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1、百色职业学院毕业论文机电一体化专业毕业论文论文题目：磁控报警电路的设计 与制作学生姓名： 学 号： 指导教师： 专 业：机电一体化 年 级：10 机电班 百 色 职 业 学 院百色职业学院毕业论文第 2 页 共 12 页百色职业学院机械工程系百色职业学院机械工程系毕业论文声明毕业论文声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文，是本人在老师指导下，进行实践工作所完成的。除文中已经注明引用的内容外，本论文的成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文声明的法律责任由本人承担。签名： 2012 年 11
2、月 6 日百色职业学院毕业论文第 3 页 共 12 页磁控报警电路的设计与制作磁控报警电路的设计与制作1、设计的目的设计的目的首先，报警器应用于紧急救助，可以及时制止即将进行的盗窃活动，同时 还能在遇到紧急情况时起到报警的作用，磁控防盗报警器最实质的作用还是防 盗，随着人们物质生活水平的不断提高，有房一族，有车一族渐渐多起来了， 但是对于室内盗窃，爱车被盗的忧虑也是与日俱增，磁控防盗报警器可以有效 的保护我们的家庭财产，为我们的出行与工作提供最安心的保障。 二、设计的要求二、设计的要求：报警器作为传感探测装置，用来探测入侵者的入侵行为及各种异常情况。 在各种各样的智能建筑和普通建筑物中需要安全
3、防范的场所很多。这些场所根 据实际情况也有各种各样的安全防范目的和要求。因此，就需要各种各样的报 警探测器，以满足不同的安全防范要求。 根据实际现场环境和用户的安全防范 要求，合理的选择和安装各种报警探测器，才能较好的达到安全防范的目的。 当选择和安装报警探测器不合适时，有可能出现安全防范的漏洞，达不到安全 防范的严密性，给入侵者造成可乘之机，从而给安全防范工作带来不应有的损 失。报警器的灵敏度和可靠性是相互影响的。合理选择报警探测器的灵敏度和 采用不同的抗外界干扰的措施，可以提高报警器性能。 三、设计的思路三、设计的思路 指的是你用什么方法去实现这个电路功能，要说明。指的是你用什么方法去实现
4、这个电路功能，要说明。四、电路原理图四、电路原理图百色职业学院毕业论文第 4 页 共 12 页五、电路组成及工作原理五、电路组成及工作原理 这部分内容前后说得有矛盾，应先说明电路有几部分构成，然后在逐一介绍各这部分内容前后说得有矛盾，应先说明电路有几部分构成，然后在逐一介绍各 部分电路。部分电路。（一）、电路组成1、集成电路 K9561集成电路 K9561，是一种半导体电子设备，由上千至数百万的微电阻、电容和晶体管组成。集成电路 K9561 存储了四种声音：消防车、警车、机枪和救护车，通过改变两个控制端的高、低电平可改变不同的声音。集成电路广泛应用于扩音器、振荡器、定时器、计数器、计算机存储器
5、、视频和音频设备或微处理器等。微处理器走在集成电路应用前端，它可以实现从计算机到蜂窝电话的数字微波驱动。数字存储芯片是当今计算机世界使用广泛的又一种集成电路。集成电路 K9561 分为线性/模拟或数字集成电路芯片。线性 K9561 的输出值呈线性变化，这取决于输入信号电平。线性 K9561 通常用于音频和无线电频率扩音器。逻辑门是数字集成电路 K9561 的基础构建块，结合二进制数据使用。百色职业学院毕业论文第 5 页 共 12 页也就是说，信号只分为两种状态，即低电平（逻辑值为 0）和高电平（逻辑值为 1） 。这些芯片主要应用于计算机、计算机网络、调制解调器和频率计数器。由于人们对高级集成的
6、更高性能和更小型化的要求， 系统芯片已经成为微电子芯片发展的必然趋势。2、多谐振荡器本电路中三极管 VT1、VT2 构成多谐振荡器通电后二极管 VD1 、VD2 交替发光。在数字系统电路中经常用到多谐振荡器。多谐振荡器是一种自激振荡器，在接通电源以后，不需要外加触发信号便能自行产生一定频率和一定宽度的矩形波，这一输出波形用于电路中的时钟信号源。由于矩形波中含有丰富的高次谐波分量，所以习惯上又将矩形波振荡器称为多谐振荡器。按照电路的工作原理，多谐振荡器大致分为无稳态多谐振荡器和单稳态多谐振荡器。（1）无稳态多谐振荡器1）采用 TTL 门电路构成的对称式无稳态多谐振荡器对称式多谐振荡器的典型电路如
7、图 2 所示，它是由两个反相器 Gl、G2 经耦合电容 C1、C2 连接起来的正反馈振荡电路。图 2 对称式多谐振荡器电路2）采用 CMOS 门电路构成的非对称式无稳态多谐振荡器把对称式多谐振荡器电路进一步简化，去掉 C1 和 R2，在反馈环路中保留电容C2，电路仍然没有稳定状态，只能在两个暂稳态之问往复振荡，电路如图 3 所示。百色职业学院毕业论文第 6 页 共 12 页图 3 非对称式多谐振荡器电路3）电路无稳态环形振荡器作为数字系统的时钟信号源，由 CMOS 反相器构成的环形振荡器具有结构简单、集成度高、功耗低的优点，因此得到了广泛地应用。为了构成低频和超低频环形振荡器，解决方法是在此电
8、路的基础上附加 RC 延迟环节，组成带有 RC 延迟电路的环形振荡器，电路如图 4 所示。图 4 带有延迟环节的环形振荡器4）用施密特触发器的无稳态多谐振荡器利用施密特触发器的回差特性可以构成无稳态多谐振荡器，电路如图 5 所示。图 5 用施密特触发器构成的多谐振荡器 图 6 脉冲占空比可调的多谢振荡器百色职业学院毕业论文第 7 页 共 12 页通过调节 R 和 C 的大小，即可以改变振荡周期。此外在这个电路的基础上稍加修改就能实现对输出脉冲占空比的调节，电路如图 6 所示。在这个电路中，因为电容 C 的充电和放电分别经过两个电阻 R2 和 Rl，所以只要改变 R2 和 R1的比值，就能改变占
9、空比。5）555 定时器组成的无稳态多谐振荡器用 555 电路可以组成施密特触发器，利用施密特触发器的回差特性，在电路的两个输入端与地之间接入充放电电容并在输出与输入端之间接入反馈电阻，就组成了一个直接反馈式多谐振荡器。555 定时器是一种多用途的数字一模拟混合集成电路，使用灵活、方便，所以 555 定时器在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。6）石英晶体多谐振荡器在某些对数字脉冲稳定度要求较高的电路中，上述几种多谐振荡器所产生的脉冲很难满足要求。这是因为上述振荡电路中的振荡频率是由门电路输入电压上升到转换电平所需要时间来决定的。由于受电源电压、温度变化以
10、及某些干扰因素的影响，门电路的转换时间不可能十分精确和稳定。石英晶体多谐振荡器是一种产生高稳定度的脉冲振荡器，它是在原多谐振荡器的反馈回路中加入石英晶体谐振器而构成。由于石英晶体有极高的频率稳定性，而且品质因数又高，因此它有极好的选频特性。当外加电压频率等于石英晶体的固有频率 f0 时，它的阻抗最小，频率为 f0 的电压信号最容易通过，并在电路中形成正反馈而使电路振荡。百色职业学院毕业论文第 8 页 共 12 页（2）、单稳态多谐振荡器1）门电路构成的单稳态多谐振荡器采用 TTL 门电路构成的单稳态多谐振荡电路如图 7 所示。 图 7 与非门构成的单稳态多谢振荡器2）集成的单稳态多谐振荡器鉴于
11、单稳态多谐振荡器的应用十分普遍，在 TTL 电路和 3CMOS 电路的产品中，都产生了单片集成的单稳态多谐振荡器器件。使用这些器件时只需要很少的外接元件和连线，而且由于器件内部电路一般还附加了上升沿与下降沿触发的控制和置零等功能，使用极为方便。3）单稳型环形振荡器的电路结构将各级单稳态触发器的输出脉冲依次作为下一级触发器的触发输入信号，再将末级的输出信号反馈到第一级，作为第一级的触发输入信号，则可构成一种新型的环形振荡器，即单稳型环形振荡器。根据单稳态触发器的延时作用，可以得到单稳型环形振荡器的工作波形。当各级的暂稳时间相同时，该电路就是一个典型的顺序脉冲发生器，其工作波形与 D 触发器构成的
12、环形计数器完全相同。不同的是，环形计数器必须由时钟脉冲驱动，电路输出脉冲宽度与时钟信号的周期相同，必须通过改变时钟信号的频率来改变输出脉冲的宽度。而单百色职业学院毕业论文第 9 页 共 12 页稳型环形振荡器可以自动产生脉冲信号，可以通过改变单稳态触发器的定时元件 Rc 的参数来调整脉冲宽度，因此调节方便。（二）、工作原理 用微电子技术制成的集成电路 IC（K9561K L9561）存储了四种声音：消防车 、警车、机枪和救护车，通过改变两个控制端的高、低电平可改变不同的声音 。本电路由二个部分组成，即多谐振荡器和四声报警器，VT1、VT2 主要构成 多谐振荡器，通电后 VD1、VD2 交替闪光
13、。四声报警器同样得电后，输出的报警 信号经 VT3 放大，推动扬声器 BT 工作，从而产生响亮的报警器。当小磁铁靠近“干簧管”时报警声不发声、光，而磁铁块一旦远离报警器 即以声、光方式报警，这就可构成带闪光的防盗报警器。六、器件选择及介绍：六、器件选择及介绍：在元器件市场购买万能电路板一个、发光二极管两个、电阻四个、三极管四个等所需的元件，导线若干，参考资料以及相关的网站资料，焊接工具有：电烙铁、焊条、松香等焊接所需要的工具，原理图准备好以后，按照原理图所描绘的，焊接所有元器件。元器件明细：元器件明细：元器件明细表元器件明细表 1 1 元器件个数 发光二极管2 个 电阻4 个 三极管4 个 集
14、成电路 IC1 个 蜂鸣器1 个 干簧管1 个 电源 3V1 个 电容2 个 开关1 个 磁铁1 个百色职业学院毕业论文第 10 页 共 12 页7.7.硬件电路安装、调试测试结果，出现的问题，原因及解决方法硬件电路安装、调试测试结果，出现的问题，原因及解决方法当用 Protel99 软件制作完成时，接下来，只需利用实物器件，按上述的实验原理在电路板上摆放好每个元件的位置，把每个元件焊接接起来。1）基本操作步骤：步骤一：准备施焊，左手拿焊丝，右手握烙铁，进入备焊状态。要求烙铁头保持干净，无焊渣等氧化物，并在表面镀有一层焊锡。步骤二：加热焊件，烙铁头靠在两焊件的连接处，加热整个焊件全体，时间大约
15、为 1 2 秒钟。对于在印制板上焊接元器件来说，要注意使烙铁头同时接触两个被焊接物。电路中的导线与接线柱、元器件引线与焊盘要同时均匀受热。步骤三：送入焊丝，焊件的焊接面被加热到一定温度时，焊锡丝从烙铁对面接触焊件。步骤四：移开焊丝，当焊丝熔化一定量后，立即向左上 45方向移开焊丝。步骤五：移开烙铁，焊锡浸润焊盘和焊件的施焊部位以后，向右上 45 方向移开烙铁，结束焊接。从第三步开始到第五步结束，时间大约也是 1 至 2s 。 2）对于热容量小的焊件，例如印制板上较细导线的连接，可以简化为三步操作：步骤一：准备，左手拿焊丝，右手握烙铁，进入备焊状态。要求烙铁头保持干净，无焊渣等氧化物，并在表面镀
16、有一层焊锡。步骤二：加热与送丝，烙铁头放在焊件上后即放入焊丝。步骤三：去丝移烙铁，焊锡在焊接面上浸润扩散达到预期范围后，立即拿开焊丝并移开烙铁，注意移去焊丝的时间不得滞后于移开烙铁的时间。对于吸收低热量的焊件而言，上述整个过程的时间不过 2 至 4s ，各步骤的节奏控制，顺序的准确掌握，动作的熟练协调，都是要通过大量实践并用心体会才能解决百色职业学院毕业论文第 11 页 共 12 页的问题。3） 、验证测试焊接完成后，在实物板的电源通上合适的电压（3.0V） ，打开开关，移动磁铁，观察发光二极管是否会亮以及蜂鸣器是否会响即可，调节实物中的开关制发光二级管的亮度以及蜂鸣器的声音大小。可将此报警器安装在门的两侧检测报警器的灵敏度和可靠性。实验验证后，做好记录，报警器的反应时间及磁铁的移动距离与报警器的反应时间等。可以反复在不同的环境下进行实验以验证磁控报警器的可靠性。八八. .设计心得设计心得毕业设计心得体会随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了。在没有做毕
