變音警笛電路

1、目錄1.總體方案的設(shè)計(jì)與選擇11.1.方案原理構(gòu)思11.1.1.提出原理方案11.1.2. 原理方案的比較與選擇21.2.總體方案的確定31.2.1. 單元電路的選擇與設(shè)計(jì)31.2.2. 元器件的選擇31.2.3. 參數(shù)計(jì)算41.2.4. 總體電路52.總體電路圖,印刷板圖及相關(guān)說明53.計(jì)算機(jī)仿真及相關(guān)說明93.1.仿真電路圖及仿真結(jié)果93.2仿真過程闡述94.安裝調(diào)試104.1. 元件引腳識(shí)別104.2. 元件的檢測134.3. 用到的儀器儀表134.4.調(diào)試步驟134.5. 調(diào)試常見的故障與處理方法135.心得體會(huì)16參考文獻(xiàn)171. 總體方案的設(shè)計(jì)與選擇1.1.方案原理構(gòu)思1.1.1.

2、提出原理方案555定時(shí)器的發(fā)展：555定時(shí)器是美國Signetics公司1972年研制的用于取代機(jī)械式定時(shí)器的中規(guī)模集成電路，因輸入端設(shè)計(jì)有三個(gè)5k的電阻而得名。此電路后來竟風(fēng)靡世界。目前，流行的產(chǎn)品主要有4個(gè)：BJT兩個(gè)：555，556（含有兩個(gè)555）；CMOS兩個(gè)：7555，7556（含有兩個(gè)7555）。 555定時(shí)器可以說是模擬電路與數(shù)字電路結(jié)合的典范。 555的設(shè)計(jì)制作：兩個(gè)比較器 C1和 C2各有一個(gè)輸入端連接到三個(gè)電阻R組成的分壓器上，比較器的輸出接到RS觸發(fā)器上。此外還有輸出級(jí)和放電管。輸出級(jí)的驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)200mA。 比較器C1和C2的參考電壓分別為UA和UB，根據(jù)C1和C2

3、的另一個(gè)輸入端觸發(fā)輸入和閾值輸入，可判斷出RS觸發(fā)器的輸出狀態(tài)。當(dāng)復(fù)位端為低電平時(shí)，RS觸發(fā)器被強(qiáng)制復(fù)位。若無需復(fù)位操作，復(fù)位端應(yīng)接高電平。555定時(shí)器的的應(yīng)用（1）構(gòu)成施密特觸發(fā)器，用于TTL系統(tǒng)的接口，整形電路或脈沖鑒幅等； （2）構(gòu)成多諧振蕩器，組成信號(hào)產(chǎn)生電路； 圖1振蕩周期： T=0.7（R1+2R2）C （3）構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，用于定時(shí)延時(shí)整形及一些定時(shí)開關(guān)中。 555應(yīng)用電路采用這3種方式中的1種或多種組合起來可以組成各種實(shí)用的電子電路，如定時(shí)器、分頻器、脈沖信號(hào)發(fā)生器、元件參數(shù)和電路檢測電路、玩具游戲機(jī)電路、音響告警電路、電源交換電路、頻率變換電路、自動(dòng)控制電路等。555定時(shí)器

4、是一種集模擬，數(shù)字于一體的中規(guī)模集成電路，其應(yīng)用極為廣泛。它不僅用于信號(hào)的產(chǎn)生和變換，還常用于控制與檢驗(yàn)電路中。定時(shí)器有雙極型和CMOS兩種類型的產(chǎn)品，它們的結(jié)構(gòu)及工作原理基本相同，沒有本質(zhì)的區(qū)別。一般來說，雙極型定時(shí)器的驅(qū)動(dòng)能力較強(qiáng)，電源電壓范圍為1516V，最大負(fù)載電流可達(dá)200mA。而COMS定時(shí)器的電源電壓范圍為318V，最大負(fù)載電流在4mA以下，它具有功耗低，輸入阻抗高等優(yōu)點(diǎn)。1.2.總體方案的確定555 定時(shí)器成本低，性能可靠，只需要外接幾個(gè)電阻、電容，就可以實(shí)現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。它也常作為定時(shí)器廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、電子測量及自動(dòng)

5、控制等方面。555 定時(shí)器的內(nèi)部電路框圖和外引腳排列圖分別如圖 1 和圖 2 所示。它內(nèi)部包括兩個(gè)電壓比較器，三個(gè)等值串聯(lián)電阻，一個(gè) RS 觸發(fā)器，一個(gè)放電管 T 及功率輸出級(jí)。它提供兩個(gè)基準(zhǔn)電壓VCC /3 和 2VCC /3 555 定時(shí)器的功能主要由兩個(gè)比較器決定。兩個(gè)比較器的輸出電壓控制 RS 觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當(dāng) 5 腳懸空時(shí)，則電壓比較器 C1 的同相輸入端的電壓為 2VCC /3，C2 的反相輸入端的電壓為VCC /3。若觸發(fā)輸入端 TR 的電壓小于VCC /3，則比較器 C2 的輸出為 0，可使 RS 觸發(fā)器置 1，使輸出端 OUT=1。如果閾值輸入

6、端 TH 的電壓大于 2VCC/3，同時(shí) TR 端的電壓大于VCC /3，則 C1 的輸出為 0，C2 的輸出為 1，可將 RS 觸發(fā)器置 0，使輸出為 0 電平。 它的各個(gè)引腳功能如下： （555定時(shí)器引腳圖如圖2所示）1腳：外接電源負(fù)端VSS或接地，一般情況下接地。 8腳：外接電源VCC，雙極型時(shí)基電路VCC的范圍是4.5 16V，CMOS型時(shí)基電路VCC的范圍為3 18V。一般用5V。 3腳：輸出端Vo 2腳：低觸發(fā)端 6腳：TH高觸發(fā)端 4腳：是直接清零端。當(dāng)此端接低電平，則時(shí)基電路不工作，此時(shí)不論TR、TH處于何電平，時(shí)基電路輸出為“0”，該端不用時(shí)應(yīng)接高電平。 5腳：VC為控制電壓

7、端。若此端外接電壓，則可改變內(nèi)部兩個(gè)比較器的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)該端不用時(shí)，應(yīng)將該端串入一只0.01F電容接地，以防引入干擾。 7腳：放電端。該端與放電管集電極相連，用做定時(shí)器時(shí)電容的放電。 在1腳接地，5腳未外接電壓，兩個(gè)比較器A1、A2基準(zhǔn)電壓分別為的情況下，555時(shí)基電路的功能表如表1示。 表1 555定時(shí)器的功能表 清零端高觸發(fā)端TH低觸發(fā)端Q放電管T功能0××0導(dǎo)通直接清零101x保持上一狀態(tài)保持上一狀態(tài)110x保持上一狀態(tài)保持上一狀態(tài)10 10 11 0導(dǎo)通截止置1 清零圖1 555計(jì)時(shí)器引腳分布圖圖2 555定時(shí)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)利用555定時(shí)器制作多諧振蕩器：多諧振蕩器又

8、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(gè)暫穩(wěn)態(tài)。在電路處于某一暫穩(wěn)態(tài)后，經(jīng)過一段時(shí)間可以自行觸發(fā)翻轉(zhuǎn)到另一暫穩(wěn)態(tài)。兩個(gè)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。如下圖3圖 3 多諧振蕩器電路和波形理論分析：接通電源后，假定是高電平，則T截止，電容C充電。充電回路是VCCR1R2 C地，按指數(shù)規(guī)律上升，當(dāng)上升到時(shí)（TH、端電平大于），輸出翻轉(zhuǎn)為低電平。是低電平，T導(dǎo)通，C放電，放電回路為CR2T地，按指數(shù)規(guī)律下降，當(dāng)下降到時(shí)（TH、端電平小于），輸出翻轉(zhuǎn)為高電平，放電管T截止，電容再次充電，如此周而復(fù)始，產(chǎn)生振蕩，經(jīng)分析可得 理論計(jì)算：輸出高電平時(shí)間 T=(R1+

9、R2)Cln2 輸出低電平時(shí)間T=R2Cln2 振蕩周期 T=(R1+2R2)Cln2 輸出方波的占空比 為    利用555定時(shí)器制作多諧振蕩器，輸入電源后，使其產(chǎn)生波形脈沖，為單電源變雙電源電路提供電路輸入。1.2.單元電路的選擇與設(shè)計(jì)1.2.1. 單元電路的選擇與設(shè)計(jì)利用555定時(shí)器制作多諧振蕩器，輸入電源后，使其產(chǎn)生波形脈沖，為單電源變雙電源電路提供電路輸入1.2.2. 元器件的選擇根據(jù)以上設(shè)計(jì)分析,我們選擇的元件必須符合設(shè)計(jì)的要求才行,因此按照每個(gè)模塊作出如下選擇：NE555 1個(gè) 電容 2000pf 1個(gè) 0.01uf 1個(gè) 22uf 二極管 2個(gè) 電阻 12千

10、歐 1個(gè) 導(dǎo)線若干1.2.3總體電路經(jīng)過一系列設(shè)計(jì)的方案確定及計(jì)算,我們得出以下電路：我們組用的MULTISIM10作為此電路的仿真。給電路12V的供電電壓，時(shí)基電路555接成無穩(wěn)態(tài)電路，3腳輸出頻率為20KHz、占空比為1：1的方波。3腳為高電平時(shí)，C4被充電；低電平時(shí)，C3被充電。由于VD1、VD2的存在，C3、C4在電路中只充電不放電，充電最大值為EC，在A、C兩端就得到+/-EC的雙電源。4.安裝調(diào)試4.1. 元件引腳識(shí)別NE555元件引腳如下： 時(shí)基電路555是一種用途較廣的精密定時(shí)器，可用來發(fā)生脈沖、作方波發(fā)生器、自激振蕩器、定時(shí)電路、延時(shí)電路、脈寬調(diào)制電路、脈寬缺少指示電路、監(jiān)視

11、電路等。其工作電壓為518V，常用1015V，最大輸出電流200mA，可驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)管、繼電器、發(fā)光管、指示燈、，做振蕩器時(shí)，最高頻率可達(dá)300kHz。時(shí)基電路555比較簡單，內(nèi)部集成了21個(gè)晶體三極管、4個(gè)晶體二極管和16個(gè)電阻組成了兩個(gè)電壓比較器、一個(gè)R-S觸發(fā)器、一個(gè)放電晶體管和一個(gè)由3只電阻組成的分壓器。圖中上比較器A1和下比較器A2是由兩個(gè)高增益的電壓比較器，VT為放電三極管，3個(gè)電阻R1、R2、R3阻值都是5k，是3個(gè)5組成，時(shí)基電路555名稱由此而來。555的8腳是集成電路工作電壓輸入端，電壓為518V，以UCC表示;從分壓器上看出，上比較器A1的5腳接在R1和R2之間，所以5腳

12、的電壓固定在2UCC/3上;下比較器A2接在R2與R3之間，A2的同相輸入端電位被固定在UCC/3上。1腳為地。2腳為觸發(fā)輸入端;3腳為輸出端，輸出的電平狀態(tài)受觸發(fā)器控制，而觸發(fā)器受上比較器6腳和下比較器2腳的控制。當(dāng)觸發(fā)器接受上比較器A1從R腳輸入的高電平時(shí)，觸發(fā)器被置于復(fù)位狀態(tài)，3腳輸出低電平;2腳和6腳是互補(bǔ)的，2腳只對(duì)低電平起作用，高電平對(duì)它不起作用，即電壓小于1Ucc/3，此時(shí)3腳輸出高電平。6腳為閾值端，只對(duì)高電平起作用，低電平對(duì)它不起作用，即輸入電壓大于2 Ucc/3，稱高觸發(fā)端，3腳輸出低電平，但有一個(gè)先決條件，即2腳電位必須大于1Ucc/3時(shí)才有效。3腳在高電位接近電源電壓U

13、cc，輸出電流最大可打200mA。4腳是復(fù)位端，當(dāng)4腳電位小于0.4V時(shí)，不管2、6腳狀態(tài)如何，輸出端3腳都輸出低電平。5腳是控制端。7腳稱放電端，與3腳輸出同步，輸出電平一致，但7腳并不輸出電流，所以3腳稱為實(shí)高(或低)、7腳稱為虛高。 4.2. 元件的檢測電阻檢測用萬用表,調(diào)到電阻檔.電容直接給定就OK,發(fā)光二極管的正負(fù)極也可用萬用表檢測.二極管利用正向?qū)ǚ聪蚪刂沟奶匦钥梢韵葘⑷f用表調(diào)到電阻檔,正向時(shí)電阻很小,反向電阻很大.4.3. 用到的儀器儀表本設(shè)計(jì)用到萬用表和示波器.4.4.調(diào)試步驟在焊接好了之后,接上12V電源，用萬用表或示波器測量電壓，得到相等正負(fù)電壓，達(dá)到設(shè)計(jì)結(jié)果。4.5.

14、調(diào)試常見的故障與處理方法在焊接過程，可能會(huì)遇到線與線之間沒有真正的接通或虛焊，可以用萬用表的蜂鳴檔，用表筆接觸需要連接通路的兩端，若有響，則代表通了，反之則沒有通。芯片或其他地方?jīng)]有通或沒有電壓，可以用萬用表的電壓檔表筆一段端接負(fù)，另一端接需要連通的一端，看有沒有電壓值。實(shí)物圖如下：正面和反面我們用12V作為電壓，最初我們完成焊接電路，用示波器測試，發(fā)現(xiàn)只有正向有電壓顯示，負(fù)的一方?jīng)]有。于是我們開始檢查電路，嘗試自己調(diào)節(jié)。將最初的3拐角接地改為不接地，示波器顯示出正負(fù)兩組數(shù)據(jù)結(jié)果。產(chǎn)生正負(fù)13.2V的雙電源。完成調(diào)試并得到相關(guān)的結(jié)果?，F(xiàn)象結(jié)果圖 5. 心得體會(huì) 本次電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束，總

15、的來說，經(jīng)過這門課的學(xué)習(xí)收獲還是相當(dāng)大的?；仡欉@兩周的課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨萬分。從選材到制作，從理論到實(shí)踐，在兩周的實(shí)訓(xùn)日子里，可以說苦大于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅鞏固了以前所學(xué)到的知識(shí)，還學(xué)到了很多在書本上沒有的知識(shí)。 通過這次課程設(shè)計(jì)使我們都更加的懂得了理論與實(shí)踐結(jié)合的重要性，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從實(shí)踐中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)踐能力和獨(dú)立思考能力。設(shè)計(jì)過程中遇到了許多的困難，并且發(fā)現(xiàn)了自己許多的不足之處，發(fā)現(xiàn)自己對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)了解不夠深刻，掌握得不夠牢固，有待加強(qiáng)。生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果但也見證著

16、收獲。勞動(dòng)是人類生存.生活永恒不變的話題，通過實(shí)訓(xùn)，我才真正領(lǐng)略到“艱苦奮斗”的含義。我想說，設(shè)計(jì)確實(shí)有些辛苦，但苦中也有樂，在如今單一的理論學(xué)習(xí)中，很少有實(shí)踐的機(jī)會(huì)，但我們可以。而且設(shè)計(jì)也是一個(gè)團(tuán)隊(duì)任務(wù)，一起的工作可以讓我們有說有笑，相互幫助，配合默契。我想說，在之前切實(shí)很累，但在看到我們自己所做的成果時(shí)，心中免不了產(chǎn)生興奮。對(duì)于我們專業(yè)來說，實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)很重要，而這種能力的培養(yǎng)單靠課堂的時(shí)間是不夠的，必須從課堂走向?qū)嵺`。通過課程設(shè)計(jì)，讓我們找出自身狀況與實(shí)際需要的差距，并在以后的學(xué)習(xí)中及時(shí)補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)，為求職與工作做好充分的知識(shí)，能力準(zhǔn)備，從而縮短從校園走向社會(huì)的心理轉(zhuǎn)型期。此次課程設(shè)計(jì)達(dá)到了專業(yè)學(xué)習(xí)預(yù)期的目的。在課程設(shè)計(jì)之后，我們都感到不僅實(shí)際動(dòng)手能力得到提高，更重要的