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555震荡报警器1.设计目的(1)巩固课堂所学的知识,提高把理论知识应用于实际中的能力,同时通过实习活动,既要我们收集与自己设计题目有关的设计资料,又要掌握555振动报警器电路的设计方法和调试技术,数字模拟555振动报警器电路的综合设计、分析与调试方法。(2)通过电子元器件认识与系统设计,能够进一步熟悉电子元件的结构、工作原理和使用方法。了解电路理论的实际应用,掌握电子系统的装配和调试工艺,提高实际操作的能力。(3)学习普通防盗报警器的工作原理和使用方法,根据此报警器可制作出用于不同范围的报警装置,并且学习电路图和电路板的设计和制作,了解各个元器件的类别、工作原理和使用方法。2.设计任务(1)设计555振动报警器的原理图。(2)了解所设计题目所实现的功能以及在实际中的应运。(3)做出实物并验证其功能。3.功能该设计可以用于防盗报警,也可以安装在只能正放不能倒放或斜放的物体上,也可用于地震报警或防鼠等等。4.设计方案本设计的核心元件是IC1(9561)和IC2(555),前者为四声报警音乐集成电路,当接通电源后,便可产生四种不同的报警音频信号,在这里我们设定成警车声,音频信号经VT1放大后,驱动扬声器发音;IC2则是555时基电路,这款电路应用非常广泛,根据不同的接法,可形成多谐振荡器、单稳电路、双稳电路等,我们这次运用的是单稳单路。由555电路组成一单稳态触发电路,上电打开开关S1后,C1两端电压为0,555电路的输出脚输出高电平,报警器电路工作,进入报警状态。此时若水银开关断开,电源经R2向C1充电,当C1两端的电压充到高于2/3Vcc时,电路翻转,输出端变为低电平输出,报警电路失电停止工作。此时报警器便进入报警守候状态。这时若报警器受到振动,就会使水银开关中的水银一起振动,当开关接通时,555电路的2脚便输入一个低电平信号,这个低电平信号使得单稳电路输出状态改变,输出端变为高电平,报警电路工作,另一方面通过7脚将充于电容C1上的电荷放完,这时就算水银开关再次断开,由于C1两电压低于2/3Vcc,电路也将保持输出高电平,使报警电路工作,若一直有振通信号使水银开关接通,系统将一直报警,若报警后报警器不再振动,则当C1上的电充到大于2/3Vcc时,报警将自动停止,因此每次报警的自动关断时间为R2和C1的充电常数值。15.电路5.1实验电路图1防盗报警器原理图5.2主要元件介绍(1)555芯片接成的单稳态触发器电路555定时器是一种多功能的数字-模拟混合集成电路,利用它进行不同的组合可方便地构成施密特触发器,单稳态触发器和多谐振荡器。由于使用灵活,方便,所以555定时器在波形的产生与变换,测量与控制,家用电器在,电子玩具等许多领域中都得到了应用。图2555时基电路的内部原理图2设V11是比较器C1的输入端,也称阈值端,V12是比较器C2的输入端,C1和C2的参考电压(电压比较的基准)设为VR1和VR2由VCC经三个电阻5K欧电阻分压给出,在控制电压输入端VCO悬空时,VR1=2/3VCC,VR2=1/3VCC,如果VCO外接固定电压,则VR1=VCOVR2=1/2VCO。RST端是置零输入端,只要在该端加上低电平,输入端VO便立即被置成低电平,不受其他输入端的影响,正常工作时必须使之处于高电平。图中的数码1-8为器件引脚。由图1可知道,当V11大于VR1,V12大于VR2时,比较器C1的输出为0,比较器C2输出VC2=1基本RS触发器被置0,TD导通,同时VO为低电平,这样我们得到了555芯片功能表。表1555芯片功能表输入输出RSTV11V22VOTD状态0××低导通1>2/3Vcc>1/3Vcc低导通1<2/3Vcc>1/3Vcc不变不变1<2/3Vcc<1/3Vcc高截止1>2/3Vcc<1/3Vcc高截止(2)9561四声报警音乐集成电路9561集成音乐IC能产生枪声、警车警报声、消防车声、救护车声等四种声音,声音逼真,工作电压3V,加一个NPN晶体三极管,如9031可推动8欧扬声器。四种声音的解法见表2:表29561芯片接法F1F2声效不接不接警车声接正极不接火警声接负极不接救护车声无关接正极机枪声3图39561芯片外围接线图(3)水银开关水银开关是利用水银做导体,它采用玻璃外壳或金属外壳封装,主要用在报警器等产品中。水银开关可分为单向性和万向型。水平报警系统:当水银开关处于水平状态时利用水银将两触点接通,倾斜到一定程度时将设备停止同时产生报警。正置报警系统;他安装在一设备上,当设备是垂直状态时,两触点是断开的,当设备倾后水银将其触点接通。(4)三极管(NPN)在电路中主要用到的是三极管的截止、导通的功能。三极管有三支管脚:C、E、B。如果B极上的电流没有达到三极管规定的导通电流IB,C极和E极间就截反之,C极和E极就会导通。6.元器件清单及市场调研表3元器件清单及市场调研名称符号规格价格(元)数量调研地点9561芯片9561Ck95652西北电子商贸城555芯片EN55517AT68SN22西北电子商贸城三极管Vt3S901312南关电子市场扬声器BL800.5W11南关电子市场六脚开关31西北电子商贸城复位开关AN112南关电子市场电池盒GB3V41西北电子商贸城实验电板21西北电子商贸城水银开关S222南关电子市场R1270k0.12南关电子市场4电阻R2150k0.12南关电子市场R3200k0.12西北电子商贸城电解电容C147uf11西北电子商贸城C310uf11南关电子市场瓷片电容C210322南关电子市场焊锡11西北电子商贸城导线11南关电子市场芯片座0.21南关电子市场7.制作与调试555震荡报警器,主要是555芯片接成单稳态电路,通过控制水银开关,来控制555芯片的充放电,让他达到报警状态,在我们制作时,制作电路方面我觉得最大的困难还是元件的安装,于9561报警音发生电路没有引脚引出,因此,我们在制作时必须用管脚将其引出方能安装于电路板上,9561与线路板的连接,可以用9013三极管的管脚来完成。将三极管的基极(中间的脚)剪断后直接焊于音乐片9561上,然后将另外两脚穿出音乐电路,另一边也在9561上焊牢,安装位置参见图1。二根穿出的引脚用于焊于线路板上。R3也直接焊于音乐片上,这样VT3和R3便与音乐电路9561装于一体,只需将报警电路与主电路板相连便可完成电路制作。接下来要进行调试,调试主要是调水银开关的角度,水银开关中的水银置于根部时,开关接通,而位于顶部时则断开,当报警器水平放置时,将水银开关调整到水平向下倾斜30度左右,平时让水银开关中的水银位于玻璃管的顶部,而当有振动时,里面的水银会上下窜动,从而接通开关。玻璃管的倾斜角度大小,直接影响到报警器的灵敏度。除了水银开关,对整体电路也要进行系统仔细地调试,通过调试可以对整个电路的系统结构,元器件的功能运用有个更为清晰的认识,我本人觉得调试是整个计过程中最重要也最有挑战性的步骤,我们就是因为马虎装反了三极管而花了大量时间进行调试,不过最终我们通过测量端子间电压发现了这个问题,及时进行了修正。8.总结本次课设使我们受益匪浅。虽然这学期我们学了数电和模电,对电子元件也有了初步的认识,但当实际操作起来还是存在很多困难,我们对各种芯片的学习还不够深,对它的各种功能还不能完全掌握,就对555芯片来说,这款电路应用非常广泛,根据不同的接法,可形成多谐振荡器,单稳电路,双稳电路等,而我们对它不能完全理解,在经过我们上网查资料,在数电书上研究它的原理图后,终于明白了它的原理,在焊电路的过程中也遇到了许多困难,比如在焊电路的过程中,出现了三极管发射极和集电极焊反的情况,结果出现扬声器声音太小,还有在焊接过程中少导线,导致功能不能完全实现的情况,在经过我们三天的细心检查和认真地分析后,终于解决了这些问题。通过这次课设,让我们对电子元件的有了更深入的认识,也锻炼了我们的动手能力,5通过这次课程设计使我懂得了理论与实践相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,才能真正为社会服务,才能加深对知识的理解和提高自己的实际动手能力。在做课程设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,这毕竟第一次做的,难免会遇到过各种各样的问题,同时在课程设计的过程中发现了自己的许多不足之处,以便以后弥补这些不足。10.实物图图4实物图
本文标题:555震荡报警器
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