沈俊轶14电子呼叫器设计.docx

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沈俊轶14电子呼叫器设计

数字电子技术课程设计

电子呼叫器设计

姓名：

沈俊轶

专业：

电子信息工程

班级：

06-2

学号：

320608030214

院系：

电气工程与自动化

河南理工大学

二零零七年一月十九日

一、课程设计题目：

电子呼叫器设计

二、设计目的和要求

设计目的

这种电子设备可称之为呼叫器，功能类似手机，但又比手机简单方便适用，容易操作，只需要它把最简单的信息传送给相关人员即可。

值班人员在接到通知后能弄清楚出事地点，给需要帮助的人提供帮助。

技术指标：

1．呼叫器分为两个部分，一部分是操作手柄，即微波发射器，信号发射遥控器，供人使用；另一部分为型号接受部分，微波信号接收装置，供值班室里的值班人员使用。

2．呼叫器的发射器只要是需要帮助的人都可以使用，只需要按一按钮，对应着有事的人即可完成任务。

3．呼叫器接收装置能够在较远的地方（例如５０米）收到遥控器的信号，并且能发出声响提醒值班人员，还要有显示器来显示需帮助人的具体位置。

４．电路要求尽可能的简单，容易制造。

产品价格低廉，容易操作，要被人们接受和认可。

三、设计电路的原理方框图

设计电路的原理框图

四、单元电路具体设计解析

1、单元电路C304

C304是集成8421BCD码编码器，图1是其内部电路，图中1～9为对应于数字1~9的按键输入端。

某一键按下，该输入端就向电路输入高电平。

A、B、C、D是编码输出端，D是最高位。

当按下数字3的键时，DCBA=0011，这可以通过分析电路得到。

在C304中，数字0是隐含输入的。

当输入端1～9均为0时，电路输出即是0的编码。

图2是这种集成电路的一个实用电路。

在图2所示的实用电路中，数字1～9的输入键接入C304的相应输入端，0号键接空端（开路脚）NC。

由于按0号键和不按任何键，BCD码输出都是0000，为了区别这种情况，电路中用了三个或门，形成群信号Gs。

当按动0～9这10个键中的任一键时，Gs=1；不按键时，Gs=0。

这样，接收电路就可依此判定输出端的四个0是表示输入了数字0还是没有按键。

有些计算机键盘的数字输入逻辑电路就用的是C304。

在C304中，数字0是隐含输入的。

2、单元电路TWH9236

3、单元电路TWH9238

图为无线遥控发射器TWH9236，这是四位匙扣式发射器。

TWH9236内含编码、调制、发射电路、发射距离可达30米以上。

无线遥控接收器电路是与TWH9236配套使用的无线电接收模块TWH9238。

按动发射器A键后，无线遥控发射器的A端输出高电平，V1、V2、V6导通，电机M得电驱动天线正转；同理，按动发射器B键后，无线遥控发射器的B端输出高电平，停止按键后，无线遥控发射器的A、B端均为低电平

4、单元电路CD4513

5、单元电路七段码显示译码器

CD4513是一个四位输出端的译码器

集成块示意图如图所示：

单元电路CD4513与七段码显示器功能表：

８４２１ＢＣＤ码

七段显示码输入端

输出端显示

Ａ

Ｂ

Ｃ

Ｄ

a

b

c

d

e

f

g

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

1

0

1

1

0

0

0

0

1

0

0

1

0

1

1

0

1

1

0

1

2

0

0

1

1

1

1

1

1

0

0

1

3

0

1

0

0

0

1

1

0

0

1

1

4

0

1

0

1

1

0

1

1

0

1

1

5

0

1

1

0

1

0

1

1

1

1

1

6

0

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

7

1

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

8

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

9

图所示为由发光二极管组成的七段显示器字型图及其接法。

a～g七段是七个发光二极管，有共阴极和共阳极两种接法。

共阴极接法时，哪个管子的阳极接收到高电平，哪个管子发光；共阳极接法时，哪个管子阴极接收到低电平，哪个管子发光。

例如，对共阴极接法，当a～g=1011011时，显示数字“5”。

8421BCD码译码器

这种译码器的输入端子有四个，分别输入四位8421BCD。

二进制代码的各位，输出端子有10个。

每当输入一组8421BCD码时，输出端的10个端子中对应于该二进制数所表示的十进制数的端子就输出高/低电平，而其它端子保持原来的低、高电平。

所示为由发光二极管组成的七段显示器字型图及其接法。

a～g七段是七个发光二极管，有共阴极和共阳极两种接法。

共阴极接法时，哪个管子的阳极接收到高电平，哪个管子发光；共阳极接法时，哪个管子阴极接收到低电平，哪个管子发光。

例如，对共阴极接法，当a～g=1011011时，显示数字“5”。

只有输入的二进制码是8421BCD码时，才能显示0～9的十进制数字。

当输入的四位码不在8421BCD码内，显示的字型就不是十进制数。

七段显示译码器是驱动七段显示器件的专用译码器，它可以把输入的二―十进制代码转换成七段显示管所需要的输入信息，以使七段显示管显示正确的数码。

a～g：

译码输出，低电平有效

：

熄灭信号输入

。

当

=0（有效）时，输出a～g均为高电平1信号（全灭）；

灭零输出信号

。

当

=0时，

=0。

：

试灯信号输入。

当

=0且

=1（无效）时，不论D～A状态如何，a～g七段全亮。

：

灭零输入信号（不显示0，其它数码正常显示）。

=0（

=１）时，不显示数码0。

6、单元电路555

555定时器原理图及引线排列如图9、1所示。

其功能见表9、1。

定时器内部由比较器、分压电路、RS触发器及放电三极管等组成。

分压电路由三个5K的电阻构成，分别给A1和A2提供参考电平2/3VCC和1/3VCC。

A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。

当输入信号自6脚输入大于2/3VCC时，触发器复位，3脚输出为低电平，放电管T导通；当输入信号自2脚输入并低于1/3VCC时，触发器置位，3脚输出高电平，放电管截止。

4脚是复位端，当4脚接入低电平时，则V0=0；正常工作时4接为高电平。

 5脚为控制端，平时输入2/3Vcc作为比较器的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制。

如果不在5脚外加电压通常接0.01μF电容到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，确保参考电平的稳定。

555电路内部结构与功能表：

输入

输出

阀值输入

触发输入

复位

输出

放电管

X

X

0

0

导通

<2/3V

<1/3V

1

1

截止

>2/3V

>1/3V

1

0

导通

<2/3V

<1/3V

1

不变

不变

五、完整的电路图及工作原理

电路组成与工作原理：

本电路由遥控呼叫发射器和值班接受总机组成遥控呼叫发射器是在成品微波发射器TWH9236的基础上加装了一个十线—四线编码器C304和9只呼叫按键SA1----SA9组成的。

平时，编码器C403的9个输入端IN1—IN9被电阻R1—R9钳位于低电平，它的输出端AD均为低电平，即0000。

当按下某一呼叫按键时，例如，按下SA1时，它的输出端就会输出0001的编码。

通过TWH9238的处理，并且向外发射，在接受端的号码显示器上就会显示号码“1”。

微波信号接受电路在收到由发射器发射的微波信号后，通过内部处理，由输出端A—D输出呼叫编码0001，通过译码器，将其翻译后，由数码显示关2将其显示。

译码器CD4513为数码译码器，它能将输入的二进制编码，通过内部的译码转换，变为数码的笔端输出到数码显示器呼叫声启动电路是由NE555与R10、C1组成的单稳态触发器。

在TWH9238输出四位有效码的同时，它的输出端IO也输出一个有效脉冲。

这一脉冲经过R8使VT1导通，三极管的集点极输出低电平。

这个低电平加至NE555的触发端2脚，始触发器翻转，3脚输出高电平通过R11使VT2导通。

继电器K通电吸合将发生电路IC3的工作电源接通，使电路发出呼叫声。

呼叫声发生电路由KD9561组成，由集成稳压器7805将6伏电源稳压为5伏后想电路提供电源，本电路只提供电源开关，由继电器的常开触点担任

呼叫器发射部分

呼叫器接收部分电路图

六、设计的心得体会

　　　这次实习给我们提供了一个应用自己所学知识的机会，从到图书馆查找资料到对电路的设计对电路的调试再到最后电路的成型，都对我所学的知识进行了检验。

可以说，本次实习有苦也有甜。

 设计思路是最重要的，只要你的设计思路是成功的，那你的设计已经成功了一半。

因此我们应该在设计前做好充分的准备，像查找详细的资料，为我们设计的成功打下坚实的基础。

制作过程是一个考验人耐心的过程，不能有丝毫的急躁，马虎，不能急躁。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固这次课程设计的意义表现在多个方面，它不单是要求我翻阅课本，加深对原有知识的理解，而且要求我自己借阅图书，参考经典的范例，查找资料以补充课本的不足，拓展知识面，立体地综合地理解电子技术领域知识结构的相互联系。

与其说巩固了课内，不如说学到了新知；与其说学到了新知，不如说培养了综合应用搞设计的高一层次的能力。

通过这次课程设计，我找到了一条路，就是以课内为基础，以所学为弟底子，借助相关书籍，拓宽知识面，延伸知识链条；然后应用静态的表面上孤立的零碎知识，就像一个个电子元器件一样的知识点，把它们联系起来，设计出具有特定功能的科学适用的装置模型。

这就是我个人对本次写设计的基本观点和思想总结。

不足之处，尚待老师指出。

七、参考文献

（1）《电子技术基础》（模拟部分与数字部分）主编：

康华光。

副主编：

邹寿杉。

高等教育出版社出版

（2）《实用电路手册》主编：

杨玉清，宋文贵。

机械工业出版社出版。

（3）《数字电路与逻辑设计实验技术》编著：

肖冰，郭莉，安德宁。

北京邮电大学出版社出版

（4）《实用电子技术手册》主编：

吴立新。

机械工业出版社出版。

（5）《数学电路与逻辑设计》曹国清主编；中国矿业大学出版社

（6）《模拟电子技术基础》康华光编著

（7）《电子电子元器件选用入门》

（9）《适用电子技术手册》机械工业出版社