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畢業(yè)設(shè)計聲控報警器設(shè)計(參考版)

2024-12-07 17:57本頁面
  

【正文】 還有電子教研室的各位老師對我的關(guān)照和在調(diào)試中組里成員對我的幫助,謝謝! 這次畢業(yè)設(shè)計是我大學(xué) 三 年最難忘的一件事,也是給各位老師的一個匯 報,在以后的路上,我會更加充滿信心向更深處學(xué) 習(xí),絕對不辜負(fù)你們的期望。在此衷心感謝我的指導(dǎo)老師,他們教會了我在處理問題時的步驟和方式。由于個人能力有限,因此畢業(yè)設(shè)計還存在一些問題,也有 很多不完善的地方。 隨著傳感技術(shù)、計算機技術(shù)的發(fā)展,大規(guī)模集成電路的推廣應(yīng)用,報警系統(tǒng)智能化程度將不斷提高,環(huán)境噪擾引起的誤報警現(xiàn)象必將隨之降低。例如: 打開報警器后發(fā)射與接收之間有物體阻隔 環(huán)境引起的誤報警 由于環(huán)境引起的誤報警是指報警系統(tǒng)在正常工作狀態(tài)下產(chǎn)生的,從原理上講是不可避免的,而事實又是不需要的,屬于誤報警。例如:將被動紅外入侵探測器對著空調(diào)、換氣扇安裝時,將會引起系統(tǒng)的誤報警;室外用主動紅外探測器如果不作適當(dāng)?shù)恼陉柗雷o(hù) (有遮陽罩的最好也作防護(hù) ),勢必會引起系統(tǒng)的誤報警;報警線路與動力線、照明線等強電線路間距小于 時,而未加防電磁干擾措施,系統(tǒng)亦將產(chǎn)生誤報警。 排布元件時要注意元件與元件之間的干擾。 無論是損壞性故障還是漂移性故障都將使系統(tǒng)誤報警,要減少由此產(chǎn)生的誤報警必須提高產(chǎn)品的設(shè)計水平和工藝水平,在作系統(tǒng)設(shè)計的同時,還需作可行 性設(shè)計,如冗余設(shè)計、三防設(shè)計 (防潮、防鹽霧、防霉菌 )等。例如:溫度過 高會導(dǎo)致電阻阻值的變化,此時設(shè)備表現(xiàn)為時好時壞。這類故障通常是由元器件的損壞或生產(chǎn)工藝不良 (如虛焊等 )造成。故障的類型有損壞性故障和漂移性故障。電路中的其他部分只要組裝正確,一般不需調(diào)整即能正常工作 。 第 5 章 電路的調(diào)試 按電路圖焊接組裝好 后,可進(jìn)行調(diào)整,主要是調(diào)整電路的接收靈敏度。不同的三極管引腳排列順序不一樣,對電阻、電容、電解電容、二極管、三極管、可控硅、穩(wěn)壓二極管 、集成電路等的識別及檢測焊接的時候應(yīng)注意烙鐵的溫度,最好不要在電風(fēng)扇下面,以免風(fēng)扇影響烙鐵頭的溫度。要注意插入邊沿的元件后,能否蓋上外殼。這樣,多諧振蕩器就實現(xiàn)了將輸入電壓大小轉(zhuǎn)換成輸出頻率高低的電壓 — 頻率轉(zhuǎn)換器的功能。 ( 2) .電壓 —— 頻率轉(zhuǎn)換器: 由 555 定時 器構(gòu)成的多諧振蕩器中,若定時器控制輸入端( 5 腳)不經(jīng)電容接地,而是外加一個可變的電壓源,則通過調(diào)節(jié)該電壓源的值,可以改變定時器觸發(fā)電位和閥值電位的大小。這樣,只有當(dāng)前一個振蕩器輸出高電平時,才驅(qū)動后一個振蕩器振蕩 ,揚聲器發(fā)聲;而前一個振蕩器輸出低電平時,導(dǎo)致后面振蕩器復(fù)位并停止震蕩 ,此時揚聲器無音頻輸出。正向脈沖寬度T1 與振蕩周期 T 之比稱矩形波的占空比D,由上述條件可得 D=( R1+R2) /( R1+2R2),若使 R2R1,則 D≈1/2 ,即輸出信號的正負(fù)向脈沖寬度相等的矩形波(方波)。暫穩(wěn)態(tài)Ⅰ 的維持時間,即輸出 Vo 的正向脈沖寬度 T1≈(R1+R2)C ;暫穩(wěn)態(tài) Ⅱ 的維持時間,即輸出 Vo 的負(fù)向脈沖寬度 T2≈ 。同時,集電極輸出端( 7 腳)對地斷開,電源 Vcc對電容 C充電,電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài) I,此后,電路周而復(fù)始地產(chǎn)生周期性的輸出脈沖。定時器的觸發(fā)輸入端( 2腳)和閥值輸入端( 6腳)與電容相連;集電極開路輸出 端( 7 腳)接 R R2 相連處,用以控制電容 C的充、放電;外界控制輸入端( 5腳)通過 電容接地。多諧振蕩器沒有穩(wěn)態(tài),只有兩個暫穩(wěn)態(tài)。由此實現(xiàn)了高頻脈沖序列的定時選通功能,工 作波形如圖 317所示: 圖 317脈沖定時 NE555構(gòu)成的多諧振蕩電路 多諧振蕩器是一種能產(chǎn)生矩形波的自激振蕩器,也稱矩形波 發(fā)生器。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在輸入負(fù)向窄脈沖到來時開始翻轉(zhuǎn),與門開啟,允許高頻脈沖序列通過與門從其輸出端 VAND 輸出。 如圖 316所示的不規(guī)則輸入波形,經(jīng)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器處理后,便可得到固定寬度、固定幅度,且上升、下降沿陡峭的規(guī)整矩形波輸出。 單穩(wěn)態(tài)觸 發(fā)器應(yīng)用舉例 利用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特性可以實現(xiàn)脈沖整形,脈沖定時等功能。值高于負(fù)向閥值 ( 1/3Vcc),定時器翻轉(zhuǎn)為 0,輸出低電平,集電極輸出端( 7腳)對地導(dǎo)通,暫態(tài)階段結(jié)束。 ③ 返回恢復(fù)階段: 當(dāng) C 充電使 Vc 值高于正向閥值 (2/3Vcc)時,由于 Vi39。 ② 暫態(tài)維持階段: 由于集電極開路輸出端( 7腳)對地斷開, Vcc 通過 R向 C充電, Vc按指數(shù)規(guī)律上升并趨向于 Vcc。端產(chǎn)生下跳負(fù)向尖脈沖,其值低于負(fù)向閥值 ( 1/3Vcc)。 結(jié)論: 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器正常工作時,若未加輸入負(fù)脈沖,即 Vi保持高電平,則單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出 Vo 一定是低電平。此時, ① 若定時器原始狀態(tài)為 0,則集電極輸出( 7 腳)導(dǎo)通接地,使電容 C放電、 Vc=0,即輸入 6腳的信號低于 2/3Vcc,此時定時器維持 0不變。輸入 Vi39。 定時器復(fù)位輸入端 ( 4 腳)接高電平,控制輸入端 Vm通過 接地,定時器輸出端 Vo( 3 腳)作為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 的單穩(wěn)信號輸出端。的尖脈沖寬度小于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā) 器的輸出脈沖寬度 tpo。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出脈沖寬度 tpo=。 用 555 定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器: ( 1) .電路組成 圖 314 由 555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 如圖 314所示,其中 R、 C為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的定時元件,它們的連接點 Vc與定時器的閥值輸入端( 6腳)及輸出端 Vo39。 參數(shù)功能特性: ?供應(yīng)電壓 ?供應(yīng)電 流 36 mA ?輸出電 流 225mA (max) ?上升 /下 降 時間 100 ns NE555 的相關(guān)應(yīng)用 : NE555 的作用范圍很廣,但一般多應(yīng)用于單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器( Monostable Mutlivibrator)及無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器 (Astable Multivibrator)。 Pin 8 (V +) 這是 555 個計時器 IC 的正電源電壓端。當(dāng)這個接腳的電壓從 1/3 VCC 電壓以下移至 2/3 VCC 以上時啟動這個動作。當(dāng)計時器經(jīng)營在穩(wěn)定或振蕩的運作方式下 ,這輸入能用來改變或調(diào)整輸出頻率。它通常被接到正電源或忽略不用。于高電位時的最大輸出電流大約 200 mA 。 Pin 3 (輸出 ) 當(dāng)時間周期開始 555 的輸出輸出腳位,移至比電源電壓少 伏的高電位。 Pin 2 (觸發(fā)點 ) 這個腳位是觸發(fā) NE555 使其啟動它的時間周期。 、溫度穩(wěn)定度佳,且價格便宜。 ,可與 TTL, CMOS 等邏輯電路配合,也就是它的輸出準(zhǔn)位及輸入觸發(fā)準(zhǔn)位,均能與這些邏輯系列的高、低態(tài)組合。 a. NE555 的特點有: 、電容器,即 可完成特定的振蕩延時作用。 FET 反相器的輸入 /輸出波形: 圖 310 用作壓控電阻:在可變電阻區(qū), iD 隨 VDS 近似線性增加,且 VDS 與 iD 的比值 (即 RDS)受 VGS 控制,等效為壓控電阻
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