)班 級：09機(jī)電大專1班指導(dǎo)教師：永輝郁悅九嶷職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處制目錄摘要11、任務(wù)分析，方案設(shè)計21.1任務(wù)分析21.2方案設(shè)計22、直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計 22.1直流穩(wěn)壓電源原理圖22.2直流穩(wěn)壓電源波形圖33、555定時器芯片工作原理33.1 555定時器33.2 555定時器原理圖 43.3 555定時器應(yīng)用 54、多點斷線式報警器電路設(shè)計74.1多點斷線式報警器電路圖74.2仿真結(jié)果及分析75、主要儀器與設(shè)備8結(jié)論9參考文獻(xiàn)9附錄9后記10摘要多點斷線式報警器可根據(jù)音響頻率的不同來判斷斷線的位

2、置，用于防盜中很 能及時的發(fā)現(xiàn)被盜地點，能夠更好的協(xié)助公安機(jī)關(guān)抓捕犯罪嫌疑人。多點斷線式 報警器可以很廣泛的應(yīng)用，隨時隨地的安裝與調(diào)試。555定時器有著很好的應(yīng)用能夠更好的改裝成其他電路。構(gòu)成多諧振蕩器后 可以改變一定的參數(shù)來改變報警器震動頻率這樣可以通過音響發(fā)出不同的聲音。 通過二極管可以是電流的單一方向。這樣就可以進(jìn)展設(shè)計。關(guān)鍵詞：多點555定時器報警1. 任務(wù)分析，方案設(shè)計采用555定時器設(shè)計電路，使用可調(diào)電阻來調(diào)節(jié)各線觸發(fā)報警的靈敏度，當(dāng)其中任意的戒 備線被扯斷或可調(diào)電阻很大就會充電，然后引起555定時器的起震，發(fā)出不同頻率聲音，識別各點斷線報警。1.1任務(wù)分析使用不同的值得電阻分別監(jiān)

3、控不同的位置，每個電阻連接一個發(fā)光二極管，平時將他們接 地VD1-VD5都處于反偏狀態(tài)，這時他們就不能給電容充電，當(dāng)有一個被扯斷就會充電然后引起 555定時器的起震，然后就會發(fā)出聲音。由于 R1、R5 R6的電阻是可調(diào)的故報警器可以發(fā)出不 同的聲音，值班人員通過聲音就可以判斷出那里發(fā)生了事。1.2方案論證斷電式防盜報警器總體方框圖如下列圖 2.1所示電源電路11控制開關(guān) Lr悴制電路匚二報務(wù)電路防盜線電路圖2-2.1引用其工作原理為：防盜絲是多根細(xì)導(dǎo)線，它可設(shè)置在防盜的物品上或門窗上，當(dāng)控制開關(guān)閉 合時，報警器處于關(guān)閉狀態(tài)。翻開控制開關(guān)后，一旦有盜賊進(jìn)入使防盜線斷裂，就會使觸發(fā)器 輸出高電平，

4、揚聲器給出警報聲。即使盜賊將碰斷了的防盜線接上也不會使輸出狀態(tài)改變，只 有按動控制開關(guān)才能解除報警控制。2. 直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計2.1直流穩(wěn)壓電源原理圖直流穩(wěn)壓電源原理圖：如圖3-3.1所示220V交流電經(jīng)過變壓器降為12V,經(jīng)橋式整流，濾 波后得到12V平滑直流電壓，經(jīng)LM7812三端穩(wěn)壓集成電路輸出12V直流穩(wěn)定電壓。2.2直流穩(wěn)壓電源波形圖如圖 3-3.2LrJ|7&12CT1 xsci -u a - z* - 會 * » 3 a d 亠聽g :'JI直流穩(wěn)壓電源波形圖所示 3-3.23、555定時器芯片工作原理與應(yīng)用3.1 555定時器555是一種模擬和數(shù)字

5、功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件。一般用雙極性工藝制作的稱為555,用CMOS工藝制作的稱為7555,除單定時器外，還有對應(yīng)的雙定時器 556/7556。555定時器的 電源電壓圍寬，可在4.5V6V工作，7555可在38V工作，輸出驅(qū)動電流約為200mA，因而其 輸出可與TTL CMOS或者模擬電路電平兼容。555定時器產(chǎn)品有TTL型各CMOS型兩類。TL型 產(chǎn)品型號的最后三位都是 555，CMOS型產(chǎn)品的最后四位都是 7555,它們的邏輯功能和外部引 線排列完全一樣。555定時器的電路如圖4-4.1所示。它由三個阻值為5k?的電阻組成的分壓器、 兩個電壓比擬器C1和C2、根本RS觸發(fā)器、放電晶體

6、管T、與非門和反相器組成。圖4-4.1定時器原理圖引用3.2 555定時器原理555定時器是一種數(shù)字電路與模擬電路相結(jié)合的中規(guī)模集成電路。該電路使用靈活、方便， 只需外接少量的阻容元件就可以構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等，因而廣泛用于信號的產(chǎn)生、變換、控制與檢測。分壓器為兩個電壓比擬器 C1、C2提供參考電壓。如5端懸空，那么比擬器C1的參考電壓 為，加在同相端；C2的參考電壓為，加在反相端。4引腳是復(fù)位輸入端。當(dāng)其為0時，根本RS觸發(fā)器被置0,晶體管T導(dǎo)通，輸出端u0為低 電平。正常工作時，輸出端u0為1。U11和U12分別為6端和2端的輸入電壓。當(dāng)uii>23Ucc,U2>1/

7、3Ucc時，C1輸出為低電平，C2 輸出為高電平，根本RS觸發(fā)器被置0,晶體管T導(dǎo)通，輸出端U0為低電平。當(dāng)u11<N3Uccu12<1/3Ucc時，C1輸出為高電平，C2輸出為低電平，根本RS觸發(fā)器被置1, 晶體管T截止，輸出端U0為高電平。當(dāng)U11<23Uccm2>1/3Ucc時，根本RS觸發(fā)器狀態(tài)不變，電路亦保持原狀態(tài)不變。綜上所述，可得555定時器功能如表圖4-4.2所示。輸入輸出%】輸岀U-晶萍首T0XX0導(dǎo)通10導(dǎo)通11戳止1%(3忑保捋表4-4.2 555定時器功能表3.3 555定時器應(yīng)用1.單穩(wěn)態(tài)電路前面介紹的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有兩個穩(wěn)態(tài)的輸出狀態(tài)和，且兩

8、個狀態(tài)始終相反。而單穩(wěn)態(tài)觸 發(fā)器只有一個穩(wěn)態(tài)狀態(tài)。在未加觸發(fā)信號之前，觸發(fā)器處于穩(wěn)定狀態(tài)，經(jīng)觸發(fā)后，觸發(fā)器由穩(wěn) 定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)狀態(tài)，暫穩(wěn)狀態(tài)保持一段時間后，又會自動翻轉(zhuǎn)回原來的穩(wěn)定狀態(tài)。單穩(wěn)態(tài) 觸發(fā)器一般用于延時和脈沖整形電路。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路的構(gòu)成形式很多。圖 a所示為用555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，R、C為外接元件，觸發(fā)脈沖ui由2端輸入。5端不用時一般通過O.OluF電容接地，以防干擾。下面 對照圖b進(jìn)展分析(a)電路圖(b)波形圖(1)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)時，輸出uo為低電平，即無觸發(fā)器信號ui為高電平時，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)輸出低電平。在ui負(fù)脈沖作用下，低電平觸發(fā)端得到低于1/3Ucc觸發(fā)信號

9、，輸出uo為高電 平，放電管VT截止，電 路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，定時開場。(2)暫穩(wěn)態(tài)在t=t1瞬間，2端輸入一個負(fù)脈沖，根本RS觸發(fā)器置1,輸出為高電平，并使晶體管T截止，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。此后，電源又經(jīng) R向C充電，充電時間常數(shù)=RC電容的電壓按指數(shù)規(guī)律上升。在t=t2時刻，觸發(fā)負(fù)脈沖消失，假設(shè)uc<23Ucc根本RS觸發(fā)器保持原狀態(tài)，u0仍為高電 平。在t=t3時刻，當(dāng)uc上升略高于時，根本RS觸發(fā)器復(fù)位，輸出uO=O,回到初始穩(wěn)態(tài)。同時， 晶體管T導(dǎo)通，電容C通過T迅速放電直至uc為0。這時，電路為下次翻轉(zhuǎn)做好了準(zhǔn)備。輸出脈沖寬度tp為暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時間，即電容 C的電壓從0充至所需的時間，

10、式為：Tw=1.1RC由上式可知： 改變R、C的值，可改變輸出脈沖寬度，從而可以用于定時控制。 在R、C的值一定時，輸出脈沖的幅度和寬度是一定的，利用這一特性可對邊沿不陡幅度不齊的波形進(jìn)展整形。2 多諧振蕩器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。圖a所示是由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器。R1、R2和C是外接元件。剛接通電源時，uc=O, uO=1。當(dāng)uc升至后，比擬器C1輸出低電平，根本RS觸發(fā)器置0,定時 器輸出u0由1變?yōu)?/p>

11、0。同時，三極管T導(dǎo)通，電容通過R2放電，uc下降。在1/3Ucc<uc<23Ucc 期間，u0保持低電平狀態(tài)。在uc下降至以后，比擬器C2輸出低電平，使觸發(fā)器置1,輸出u0 由0變?yōu)?。同時三極管T截止，于是電容C再次被充電。如此不斷重復(fù)上述過程，多諧振蕩 器的輸出端就可得到一串矩形波。工作波形如圖b所示。振蕩周期等于兩個暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時間。第一個暫穩(wěn)態(tài)時間tp1為電容C的電壓uc從充電至所需時間。4、多點斷線式報警器電路設(shè)計4.1多點斷線式報警器電路圖T1：:XLV1aceipace:LM7&12CTR1 ?.7kifKoy-Spaw46 kQVZ- 彷 Vrrns護(hù)；：

12、.K JB1'' <XMM1D11N5059-UT -LW555C二0.（坤卜（多點斷線式報警器電路圖5-5.1）4.2仿真結(jié)果及分析工作過程：其中S1、S2、S3為報警器戒備線，如下圖5-5.1丨當(dāng)開關(guān)控制S1、S2、S3 閉合時，報警器處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)開關(guān) S1斷開其余開關(guān)閉合時，555定時器7號引腳由低電位 變?yōu)楦唠娢唬瑘缶魈幱趫缶癄顟B(tài)；當(dāng)開關(guān)S2斷開其余開關(guān)閉合時，555定時器7號引腳由低電位變?yōu)楦唠娢?，報警器處于報警狀態(tài)；當(dāng)開關(guān)S3斷開其余開關(guān)閉合時，555定時器7號引腳由低電位變?yōu)楦唠娢?，報警器處于報警狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)S1、S2斷開S3閉合時，555定時器7號引

13、腳由低電位變?yōu)楦唠娢?，報警器處于報警狀態(tài)，當(dāng)S1、S2、S3開關(guān)全部斷開時，報警器處于報警狀態(tài)，并且可以利用可調(diào)電阻來到達(dá)報警器的靈敏度同時發(fā)出不同的聲音圖5-5.2。如需增加防盜路數(shù)，只要增加戒備線、可變電阻器和發(fā)光二極管的數(shù)量即可。仿真結(jié)果說明設(shè)計到達(dá)了預(yù)期的目的圖 5-5.2T1 0時間IBM 刃-ns通劭反向2 ,sa30月 32 -05in|偎存T2-T1D.ODOsO.ODO V5、主要儀器與設(shè)備名 稱符號材料及選用電位器RP1 RP2選用有機(jī)實心電阻器或合成膜可變電阻器電容C1 C7選用高頻瓷介電容器和選用耐壓值為 16V的鋁電解電容器發(fā)光二極管LEDLED3均選用©

14、3mm的咼亮度發(fā)光二極管晶體管V選用2N5551或3DG12型硅NPN晶體管揚聲器BL選用0.25W、8Q的電動式揚聲器555定時器IC開關(guān)S選用微型單極撥動式開關(guān)四個戒備線使用© 0.1mm的漆包線變壓器一個橋式整流MDA970A橋式整流MDA970A 個測量工具數(shù)子萬用表一個和示波器一臺結(jié)論通過本次課程設(shè)計，我們熟悉了集成電路及有關(guān)電子元器件的使用，掌握了仿真軟件 multisim 11的應(yīng)用，學(xué)習(xí)和掌握數(shù)字電路中根本知識的應(yīng)用尤其是 555時基電路。在歷設(shè)計， 制作的過程當(dāng)中，我不但把以前學(xué)過的數(shù)字電子技術(shù)方面的知識做了全面的重新的認(rèn)識。還學(xué)到了很多課堂上根本無法學(xué)到的知識。

15、以前我們雖然進(jìn)過一個學(xué)期的學(xué)習(xí)， 并且都在期末 考試和數(shù)字電子實驗當(dāng)中取得了不錯的成績。但是經(jīng)過這次的設(shè)計，我才發(fā)現(xiàn)，我們之前對 數(shù)字電子的理論知識認(rèn)識是那么的淺薄， 對仿真軟件的應(yīng)用幾乎是一竅不通， 對于數(shù)字電路 的應(yīng)用簡直如盲人摸象。在設(shè)計的過程中，我們慢慢學(xué)習(xí)、摸索、體會。一開場，我們在網(wǎng)上查閱資料，拿著別 人制作好的其他相關(guān)的電路圖來研究，弄懂別人的設(shè)計思路，設(shè)計方案。之后針對自己將要 設(shè)計的電路的要求進(jìn)展修改。之后用仿真軟件仿真。來驗證自己的思路的可行性。我們對數(shù) 字電子的認(rèn)識和應(yīng)用都有了很大的提高。這次設(shè)計給我們的收獲是巨大的。參考文獻(xiàn)1有卿主編.555時基集成電路原理與應(yīng)用.M上機(jī)械工業(yè),2007.72房國志主編.模擬電子技術(shù)根底.M :國防工業(yè),2007.73焱主編.數(shù)字電子技術(shù)根底.M:電子工業(yè)，2009.64于安紅主編.簡明電子元器手冊.M:交通大學(xué),2005.125延明主編.電工、電子計算手冊.M:電子工業(yè),2009.9附錄Cf?多點斷線式報警器電路圖后記在設(shè)計完成之際，首先向我的導(dǎo)師教師致以最真誠的感。在我設(shè)計研究過程中教師和郁教師不斷地給予關(guān)心