【正文】 Ic 很大的變化， Ic 的變化量與 Ib 變化量之比稱(chēng)作三極管的放大倍鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 23 數(shù)β 。 圖 42 NPN 型硅三極管引腳圖 如上圖 42所示，我們把從基極 B流至發(fā)射極 E的電流叫做基極電流 Ib；把從集電極 C流至發(fā)射極 E 的電流叫做集電極電流 Ic。而每一種又有 NPN和 PNP兩種結(jié)構(gòu)形式，使用最多的是硅 NPN和 PNP兩種，兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的。 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 22 晶體三極管的選用 三極管放大電路的基本原理 晶體三極管是一種電流放大器件， 有集電極 C，基極 B，發(fā)射極E 三個(gè)極。 在本設(shè)計(jì)中對(duì)整流二極管并沒(méi)有太多的性能要求，只要具備了二極管的單向?qū)щ娦跃涂梢粤耍陔娐分衅鸬奖Ｗo(hù)電子元件的作用。整流二極管處于反向偏置時(shí)，仍然會(huì)有微弱的反向電流流過(guò)二極管，稱(chēng)為漏電流。導(dǎo)通后二極管兩端的電壓基本上保持不變（鍺管約為 ，硅管約為 ），稱(chēng)為二極管的“正向壓降”。當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時(shí)，整流二極管仍然不能導(dǎo)通，流過(guò)二極管的正向電流十分微弱。下面 通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明二極管的正向特性和反向特性。 整流二極管的導(dǎo)電特性 二極管最重要的特性就是單向?qū)щ娦?。?dāng)外界有反向電壓偏置時(shí)，外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)進(jìn)一步加強(qiáng)，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無(wú)關(guān)的反向飽和電流 I0。當(dāng)不存在外加電壓時(shí)，由于 pn 結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場(chǎng)引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài) 。 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 20 音樂(lè)集成電路報(bào)警模塊設(shè)計(jì) 該模塊用到了整流二極管、晶體三極管、直流繼電器及音樂(lè)集成電路等電器元件，下面將對(duì)各個(gè)元件的工作原理及型號(hào)的選用做詳細(xì)的介紹。 （ 3）外接電阻阻值大小與輸出樂(lè)曲的音調(diào)有關(guān)，阻值小時(shí)音調(diào)高，阻值大時(shí)音調(diào)低，調(diào)試時(shí)應(yīng)注意阻值的選取。 （ 2）不同系列的音樂(lè)集成電路，它們的工作電壓差異較大，如2830 系列最大工作電壓為 ，若大于這個(gè)電壓音調(diào)就會(huì)失真，而2850 系列的工作電壓為 ～ 5V。 音樂(lè) 集成電路使用過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題 （ 1）音樂(lè)集成電路種類(lèi)很多，每一個(gè)系列的集成電路的外形和接線方式一樣，但樂(lè)曲不同。 （ 5）速度控制 速度控制可提供與放音速度相匹配的速度，這種速度已按編好的程序固化在集成電路內(nèi)，不能由外部選擇。音調(diào)信號(hào)和節(jié)奏信號(hào)經(jīng)包絡(luò)發(fā)生器形成合成音樂(lè)信號(hào)后輸送給驅(qū)動(dòng)電路。音調(diào)頻率范圍一般包括兩個(gè)八度音音階。 （ 1）振蕩電路 振蕩電路與外接電阻 R 構(gòu)成完整的振蕩器，其振蕩頻率與 R阻值的大小有關(guān)，一般振蕩頻率為 5OkHz 或 10OkHz，振蕩頻率是音調(diào)發(fā)生器和節(jié)奏發(fā)生器的時(shí)間基準(zhǔn)，該頻率用作音調(diào)、節(jié)奏、速度的時(shí)間基礎(chǔ)，它直接影響樂(lè)曲的質(zhì)量。 音樂(lè)集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其工作原理 音樂(lè)集成電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖 41 所示，它由振蕩電路、音調(diào)發(fā)生器、包絡(luò)發(fā)生器、驅(qū)動(dòng)電路、速度控制、節(jié) 奏發(fā)生器、存儲(chǔ)器（ ROM）和前置放大器等組成。 音樂(lè)集成電路 音樂(lè)集成電路是一種樂(lè)曲發(fā)生器，它可以向外發(fā)送固定存儲(chǔ)的樂(lè)曲。 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 17 4 音樂(lè)集成電路模塊設(shè)計(jì) 音樂(lè) 集成電路報(bào)警模塊是該設(shè)計(jì)的信號(hào)觸發(fā)模塊和報(bào)警電路模塊的組合模塊，將彈簧開(kāi)關(guān)作為信號(hào)觸發(fā)模塊，音樂(lè)集成電路作為報(bào)警電路模塊。當(dāng) LRT15CTM4S 紅外接收頭收到彩色電視遙控器的脈沖信號(hào)后，就能通過(guò)其內(nèi)部電路給單片機(jī) P00 口一個(gè) 高電平，完成無(wú)線收發(fā)模塊的工作環(huán)節(jié)。測(cè)試條件如表39 所示。 45176。 30176。 0176。 光電特性 LRT15CTM4S 紅外接收模塊的光電特性見(jiàn)表 34。 所以這些燈將不會(huì)產(chǎn)生不理想的輸出脈沖。如果燈的頻率在 50kHz100kHz之間，那么通常的振蕩頻率是光學(xué)干擾信號(hào)，這個(gè)頻率是電氣振蕩驅(qū)動(dòng)電路鎮(zhèn)流器頻率的兩倍。 一些抑制 LRT15CTM4S 系列干擾信號(hào)的例子： ①熒光燈信號(hào)電子鎮(zhèn)流器（參照?qǐng)D 36，圖 37 ） ②頻率為 38KHz的連續(xù)信號(hào)或在其他任何頻率 ③直流燈（鎢燈泡或節(jié)能燈） 圖 36 和圖 37顯示的信號(hào)來(lái)自一個(gè)用 60Hz電子鎮(zhèn)流器作用的熒光鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 13 燈。 （ 2）當(dāng) LRT15CTM4S 系列受到一些干擾信號(hào)抑制時(shí)，它仍然可以接收數(shù)據(jù)信號(hào)。時(shí)傳輸距離為 15m。 ①防止電壓包括任何噪音因素的影響，請(qǐng)將 RC 濾波器放在頂端 . RC濾波器應(yīng)和 Vcc引腳和 GND 引腳緊密聯(lián)接 ② ON/OFF 脈沖寬度最好是小于 米 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 12 *光照強(qiáng)度檢查檢測(cè)表面的紅外模塊是 0 Lux（照度單位） 圖 35 抵達(dá)物距離試驗(yàn)條件 LRT15CTM4S 紅外遙控接收頭與紅外發(fā)射裝置的夾角θ直接影響傳輸?shù)木嚯x，夾角越小傳輸距離越遠(yuǎn)，當(dāng)夾角θ =0176。最后通過(guò)施密特觸發(fā)器對(duì) 脈沖邊緣進(jìn)行整形和產(chǎn)生輸出方波脈沖，如圖 33所示。通過(guò)高峰活塞和比較器比較電壓，然后根據(jù)比較結(jié)果，把輸出電壓設(shè)定在數(shù)字高態(tài)。通過(guò)限制器將突發(fā)的信號(hào)、過(guò)強(qiáng)的 信號(hào)、誤操作所產(chǎn)生的大信號(hào)和聲反饋，按一定的比例進(jìn)行壓縮或限幅，解決了功率放大器過(guò)載問(wèn)題，從而保護(hù)了昂貴的功率放大器和揚(yáng)聲器。 表 32 建議操作條件 參數(shù) 符號(hào) 數(shù)值 單位 運(yùn)行電壓 Vcc ～ V 輸入頻率 fin 30～ 60 kHz 表 33 極 限 參 數(shù) (溫度 =25℃ ) 參數(shù) 符號(hào) 數(shù)值 單 位 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 10 供電電壓 Vcc 7 V 輸出電流 Iout mA 運(yùn)行溫度 Topr 20～ +80 ℃ 存儲(chǔ)溫度 Tstg 30～ +85 ℃ 焊錫溫度 Tsd 270 ℃ 工作原理方框圖 圖 32 方框圖 發(fā)射裝置輸出波形 紅外模塊輸出波形 圖 33 輸出波形 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 11 LRT15CTM4S紅外遙控接收模塊工作原理方框圖如圖 31所示。 表 31 LR 系列引腳配置和載波頻率 在本設(shè)計(jì)中該元件要與單片機(jī)連接使用，完成報(bào)警系統(tǒng)的上鎖和解鎖過(guò)程，因此要選擇合適的工作電壓和輸入頻率，焊接電路板時(shí)應(yīng)考慮該電子元件的焊錫溫度，以免過(guò)高燒壞元件。大致有① AV設(shè)備（如：電視， DVD 播放鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 機(jī)，音響， CD 播放機(jī)，機(jī)頂盒等）；②家電（如：電腦，空調(diào)，照相機(jī)等）；③紅外遙控器控制玩具。 LRT15CTM4S 紅外接收遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)模塊介紹 本小節(jié)將詳細(xì)介紹 LRT15CTM4S 紅外遙控接收模塊（見(jiàn)圖 31）的主要特性、引腳特征、光電特性、極限參數(shù)、材料配置，外部尺寸等物理特性。它已轉(zhuǎn)移成型、體積小、重量輕和低電流消耗。 本章小結(jié) 本章對(duì)該設(shè)計(jì)的總體框架結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)進(jìn)行了論述，并對(duì)該設(shè)計(jì)的 各功能模塊擬采用和最終采用的方案進(jìn)行了詳細(xì)的介紹；通過(guò)比較揚(yáng)聲器和音樂(lè)集成電路確定了本論文的報(bào)警電路模塊，而被選定的模塊元件將在下面幾章做詳細(xì)的介紹。它的頻率高、音量大，常用于室外及廣場(chǎng)擴(kuò)聲。振動(dòng)系統(tǒng)與紙盆揚(yáng)聲器相似，不同的是它的振膜不是紙盆，而是一球頂形膜片。當(dāng)處于磁場(chǎng)中的音圈有音頻電流通過(guò)時(shí)，就產(chǎn)生隨音頻電流變化的磁場(chǎng)，這一磁場(chǎng)和永久磁鐵的磁場(chǎng)發(fā)生相互作用，使音圈沿著軸向振動(dòng)，由于揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低音豐滿(mǎn)、音質(zhì)柔和、頻帶寬，但效率較低。 （ 1）紙盆式揚(yáng)聲器 紙盆式揚(yáng)聲器其結(jié)構(gòu)如圖 26 所示。 電動(dòng)式揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)和工作原理 電動(dòng)式揚(yáng)聲器應(yīng)用最廣泛，它又分為紙盆式、號(hào)筒式 [3]和球頂形三種。 報(bào)警電路模塊 揚(yáng)聲器 揚(yáng)聲器是一種把電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槁曅盘?hào)的換能器件，揚(yáng)聲器的性能 機(jī)電變換 部分 機(jī)械接受部分 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 6 優(yōu)劣對(duì)音質(zhì)的高低影響很大。 Mi Mt E 振動(dòng)傳感器的性能特點(diǎn)符合本設(shè)計(jì)的需要，但在元件采購(gòu)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)徐州電子市場(chǎng)找不到振動(dòng)傳感器的銷(xiāo)售，給本設(shè)計(jì)的實(shí)物制作造成了困難。因此一個(gè)傳感器的工作性能是由機(jī)械接收部分鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 5 圖 24 振動(dòng)傳感器 和機(jī)電變換部分的工作性能來(lái)決定的。所以我們有 時(shí)也稱(chēng)它為換能器、拾振器等。 信號(hào)觸發(fā)模塊 振動(dòng)傳感器 振動(dòng)傳感器在測(cè)試技術(shù)中是關(guān)鍵部件之一，它的作用主要是將機(jī)械量接收下來(lái)，并轉(zhuǎn)換為與之成比例的電量。該模塊 的最大優(yōu)點(diǎn)就是即使在很弱的光源下也能可靠運(yùn)行、并保護(hù)、防止受到其他輸出脈沖的干擾。 AT89C51 單片機(jī) 無(wú)線接收模塊 無(wú)線發(fā)送模塊 報(bào)警電路模塊 信號(hào)觸發(fā)模塊 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 各功能模塊方案設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)各功能模塊主要 包括無(wú)線收發(fā)模塊，信號(hào)觸發(fā)模塊和報(bào)警電路模塊等，下面將分模塊討論各個(gè)模塊擬采用方案和最終方案的確定。 圖 21 總體框架結(jié)構(gòu)體系 其中單片機(jī)作為控制單元模塊，彈簧開(kāi)關(guān)作 信號(hào)觸發(fā)模塊，采用遠(yuǎn)距離無(wú)線收發(fā)裝置作無(wú)線收發(fā)模塊，揚(yáng)聲器（或蜂鳴器）作報(bào)警電路模塊。 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 電動(dòng)車(chē)無(wú)線防盜報(bào)警器的總體方案設(shè)計(jì)是根據(jù)其功能和設(shè)計(jì)要求，從全局的角度，以系統(tǒng)的觀點(diǎn)而進(jìn)行整體方面的設(shè)計(jì)，主要包括無(wú)線收發(fā)模塊設(shè)計(jì)，信號(hào)觸發(fā)模塊設(shè)計(jì)和報(bào)警電路模塊設(shè)計(jì)等內(nèi)容。 電動(dòng)車(chē)之所以能走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)，一個(gè)很 重要的原因就是其價(jià)格相對(duì)于摩托車(chē)和汽車(chē)要低得多。這類(lèi)防盜報(bào)警器一般采用微電腦技術(shù)，智能化程度較高，除了能遙控設(shè)防撤防、強(qiáng)警尋車(chē)外，還具有遙控熄火、自動(dòng)延時(shí)設(shè)防和智能記憶等功能。但是一旦將其安裝在車(chē)身較為隱蔽的地方，如車(chē)身底部等，那么車(chē)主啟動(dòng)布防和撤防時(shí)要按開(kāi)關(guān)就很困難，不易操作；如果安裝在方便車(chē)主啟動(dòng)開(kāi)關(guān)的地方，此報(bào)警器又很容易被盜賊發(fā)現(xiàn)而將其拆卸。 （ 2）普通防盜報(bào)警器，與防盜報(bào)警鎖相比，這類(lèi)報(bào)警裝置體積較小，可獨(dú)立安裝在電動(dòng)車(chē)上較為隱蔽的地方，不易被發(fā)現(xiàn)而拆卸。這種防盜報(bào)警鎖使用 比較方便，售價(jià)也能為大家接受，一般在 50元左右，如杰達(dá) KL0新奇特 FB－ 8224。 電動(dòng)車(chē)無(wú)線防盜報(bào)警器的研究現(xiàn)狀 為了充分掌握電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)防盜報(bào)警類(lèi)產(chǎn)品的現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)，我深入開(kāi)展了市場(chǎng)調(diào)研和文獻(xiàn)搜索，從商家提供的電動(dòng)車(chē)年銷(xiāo)量和報(bào)警器（包括報(bào)警鎖）年銷(xiāo)量數(shù)據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)車(chē)的用戶(hù)同時(shí)配備防盜報(bào)警裝置的約占 95％。這些地區(qū)還有很大的未曾開(kāi)發(fā)的安防市場(chǎng)，這些市場(chǎng)的特點(diǎn)是犯罪率在不斷增加、經(jīng)濟(jì)正迅速發(fā)展，因此，這些國(guó)家對(duì)安全 措施和安保方法的需求也在逐漸增加。并且國(guó)內(nèi)安防產(chǎn)業(yè)正快速與國(guó)際接軌我國(guó)有世界上最龐大的安防產(chǎn)品市場(chǎng)，這是我們最大的優(yōu)勢(shì)。無(wú)線收發(fā)；彈簧開(kāi)關(guān)；防 盜報(bào)警；揚(yáng)聲 Abstract 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) III The fine features of electric bicycle are environmentally friendly, efficient, the popularity of electric bicycle, security issues bee more grave. In order to solve security issues, application of new technologies on the design of antitheft system has bee very necessary. This thesis focuses on the development and desig