模拟电子课程设计。
课程名称:门铃。
班级:姓名:
学号:完成日期:
摘要。这次模电课程设计,我选择了门铃,因为它具有很强的实用性。电子门铃是集成电路的最基本、最简单的应用,本实验就是利用集成电路制作一款叮咚门铃。
叮咚门铃,成本低廉,为居家生活、酒店宾馆所喜爱。电路由电容、电阻、二极管和ne555集成芯片组成。当你按下开关时,扬声器发出“叮咚”的响声,它提供了一种操作简便、灵活、控制灵敏的门铃。
本文围绕“变音门铃”课程设计的各个环节展开,从总体设计方案的论证与选择开始,绘出了设计方案的原理框图、总体电路图、接线图以及给出相关说明,阐述单元电路的设计、主要元器件选择的依据以及频率的计算,,以便相互交流学习。
关键词:门铃多谐振荡器扬声器。
目录。1总体设计方案的论证。
1.1设计要求(电路应具的功能。
1.2提出方案及论证。
2设计方案的原理图,**图,及实物图。
2.1原理框图。
2.2**电路图。
2.3实物图。
3单元电路设计、主要器件选择和电路参数的计算。
3.1主要原器件名的选择。
3.2电路参数计算。
4焊接。调试过程中遇到的问题及分析。
5心得体会。
6附录。
7参考文献。
1.总体设计方案论证与选择。
1.1.设计要求(电路应具有的功能):
变音门铃电路设计要求:
开关闭合,产生高频率声音;断开开关,产生一段时间的低频声音。
1.2.提出方案及论证:
该电路是一个以集成芯片组成的ne555为主组成的多谐振荡器,j1师控制变音门铃的开关,当开关处于断开状态时通过r2、r3、r4充电,c3处电压接近电源电压。由于d1、d2的作用,c2不能充电,因此c2、r1处电压为零,因此ne555的reset端口一直处于低电平,使其保持复位。故output端口输出为0,扬声器不发出声音。
当接j1时,vcc开始通过二极管对c2充电,reset端口的电压开始逐渐升高。同时c3开始对端口discharge进行放电,电容的电压下降,当其由vcc下降到2/3vcc时,晶体管导通,output端口输出为低电平,但当下降到1/3vcc时,晶体管截至,c3开始充电,output理应输出高电平,但是由于控制reset的电容c2的电压还未充满,reset仍旧输出0故而强制输出为0,扬声器不发出声音。当c1充好电之后,reset端口为高电平,然后output输出为1,扬声器工作,发出高频声音。
断开开关时vcc经过r2、r3、r4放电,由于电阻变大,频率变低,发出低频声音。同时,c2开始放电,电压不断降低,最终reset端口输入为低电平,强制复位,扬声器不再工作。
2.设计方案的原理框图、总体电路图以及连线图。
2.1.原理框图。
2.2.**电路图。
2.3.实物图。
3.主要元器件选择和频率计算。
3.1. 主要元器件选择、
r1=33k;r2=33k;r3=10k;r4=10k;c1=0.01u;c2=47u;c3=0.1u;c4=100u;vcc=6v;r=150(二极管导通后电阻)。
3.2. 频率计算。
接通开关:高频声音的频率f==477.6hz
c3充电时间t1=c3*(r+r3+r4)=0.002s
c3放电时间t2=c3*r4=0.001s
高频声音的放电时间间隔并不是很明显,对实验结果看似有一定的影响,但人耳并不能分辨出如此短暂的间断,故而听到持续的高频声音。
断开开关:低频声音的频率f=1.44/[(r2+r3+2r4)*c3]=228.6hz
c3充电时间 t3=c3*(r2+r3+r4)=0.0053s
c3放电时间t4=c3*r4=0.001s
c2放电时间t=c2*r1=1.551s
故而能听到持续1.551s的低频声音。
4焊接。调试过程中遇到的问题及分析。
首先将电烙铁插入插座预热。焊接时,先将三极管和电容器,导线等元器件插入集成电路相应的脚内,并且主要以正负极性,不要装错了,然后右手握烙铁,左手拿焊锡丝,将焊锡丝紧贴在待焊的元件处,伸入电烙铁,融化焊锡丝,适量后移开电烙铁,焊锡丝凝固便会将元器件安装在集成芯片上。焊接好后用万用表检查相邻脚间是否有短路现象,若有短路应马上排除。
然后再用万用表检查各脚与集成片是否焊通,若不通或者虚焊,应马上补焊好。在整个焊接完成后,应认真核对各个元器件的位置和参数是否正确,检查有无短路,虚焊,错焊,漏焊等现象。
5.心得体会。
这次模电课程设计让我得到了多方面的锻炼,从刚开始的一窍不通,到后来的熟悉、喜欢,感觉自己学到了很多。虽然只是初步尝试紧只是做了一个“叮咚门铃”,可是它让我深深体会到自己亲手制作后成功的喜悦。当然,在实验过程中,也遇到了不少问题。
这是我们学习完模电之后第一次正式的实践应用,收获很大:一方面我对模拟电子技术专业知识有了进一步的掌握并熟悉了更多电子仪器的使用方法,掌握电子电路的测试方法,了解常用电子器件的类型和特性,同时掌握如何合理选用电子器件的原则。应用知识更加得新应手,熟练自如。
有了更多对模拟电子技术综合性训练的机会。也通过实用型模拟电子电路设计、安装、调试等各环节,培养了我运用课程中所学的理论与实践紧密结合,独立地解决实际问题的能力。另一方面对于动手能力的培养和敏捷思维方式的形成起到很大的作用。
再一方面电子电路的安装与调试技能培养了我的创新能力和对治学要严谨的态度。
此次模拟电子技术课程设计让我的身心也得到了改善,自身素质也有所提高。总之,这次模拟电路课程设计使我收获颇多。
课程设计评分标准。
6.附录。元件材料清单。
7. 参考文献。
1.模拟电子技术基础简明教程(第三版).清华大学电子学教研组编,杨素行主编。高等教育出版社。
2.传感器应用技巧141例。【日】松井邦彦著,梁瑞林译。科学出版社。
3.传感器原理及应用。王雪文张志勇编著。北京航空航天大学出版社。
4.中国期刊网。
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