【正文】 ........................ 5 各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計(jì) .............................. 5 LSTTL 型四位大小比較器電路模塊設(shè)計(jì) ........................... 5 方波發(fā)生電路模塊 設(shè)計(jì) ....................................... 7 555 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 電路模塊 設(shè)計(jì) ................................. 8 555 多謝振蕩器 電路模塊 設(shè)計(jì) .................................. 9 聲、光報(bào)警電路模塊設(shè)計(jì) .................................... 10 電路參數(shù)的計(jì)算及元器件的選擇 ............................. 10 LSTTL 型四位比較器電路 ..................................... 10 ............................................. 11 555 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路 ........................................ 11 555 多諧振蕩器電路 ........................................ 11 聲、光報(bào)警器電路 .......................................... 12 特殊器件的介紹 ........................................... 12 LSTTL 型四位大小比較器介紹 ................................. 13 555 定時(shí)器介紹 ........................................... 13 各模塊之間的聯(lián)接 ......................................... 15 4 系統(tǒng)調(diào)試 .................................................. 16 調(diào)試環(huán)境 ................................................. 16 III 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 硬件調(diào)試 ................................................. 16 LSTTL 型四位大小比較器調(diào)試 ................................. 17 方波發(fā)生電路調(diào)試 .......................................... 18 555 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路調(diào)試 ................................... 18 555 多諧振蕩器電路調(diào)試 ..................................... 19 聲、光電路調(diào)試 ........................................... 20 5 系統(tǒng)功能 、 指標(biāo)參數(shù) ........................................ 21 系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的功能 ......................................... 21 系統(tǒng)指標(biāo)參數(shù)測(cè)試 ......................................... 21 系統(tǒng)功能及指標(biāo)參數(shù)分析 ................................... 21 6 結(jié)論 ...................................................... 22 7 總結(jié)與體會(huì) ................................................ 23 8 謝辭 ...................................................... 25 9 參考文獻(xiàn) .................................................. 26 1 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 1 前言 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，汽車已慢慢的成為了我們生活的必需品 ， 于此同時(shí) 對(duì)汽車安全防范方面的要求也隨之提高，各種 各樣 的防盜設(shè)備 也 相繼問世。 本課題就利用 已學(xué)的 模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù) 知識(shí)和其 他課外輔導(dǎo)資料，運(yùn)用 PROTEUS 軟件等進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真測(cè)試， 設(shè)計(jì) 了 一個(gè) 輸入密碼 式 防盜報(bào)警器。在平常的學(xué)習(xí)過程中對(duì)其也有了一定認(rèn)識(shí)，了解到關(guān)于報(bào)警器的一些最初的設(shè)計(jì)思想。 設(shè)計(jì)目標(biāo) 1） 報(bào)警持續(xù)時(shí)間 ： 30秒 ； 2） 報(bào)警頻率 ： 可調(diào) 1) 查閱參考資料，畫出草稿圖； 2) 選擇并查閱相關(guān)電子元件的參數(shù)； 3) 用 PROTEUS 軟件做出電 路圖； 4）運(yùn)行仿真，觀察輸出結(jié)果： 5) 測(cè)試輸出波形是否符合設(shè)計(jì)目標(biāo)并會(huì)出 PCB 印刷電路圖。 方案比較 方案一 方案一結(jié)構(gòu)框圖如下圖 21所示： 圖 21 方案一的原理框 圖 觸 發(fā) 開 關(guān) 功 率 放 大 電 路 語 音 發(fā) 聲 電 路 3 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 在方案一中由觸發(fā)器的開關(guān)給功率放大電路提供信號(hào)后把該信號(hào)輸入語音發(fā)聲電路使電路發(fā)聲從而實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。 本設(shè)計(jì)是一個(gè)汽車報(bào)警器，在實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能基礎(chǔ)上還要使是報(bào)警及時(shí)、準(zhǔn)確。方案一雖然電路簡(jiǎn)單，且能實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能但是有許多不足。對(duì)于方案二是一旦盜賊輸入密碼與設(shè)定密碼不同時(shí)，在輸入過程中 LSTTL 型四位大小比較器電路輸出端將促使 555 單穩(wěn)態(tài)電路工作，波形發(fā)生電路產(chǎn)生方波給 555 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器送去觸發(fā)信號(hào)，使之開始工作， 555 單穩(wěn)觸發(fā)器的輸出端接多諧振蕩器，使多諧振蕩器工作。這樣做不僅可以控制報(bào)警時(shí)間長(zhǎng)短，還可以控制報(bào)警頻率的高低，同時(shí)提高了汽車安全性可以有效防止汽車被盜。 5 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 3 總體方案設(shè)計(jì) 節(jié)主要介紹系統(tǒng)各單元模塊的具體功能、電路結(jié)構(gòu)、工作原理、以及各個(gè)單元模塊之間的聯(lián)接關(guān)系；同時(shí)本節(jié)也會(huì)對(duì)相關(guān)電路中的參數(shù)計(jì)算、元器件選擇、以及核心器件進(jìn)行必要說明。各單元模塊功能及相關(guān)電路的具體說明如下。 該模塊是本報(bào)警系 統(tǒng)的第一級(jí)模塊，起到密碼判別的作用。在盜賊輸入密碼的時(shí)候，在輸入過程中，輸入的密碼將被轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制，由單置開關(guān)控制 1 或 0的輸入，當(dāng)輸入的密碼與初始密碼相同時(shí)，在 74LS85 輸出端輸出高電平，否則為低電平，這樣構(gòu)成移位密碼。再將這 4片 74LS85 的輸出端接在一個(gè)與非門上，這樣當(dāng)四位密碼均正確時(shí)該模塊輸出低電平，在其中一旦有一位密碼錯(cuò)誤該模塊都輸出高電平，這樣就起到識(shí)別密碼的作用，從而利用這個(gè)作用來促發(fā) 整個(gè)報(bào)警裝 置。 遲滯比較器是一個(gè)具有遲滯回環(huán)傳輸特性的比較器。由于反饋的作用這種比較器的門限電壓是隨輸出電壓的變化而變化的。 門限電壓的估算：比較器 的 輸出電壓 V0 與輸入電壓 VI 不成線性關(guān)系，輸出電壓 VO 轉(zhuǎn)換的臨界條件 是門限電壓 VP(同相輸入端電壓 )≈ VN（反相輸入端電壓 =VI(參考基準(zhǔn)電壓 )， 這里的 VP值實(shí)際就是門限電壓 VT。當(dāng) VI 由零向正方向增加到接近 VP=VT+前， VO 一直保持 VO=VOH 不變。若減小 VI，只要 VIVP=VT，則 VO 將始終保持 VO=VOL 不變，只有當(dāng) VIVP=VT時(shí)， VO 才由 VOL 跳變到 VOH。 8 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 555 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路模塊設(shè)計(jì) R4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U7NE 5 5 5C20 .0 1 u FC31 0 0 u F60%R V 15 0 k+ 5 V 圖 33 555 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路模塊電路圖 在該模塊中 R、 C為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的定時(shí)元件，它們的連接點(diǎn) Vc 與 定時(shí)器的閥值輸入端（ 6腳）及輸出端 Vo39。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出脈沖寬度tpo=。 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有如下工作特性： 沒有脈沖作用時(shí)電路處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)是一種不能長(zhǎng)久保持的狀態(tài)。 當(dāng)輸入 Vi 保持高電平時(shí)， Ci 相當(dāng)于斷開。由于 Ri的存在而為高電平 Vcc。 ② 若定時(shí)器原始狀態(tài)為 1，則集電極輸出（ 7腳）對(duì)地?cái)嚅_，Vcc經(jīng) R 向 C充電，使 Vc 電位升高，待 Vc 值高于 2/3Vcc 時(shí)，定時(shí)器翻轉(zhuǎn)為 0態(tài)。多諧振蕩器接通電源以后，電容 C被充電，當(dāng) VC上升到 2VCC/3 時(shí)，使得 VO為低電平同時(shí)放電三極管 T導(dǎo)通，此時(shí)電容 C通過 R2 和 T 放電， VC 下降。電容器 C放電所需的時(shí)間為： tPL=R2Cln2≈ 當(dāng)放電結(jié)束時(shí)， T截止， VCC將通過 R R2 向電容器 C充電， VC 由 VCC/3上升到 2VCC/3 所需時(shí)間為： tPH=(R1+R2)Cln2≈ （ R1+R2） C 當(dāng) VC 上升到 2VCC/3 時(shí)，電路又翻轉(zhuǎn)為低電平。其震蕩頻率為 : f=1/(tPL+tPH)≈ (R1+2R2)C，即為該報(bào)警器的工作頻率。 10 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 聲、光報(bào)警電路模塊設(shè)計(jì) D3L E D R E DC60 .0 4 7 FL S 1S P E A K E R 圖 35 聲光報(bào)警模塊電路圖 該模塊是整個(gè)報(bào)警電路的最后一個(gè)模塊，其中喇叭的一端與 555 多諧振蕩模塊的輸出相接，再把喇叭另外一端接地。 擇 下面就相關(guān)電路中的參數(shù)計(jì)算以及元器件的選擇進(jìn)行說明。 表 31 元器件選擇表 序號(hào) 名稱 主要參數(shù) 數(shù)量 R1 電阻 30K