【正文】 ．《電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》孫梅生等編 北京: 高等教育出版社, 2．《電子技術(shù)實驗與課程設(shè)計》 畢滿清 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1995年10月第五篇：模電課程設(shè)計門鈴對講系統(tǒng)課題名稱：門鈴對講設(shè)計姓名： 何偉偉 專業(yè)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 班級： 20081 學(xué)號： 0801050107指導(dǎo)教師：王桂海信息科學(xué)與工程學(xué)院電子信息系2010年07 月05 日門鈴對講系統(tǒng)摘要：本課題設(shè)計了一個以設(shè)計對講電路為核心的樓宇式門鈴對講系統(tǒng)。該門鈴對講系統(tǒng)主要短時間按鍵有效、用戶響鈴設(shè)計、電壓放大器設(shè)計、無輸出變壓器的功率放大器設(shè)計（OCL電路）、雙向?qū)υ捘K等組成。采用了LM386集成運(yùn)放（由于仿真時Multisim軟件無法找到，故用分離元件代替）和OP07集成功放、JK鎖存器、繼電器、電阻、電容元件、直流電源及各種測量仿真器件等，實現(xiàn)了訪客用戶選擇、呼叫、雙向?qū)χv功能，同時還添加了按鍵亮燈指示、鍵盤熒光顯示及免打擾功能等，, 真正實現(xiàn)了超低功耗，使該門鈴對講系統(tǒng)更加人性化和實用化。與傳統(tǒng)的門鈴對講系統(tǒng)相比，該設(shè)計具有保真度高、可靠性高、可擴(kuò)展性強(qiáng)、易操作性好等特點，可用于普通小區(qū)或樓宇使用。關(guān)鍵詞：門鈴樓宇雙向?qū)χv門鈴對講系統(tǒng)前言如今社會發(fā)展迅速，人民生活水平日益提高，早已超越滿足溫飽的需要，現(xiàn)在講究如何更好的生活，我國很大一部人分人居住小區(qū)，居民都希望有著良好的環(huán)境和安全感，過上更加安逸的生活。社區(qū)的發(fā)展需有這些基本條件才能吸引購買力，房地產(chǎn)發(fā)展商將面臨一些實際問題：對于如何保障社區(qū)的安全及在管理上的方便，即能保障發(fā)展商的利益又能保障居住社區(qū)人員的需求及安全感、歸屬感，這是一個新的課題，讓發(fā)展商去面對和解決好。小區(qū)門鈴對講系統(tǒng)方案設(shè)計，在保障資金投入合理的情況下讓社區(qū)形成一個安全、舒適的文明社區(qū)。另一方面，最近五年的時間內(nèi)，隨著中國內(nèi)地經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，人民生活水平有了很大程度的提高，大量商品房推向市場。隨著商品房的大量推出，地產(chǎn)商直接的競爭也越來越激烈，要實現(xiàn)商品房的良好銷售業(yè)績，推向市場的樓盤開始需要有良好的概念才能在市場競爭中取得成功。于是智能小區(qū)的概念幾年前開始導(dǎo)入中國內(nèi)地并迅速蔓延，以至于出現(xiàn)不是智能小區(qū)樓盤很難銷售的情況。隨著城市的不斷發(fā)展，現(xiàn)代生活小區(qū)作為一種新穎的居家理念及物業(yè)管理模式越來越成為社會的需求及認(rèn)同。智能樓宇管理和樓宇可視對講系統(tǒng)及產(chǎn)品的生產(chǎn)商應(yīng)及時跟蹤市場需求，不斷創(chuàng)新，在各方面力求做到最好。智能建筑是未來建筑的發(fā)展方向，特別是隨著21世紀(jì)的到來，現(xiàn)代高科技和信息技術(shù)正在由智能大廈走向智能住宅小區(qū)，進(jìn)而走進(jìn)家庭。技術(shù)方案比較：(一)音頻運(yùn)算放大器的選擇：門鈴對講系統(tǒng)方案一OP37為低噪聲高速精密運(yùn)放，轉(zhuǎn)換速率很高，帶寬很大，適合做音頻放大，但它的價格高，成本大，故不采用。方案二：OP07是一種高精度單片運(yùn)算放大器，具有很低的輸入失調(diào)電壓和漂移。OP07的優(yōu)良特性使它特別適合作前級放大器，放大微弱信號。使用OP07一般不用考慮調(diào)零和頻率問題就能滿足要求，價格低廉，故選此方案。方案三：利用分立元件實現(xiàn)，即可以熟悉Multisim軟件，又可以對課本中有關(guān)三極管的知識加以鞏固，故優(yōu)先選擇；本課題設(shè)計重點、難點：系統(tǒng)中如何正確分使用立元件完成特定功能關(guān)鍵；分立元件中三極管、電阻、電容是構(gòu)成所有電路的基礎(chǔ)，故能充分理解它的特性不是易事，這需要很扎實的基本功，否則實驗起來很浪費(fèi)時間，就像筆者遇到的困難一樣，對于電壓放大倍數(shù)、飽和失真、截止失真、動態(tài)特性、靜態(tài)工作點的選取、互補(bǔ)功率放大器的設(shè)計、放大倍數(shù)計算、功率計算，由于失調(diào)電壓及失調(diào)電流的存在，運(yùn)放輸入為零時輸出往往不為零。對于內(nèi)部無自動穩(wěn)零措施的運(yùn)放需外加調(diào)零電路，使之在零輸入時輸出為零。對于單電源功電的運(yùn)放，常需在輸入端加直流偏置電壓，設(shè)置合適的靜態(tài)輸出電壓，以便能放大正、負(fù)兩個方向的變化信號。電路自激震蕩的消除也是一個涉及的難點。門鈴對講系統(tǒng)目錄第一章 總體設(shè)計思路： 。第二章 有關(guān)樓宇和用戶的設(shè)計2．1 確保短時間按鍵有效的設(shè)計 2．1用戶響鈴設(shè)計第三章 對講電路的設(shè)計 電壓放大器設(shè)計 功率放大器設(shè)計第四章 設(shè)計總結(jié) 實驗結(jié)論4．2 參考文獻(xiàn) 實驗心得第五章 附錄及說明門鈴對講系統(tǒng)第一章 總體設(shè)計：該門鈴對講系統(tǒng)的設(shè)計主要應(yīng)用模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的知識，旨在實現(xiàn)樓宇門鈴對講功能。功能實現(xiàn)流程如下：圖11 ：用總實驗圖代替：門鈴對講系統(tǒng)第二章 有關(guān)樓宇和用戶的設(shè)計2．1確保短時間按鍵有效的設(shè)計課題選用JK鎖存器復(fù)位功能由異步JK觸發(fā)器的異步復(fù)位端控制。異步JK鎖存器的特性如下描述：J=0,K=0,保持；J=0,K=1,置0；J=1,K=0,置1；J=1,K=1,翻轉(zhuǎn)；沒有時鐘觸發(fā)也是保持；實驗圖如下：原理:開關(guān)打向上為1，打向下為0，只要是按了（打向上），鎖存器就是所存起來，后來雖為0，但是它一直保持，故Q輸出一直為1，知道后來復(fù)位。2．2 用戶響鈴設(shè)計實驗圖如下：門鈴對講系統(tǒng)原理：按鈴前開關(guān)A處于斷開狀態(tài)，按鈴后開關(guān)接通，利用555定時器構(gòu)成多諧振蕩器，其中利用了電容C3的充放電，電流的方向使得DD2輪流導(dǎo)通（二極管的單向?qū)щ娦裕?，充放電時構(gòu)成回路的電阻不同其充放電時間也不一，電流大小不同，由喇叭發(fā)出聲音不同，有兩種叮、咚聲音，這就是用戶聽到的聲音。結(jié)論：發(fā)出了咚聲音。第三章 對講電路的設(shè)計： 實驗圖如下：說明：（經(jīng)驗值），頻率用一千赫茲，聲音信號含有較多頻率成分，但是本放大器對一切頻率都有相同作用，說明了此放大器的實用性，門鈴對講系統(tǒng)結(jié)論：（由上圖示波器所示），使得信號傳到用戶時可以直接經(jīng)功率放大器輸出。：實驗圖如下：門鈴對講系統(tǒng)結(jié)論：圖最右邊為Speker,阻值為8歐姆，本課題采用互補(bǔ)式功率放大器，能克服交越失真，功率計算為：p=u22R=180。8=由計算可得P=,滿足了驅(qū)動聽筒的要求，故方案可行。第四章 設(shè)計總結(jié) 實驗結(jié)論：實驗每個部分均較理想，實現(xiàn)了相關(guān)功能，詳細(xì)請見每部分實驗圖4．2 參考文獻(xiàn)：童詩白 華成英 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）高等教育出版社 1980年 4．3實驗心得通過做本課題的內(nèi)容，前前后后花費(fèi)兩個星期，自知，內(nèi)容較為簡單，但做起來并非如想象得那樣順利，每一個小小的錯誤（電容、電阻的大?。┚蜁?dǎo)致沒有結(jié)果，什么也沒有，故聯(lián)想到，要想學(xué)好本門課程知識，得從基礎(chǔ)抓起，先分立，后集成，只有這樣，才能為以后所學(xué)課程做好準(zhǔn)備，同時，也堅定了自己要好第五章 附錄及說明（1）電壓放大器：純屬用三極管、電阻、旁路電容構(gòu)成。（2）低功率音頻放大：功率放大電路通常作為多級放大電路的輸出級。要求放大電路有足夠大的輸出功率，驅(qū)動揚(yáng)聲器，使之發(fā)聲。門鈴對講系統(tǒng)（3）用戶選擇控制：方案可如下：A/D轉(zhuǎn)換器、譯碼器、D/A轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，純屬數(shù)字電路課程內(nèi)容，很容易即可實現(xiàn)，這里就不作為設(shè)計的內(nèi)容，故略。（4）電磁繼電器：電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）釋放。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。說明：繼電器在本課題中有用到，但是在軟件中無法找到適合本課題的電磁繼電器，原理很簡單（利用電流磁效應(yīng)來工作），與模擬電路課程無直接關(guān)系，故可略去。