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1、中南民族大学SOUTH-CENTRAL UNIVERSITY FOR NATIONALITIES课 程 设 计 实 验 报 告 题 目： 感应双音门铃 学 院：计算机科学学院 专业班级：自动化1301班 姓 名：* * 学 号：2013* 指导教师：陈勉 起讫日期：2015年6月17日至6月26日 电子课程设计感应双音门铃 中南民族大学计算机科学学院自动化专业指导老师评语理论设计40%作品完成效果30%答辩与报告30%总分： 指导老师签名： 电子技术课程设计任务书设计题目： 感应双音门铃 学生姓名：* * 学号：201* 专业：自 动 化 一、设计条件1可选元件（1）选题规定的“可选、限选元件
2、”（2）电阻、电容、电感、电位器等，按需使用（3）自备元件2可用仪器万用表，示波器，交流毫伏表，信号发生器，直流稳压电源二、设计任务及要求1设计任务根据技术要求和已知条件，完成选题电路的设计、装配与调试。2设计要求（1）选题规定的“设计内容和要求”；（2）选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。包括：计算电路元件参数、选择元件、画出总体电路原理图；（3）用软件仿真整体或部分核心实验电路，得出适当结果；（4）装配、调试作品，按规定格式写出课程设计报告书。三、时间安排1第10周前：布置设计任务，讲解设计要求、实施计划、设计报告等要求。2第12周前：理解课题要求，准备元器件。3第1016周：资料查阅
3、，方案设计，模拟仿真，实际制作。4第1516周：完成设计与制作，答辩，提交设计报告。指导教师签名： 年 月 电子课程设计感应双音门铃 中南民族大学计算机科学学院自动化专业目录摘要11.绪论22.技术指标及要求22.1 设计思想22.2 所需元器件清单23.元器件选择说明23.1 二极管23.2 PNP型三极管33.3 555定时器43.4 喇叭53.5 门铃芯片54.电路设计内容及工作原理64.1 主要工作原理64.2 555单稳态电路仿真74.3 整体电路图及工作原理说明85.作品展示95.1 图片展示96.调试与分析96.1 调试分析97.总结107.1 成果评级10 7.2 存在的问题及
4、改进的意见108.致谢109.参考文献10 摘要 “门铃”在中国古代较少听说，有钱的大户人家是在大门上装有装饰性的门环，叫门的人可用门环拍击环下的门钉发出较大的响声，有现代“门铃”的作用。“门铃”已在平民百姓人家广泛普遍应用。各式各样的“门铃”比比皆是，“门铃”的作用也不仅仅是局限于给客人叫门用。感应门铃又称迎宾器，是近年才有的用于小型店铺-便利店起迎宾防盗作用的电子产品。迎宾器的前身是电子防盗报警器；事先人们用它来防盗的，但后来因为电子防盗报警器发出的声音是刺耳的报警声，对进店的顾客产生消极的影响，后来演变成比较悦耳的声音，特别是：叮咚声。关键词 ：感应；双音；门铃 Abstract Doo
5、rbell less heard of in ancient China, big money people are equipped with decorative door knocker on the door knocker available Mengen people smack doornail ring under the larger issue of sound, modern doorbell role . Doorbell it has been widely widely used in civilian homes. A variety of doorbell ev
6、erywhere, doorbell role is not just limited to guests Mengen use.Induction doorbell welcome is also known, in recent years only for small shops - Electronics convenience stores play a welcome role in the theft. Welcome the predecessor of the electronic anti-theft alarm system; previously people use
7、it to theft, but later because of electronic anti-theft alarm sound emitted by the shrill alarm sound, have a negative impact on the customers into the store, and later evolved into a relatively pleasant It sounds, in particular: Ding Dong.Key words： Sensor; Two-tone; doorbell1.绪论 在21世纪这个科技与生活结合较为紧密
8、的时代，门铃系统在智能家居中占据一个非常重要的地位，所以我觉得我们很有必要去学习这方面的知识。课程设计是高等教育教学过程中一个十分重要的环节。是锻炼学生运用所学 知识正确分析和解决实际问题的一个重要方面，也是培养应用型专门人才的要求。我们本着一切从实 际出发的方针，严肃认真，独立思考，自己动手、实事求是的态度完成设计。我们注重理论与实践相结合，在指导老师的大力帮助下运用了自己所学做了这次设计。在这次的课程设计中，我的课题是基于模拟数字混合集成电路 555 定时器的工作原理设计，我希望能够通过这次设计，以门铃的设计有更深入的了解。门铃系统是当今世界一直仍需研究与设计的一个方向，在智能家居中应用领
9、域中具有非常大的意义，在应用方面也非常广泛，仍具有很好应用前景。 2.设计思想2.1 总的思想本次课设的任务，可以分为两部分，第一部分是感应开关，用555芯片形成单稳态触发器，来接通门铃芯片使门铃发出叮咚的声音。第二部分是主要的门铃芯片与喇叭间接入s9012三极管起放大作用，推动喇叭放大，当门铃芯片被接通一次，可以产生连续的叮咚声。感应开关门铃芯片S9012三极2.2 所需元器件清单：门铃芯片HS-088 1N4148三极管S901210nF电容2个4.7uF电容1个0.1uF电容1个8 0.5w喇叭555定时芯片100k电阻3.元器件选择说明3.1二极管 在感应双音门铃中用到了晶体二极管，如
10、图所示。晶体二极管的工作原理：晶体二极管为一个由 p 型半导体和 n 型半导体形成的p-n 结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于 p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引 起的漂移电流相等而处于电平衡状态。 当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作 用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步 加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流 I0。晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如：D5 表示编号为 5 的二极管。二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正 向电压
11、的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。识别方法：二极管的识别很简单，小功率二极管的 N 极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈 标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示 P 极（正极）或 N 极（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。二极管的主要参数二极管的特性还可用参数来描述，实用中一般通过查器件手册，依据参数来合理使用二极管。 1.最大整流电流 IF 指二极管长期运行允许通过的最大征象平均电流。使用时若超过此值，有可能烧坏二极管。2.最高反向工作电压 URM 指允许施加在二极管两段
12、的最反向电压，通常规定为击穿电压的一半。3.反向电流 IR 指二极管未击穿时的反向电流值。其值会随温度的升高而急剧增加，其值越小，二极管单向导电 性能越好。反向电流值会随温度的升高而显著增加，在实际应用中应加以注意。 4.最高工作频率 fM 指保证二极管单向导电作用的最高工作频率。当工作频率超过 fM 是时，二极管的单向导电性能就 会变差，甚至失去单向导电特性。PN 结具有电容效应，其作用可用 PN 结电容来等效，它并联于二极 管的饿两端。由于 PN 结电容很小，对低频的工作影响很小，当工作频率升高时，其响应就会增大，所 以 fM 主要决定于 PN 结电容的大小，其值越大，fM 就越小。3.2
13、 PNP型三极管PNP型三极管发射极电位最高，集电极电位最低，UBE0时,可能三极管就有问题,所以三极管在正常工作时,不管是工作在放大区还是饱和区ICB=0。当UEB0.7V(硅)(锗0.2V),RC/RB放大倍数时,三极管工作在饱和区,反之就工作在放大区。工作原理：晶体三极管按材料分有两种：锗管和硅管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式，但使用最多的是硅NPN和PNP两种三极管，两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的，下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。对于NPN管，它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极c。当b点电位高于e点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态，而C点电位高于b点电位几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。在制造三极管时，有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的，同时基区做得很薄，而且，要严格控制杂质含量，这样，一旦接通电源后，由于发射结正偏，发射区的多数载流子（电子）极基区的多数载流子（空穴）很容易地越过发射结互相向对方扩散，但因前者的浓度基大于后者，所以通过发射结的电流基本上是电子流，这股电子流称为发射极电流Ie。由于基区很
