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审阅教师:
陈朝峰
1.综合设计任务.......................................3
2.方案设计与论证.....................................4
3.硬软件设计.........................................6
4.安装与调试.........................................8
5.性能测试与分析.....................................9
6.总结...............................................10
7.参考文献...........................................10
1.综合设计任务
1.1背景
随着经济水平的发展,人们越来越重视生活质量的提高。
假如你在自家客厅或其他离门比较远的地方。
有客人来,并敲了门,你可能无法听到。
导致客人认为你不在家。
这给我们带来了许多不便与麻烦。
因此我设计一个叮咚门铃很在我生活的世界有很多贫困的人,不止我一个,在我身边有一对姐妹她们学习非常好,在高考时都达到了610分,但是你们永远也想不到她们生活的环境是怎样的,她们为了能减轻家里的负担,上了能让她们免费读书的高中,放弃了已经考上的重点高中,努力学习,即便那是一个环境不好的高中,但是,是她们的自制力使他们成功,在高考过后她们成功了,考出了610分的优秀成绩,但是,她们还是选了个能为家里减轻负担的大学,走向了偏远的内蒙古,努力奋斗着,每年都会接受国家的补助,勤工俭学为自己的妈妈减轻负担,她们姐妹一家一直是依靠妈妈捡垃圾为生,最大的依靠就是国家最低保障和助学金,但是她们努力,她们坚强,在大学四年里,她们努力进学生会,姐姐最终当上了学生会会长,如今结婚了带着自己的妈妈过上了幸福稳定的生活。
这是我的榜样,我的标榜,我要向她学习。
努力的朝着她们的方向努力。
我没有什么伟大的梦想,我想我未来的生活可以平平淡淡,因为我觉得只有平淡才是幸福,我身边所有的亲人都身体健康快快乐乐,我的努力可以使他们过上这样的生活,那边足矣。
今天我要依靠助学金才能减轻家里的负担,但是我相信没有多久我会用我自己的双手让家人过上幸福的生活。
在我身边还有着这样在贫困中发扬精神的人,她是我的同班同学,她的家中并不是只有她一个人还有她的弟弟,她们是龙凤胎,但是家中就只有他们的父亲在供他们上学,仅有父亲一个,他们的父亲又要做父亲又要做母亲,不易显而易见。
在高中时期,国家的助学金每次都有他们,我们都心甘情愿将助学金给他们,缓解他们家里的苦难。
她们也是很争气,都考上了理想的大学,但这只是起点,他们和我一样也要继续努力继续奋斗,真正艰苦的日子才刚刚开始。
现在我们依旧是依靠着助学金,但是国家的恩惠我们永远也不会忘记。
雷锋同志曾写到:
我活着只有一个目的,就是做一个对人民有用的人,去报效祖国。
作为一个倍受祖国培养、学校教育、老师关心、父母关爱的新世纪青年,我更有责任去回报祖国、母校和亲人。
等以后我参加工作后,也许我不是最好的,但我认为只要能为国家、为社会的利益忘我地工作着,毫不保留的奉献着自己的专业知识,这也是一种回报,一种价值的体现!
就像艾青的《光的赞歌》中写到的:
“即使我们只是一支蜡烛,也应‘蜡炬成灰泪始干’;
即使我们只是一根火柴,也要在关键时刻有一次闪耀;
即使我们死后尸骨都腐烂了,也要变成磷火在荒野中燃烧。
”
祖国在我最困难的时候帮助了我,让我有了今天,我甘愿做一根火柴、一支蜡烛,去为祖国贡献光和热,这就是我的理想与承诺,我相信,凭借我的努力它一定会实现的,我的未来人生的道路坎坷不平,我已走过了泥泞的一段。
我将永远不会忘记,在我最困难的时候国家的助学金拉了我一把,助我成长,是它伴着我一路走来,我永远保存这份感激,并要将这份感激传递,用真心去帮助别人,我想这才是对社会、对国家,最好的回报。
有必要。
它能让你清楚的知道是否有人在门外。
从而替代敲门带来的不便。
设计这个电路的时候,我根据从稳定性、可靠性、实用性、经济性选择电子线路和电子器件,找到适合的功能电路。
从稳定性,节能型,安全性等多方面进行设计,通过多种途径设计出电路图,采用尽量简单的原理,与器件进行焊接,最终得到预期目的,并且具有较高的实用性。
1.2目的
1、掌握叮咚电子门铃的电路组成、工作原理。
2、了解并掌握电路的一般设计方法,具备初步的独立设计能力。
3、学习protel绘图软件设计一个叮咚门铃电路。
4、在设计电路的过程中熟练地掌握各个元器件的用途。
5、了解电路板的制作流程。
6、掌握电路板的焊接方法与技巧。
1.3实验要求
电子门铃是音乐集成电路的最基本、最简单的应用。
实训要求在按下门铃开关按钮后,门铃会产生较高频率的“叮”声,当松开按钮后,则会发出较低频率的“咚”声。
2.方案设计与论证
此设计是为了门铃发出“叮咚”声响,按下按钮AN(装在门上),振荡器振荡,振荡频率约700Hz,扬声器发出“叮”的声音。
与此同时,电源通过二极管D1给C1充电。
放开按钮时,C1便通过电阻R1放电,维持振荡。
但由于AN的断开,电阻R2被串入电路,使振荡频率有所改变,大约为500Hz左右,扬声器发出“咚”的声音。
直到C1上电压放到不能维持555振荡为止。
“咚”声的余音的长短可通过改变C1的数值来改变。
本次设计要求完成门铃设计,要发出叮、咚的声音,即产生两种不同频率的声音。
要改变声音的频率,就是改变电路中电容充放电的时间,即通过开关的闭合与打开接入不同的电阻来改变周期,从而实现频率的改变。
本次设计的关键可以分为两个模块:
1)设计控制模块
根据设计题目要求,要实现简易电子的设计就要选择555定时器构成多谐振荡电路。
2)设计蜂鸣器模块
通过喇叭发出两个不同频率的声音:
发出“叮”的振荡频率设定为700Hz,发出:
“咚”的振荡频率设定在500Hz
2.1结构框图及说明
所设计的电路分为几个模块,模块如图3-1。
1.二极管D1通过电源给C1充电
2.555定时器将电信号通过震荡转换为频率信号。
→→
↓↑↓
↑→
↓↑
→
图3-1叮咚门铃方框图
2.2系统原理图及工作原理
下图3-2是一种能发出“叮、咚”声的门铃的电路原理图。
它的核心器件是555接成的多谐振荡器、放大器(三极管)、蜂鸣器。
当闭合开关后,R3和R4接入电路,振荡器开始振荡,振荡频率约700Hz,扬声器发出“叮”的声音。
放开按钮时,C1便通过电阻R1放电,维持振荡。
但由于开关的断开,电阻R2串入电路,使振荡频率有所改变,大约为500Hz左右,扬声器发出“咚”的声音。
实验验证
1.当开关闭合时R2和R3接入电路,振荡周期为T=(R2+2R3)Cln2,频率约为700赫兹;
2.当开关打开时R1、R2、R3接入电路,振荡周期为T=(R1+R2+2R3)Cln2,频率约为500赫兹。
(C=50nF)
3.硬软件设计
3.1腐蚀电路板
1、一般情况下,腐蚀电路板是用三氯化铁。
因为电路板的表面有一层铜,通过三氯化铁的腐蚀,会使未被炭粉覆盖的铜本反应掉,保留被炭粉覆盖的区域,这样就形成了连通的电路。
铁的化学性质有三价和二价,其实三价的铁有强氧化性,三氯化铁是一种强氧化剂,可以与铜起反应,别的东西很难与铜反应,按化学稳定性来说也可以用硝酸银等与之反应,但是代价太高了,而且反应后置换出的银等会留在电路板,只有三氯化铁最合适。
2、但是,三氯化铁的腐蚀速度有些慢,一般需要5以还可以用盐酸+双氧水+水来腐蚀,腐蚀速度会比三氯化铁快上许多。
~7天完成,所
3.2加工电路板
1、取出腐蚀好的印制电路板,用清水清洗干净,并把水渍擦干。
2、打孔:
用专用的打孔工具,对腐蚀好的电路板进行打孔。
3、打孔完成后,用磨砂纸将印制电路板表面上的炭粉擦净,则印制电路板的加工完成。
3.3Proteus的仿真实验
1)Proteus软件介绍
1、ProteusISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。
它运行于Windows操作系统上,可以仿真、分析(SPICE)各种仿真器件和集成电路。
有如下特点:
2、实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。
3、支持主流单片机系统的仿真。
4、提供软件调试功能。
5、具有强大的原理图绘制功能。
6、.PCB设计以及自动布线。
2)Proteus的仿真
1、打开Proteus的集成环境,,新建,根据组件明细表中的组件,在keywords中输入所找的组件名单,然后点击右下角的OK,组件被添加了。
2、依次放好组件,使组件摆放美观。
3、连接电路,在需要连接的组件接线处,点击左键,移动鼠标,可看到导线的出现,再在导线的另一端在另一个组件的端点处点击,从而连接了电路。
如下图:
,
4.安装与调试
1.先将所有器件在面包板进行连接,待电路在面包板能正常工作时,再在电路板进行焊接,以防出现差错。
2.焊接电路,用示波器分别测试输出频率,并调节电位器使其达到要求值。
3.单独检测音频功率放大器。
输入音频信号,测试各器件是否正常工作,并调节。
4.根据输出波形调节电位器。
。
5.故障诊断及排出:
(1)喇叭声音过小:
通过调节功放电路的电位器,增大信号输入电压从而解决音量过小的问题。
(2)电路时而能正常工作,时而不能正常工作:
检测各焊点
(3)门铃电路焊好后不发声,通过不断调节510K的电位器以改变振荡频率,当调节到适当的频率时能发声。
5.性能测试与分析
焊接完电路板后,要对所焊电路的性能进行测试和分析。
当开关按下时如果没有声音,则首先检查电源是否接触良好,如果电源接触良好,则检查各焊点是否有漏焊或虚焊,如果都没问题,则检查各元件是否安装正确,直到电路能发出声音为止。
如果开关断开时电路一直响,则可能是某部分短路,须仔细检查,直到检查出毛病,电路能发出叮咚两种声音为止。
6.总结
通过这次电子实习,我不仅得到了知识的巩固,而且使我的动手能力得到加强。
我相信在以后的学习和工作中,做的更加美满。
这次电子技术课程设计完成的比较成功,从电路图的设计到原理的分析还有电路的安装与调试,自己还是一步步走过来了,最后,电路确实发出了叮咚声,各项参数也符合标准,不过,其间遇到的困难和问题真的很多.这也让我看到了自己对所学知识掌握得很不扎实.基础知识没有搞懂弄通,单单是原理图的分析,自己就花了近两天的时间,开始总是看不懂电路图,课本,资料书看了三,四本还是糊糊涂涂的,这让我感到课程设计是多么的难,也产生过想要放弃的念头,但想到别人能做好的自己为什么几不能做好,可见工夫还没用到,后来自己静下心认真看了不少讲解结合的例题.终于把555定时器组成的多谐振荡器的工作原理弄懂了,其实,这些知识老师上课都讲过了,自己学的却不扎实,这也给自己敲了个警钟,或许自己在学习上还有更多的不足,自己真的应该对所学知识进行查漏补缺了.其次就是电路的安装,只是简简单单的5个元件自己却焊了两个小时,结果还有个脚码弄错了,费了好大一番工夫才修改过来,
这不得不说自己的动手能力太差,应多加练习,在实践中,我先在脑海里构思了几个方案。
要想让扬声器发出叮咚声,必须让电路产生一个连续的且频率不等的信号。
产生此种信号,可以用多种方法来实现。
一种是用模拟电子中的集成运算放大器,还有就是用数字电子中的555定时器或者TTL集成门电路组成多谐振荡器,用来产生矩形脉冲。
通过比较与分析,我最终选取了用555定时器组成多谐振荡器来实现,因为这种方法简单经济。
领到元器件和电路模板后,我首先根据书上的电路图,构思了各种元器件在电路板上的摆放位置,以确保用线最短,焊接最方便。
然后画出电路图,再对照电路图开始焊接。
焊接完后通电试验,却没有听到叮咚声。
后来经过认真的检查,我发现原来我由于粗心把555焊接短路了。
经过改正,最后扬声器终于发出了叮咚声。
这次实践,使我不仅对课本上的知识有了更透彻的理解,而且提高了我的动手能力,增加了我对电子课程的兴趣。
我在实践中深切的体会到,不论做什么事情都必需认认真真,丝毫马虎不得,不然一个小小的失误将造成很严重的后果,尤其是在电子产品中在这次课程设计中,老师和同学给了我很大的帮助,再次感谢我的同学和老师.定时器的两个管脚
参考文献
1.<
<
数字电子技术>
>
.杨志忠,高等教育出版社,2002年11月.
2.<
数字电子技术学习指导>
.杨志忠,卫桦林编,2003年8月.
3.<
电路与电子技术基础>
.王金,乔万林,朱建华编,中山大学出版社.2004年8月.
4.<
电工电子实用电路>
.周志敏,周纪华,纪曼华编,电子工业出版社,2005年7月.
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