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1、电子技术课程设计报告设计课题：叮咚电子门铃专业班级：xxxx学生姓名：xxx指导教师：xxx目录一、设计任务与要求1二、方案设计与论证1 三、单元电路设计与参数计算4四、总原理图及元器件清单6五、安装与调试7六、性能测试与分析8七、结论与心得8八、参考文献9叮咚门铃设计报告一、设计任务与要求在生活中，我们常常由于工作可能会没有注意到亲朋好友的来到，但是只要我们装上了我们所设计的叮咚电子门铃，我想我们就能够很清晰地听见并且知道有人来到了自己的家里。要求：1、设计简单并且节省资源，有良好的应用性。2、门铃电路由555产生6801230Hz左右的频率工作；3、电路均安装音频放大器，实现音频放大；4、
2、电路统一工作在4.5v状态。5、通过电路的装配和调试进一步掌握用555集成电路组成的叮咚电子门铃电路的工作、振荡频率的调整方法及简单故障的排除。二、方案设计与论证滤波电路器放大电路扬声器波形产生和控制电路电源叮咚门铃电路的构思方框图方案一：它是利用一块时基电路集成块和外围元件组成。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荡为止。“咚
3、”声的余音的长短可通过改变C1的数值来改变。如图所示：图表2 图1方案二： 以一块555时基电路为核心组成的叮咚门铃。SA为门上的按钮开关，平时处于断开状态。在SA断开情况下，555的4脚呈低电位，使555处于强制复位状态，3脚输出呈低电位。当有人按压SA后，电源VDD通过SA，D1对C1快速冲电至VDD，555的4脚为高电位，555振荡器起振。fc1=1.44/（RD+2R3）C2。 f约为1230HZ，扬声器发出“叮”声，而SA按过后，充电回路为VDDR2R3C2。时间常数加大，放电时间常数仍为R3C2，此时fc2=1.44/（R2+2R3）C2。得f约为680HZ发出“咚”声，即所谓的“
4、叮咚”。放电中C1电压变低，当降至0.4v以下后，555处于强制复位状态，即停振。现在比较两种电路的优缺点：由于第二种方案的余音可通过调整R1和R2实现，R3是外接振荡电阻，可以改变“叮咚”声节奏的快慢。该集成电路采用高电平触发，即按动一下按钮开关SB，芯片触发即输出“叮咚”声两下，经外接三极管VT1、VT2组成的复合管放大后推动扬声器发生。该电路处于静态时，耗电极小。多谐振荡器的5管脚闲置，这样的话就很容易引起信号干扰，影响发音的质量，不能使音质得到保证。造综上所述，选用方案一在制成本上相对低廉，在质量性能上也比较好。图表3图表4三、单元电路设计与参数计算555和R1R3、VD1、VD2、C
5、2等组成一个多谐振荡器。SW为门上的按钮开关，平时处于断开状态。在SW关断的情况下，555的4脚为低电位，使555处于强制复位状态，3脚输出为低电位。当有人按压SW后，电源VCC通过SA、VD1对C1快速充电至VDD，555的4脚为高电位，555振荡器起振。此时的振荡频率为f1=1.44(RD+2R3)C2式中的RD为VD1、VD2的直流电阻，约500左右。此时振荡器的充电回路为：VDDVD1VD2R3C2；放电回路为：C2R3芯片内放电管。此时的振荡频率约为1230Hz。松开SW后，C1上的电压继续维持555的4脚为高电平，555振荡器仍将振荡，但此时的充电回路为：VDDR2R3C2，充电间
6、常数增大，放电时间常数仍为R3C2。这时电路的振荡频率为f2=1.44(R2+2R3)C2图示参数的振荡频率为680Hz左右，比按压SW时的振荡频率低。随着C1通过R1放电，C1上电压逐渐降低，当降至0.4V以下后，555处于强制复位状态，随即停振。由此，门铃在初始发高音“叮”声，后发“咚”声，即“叮咚”音响。555的输出经R4限流，V1功率管放大后，驱动扬声器发出优美悦耳的叮咚声响。输出相关参数为：图表5ParameterValueInitial TStep5.00000mInitial TMax10.00000mNominal temperature27.00000Operating te
7、mperature27.00000Total iterations301.00000Transient iterations288.00000Circuit Equations15.00000Transient timepoints145.00000Accepted timepoints145.00000Rejected timepoints0.00000Total Analysis Time1.37500Transient time1.37500matrix reordering time0.00000L-U decomposition time0.00000Matrix solve tim
8、e0.00000transient L-U decomp time0.00000Transient solve time0.00000Transient iters per point0.00000Load time0.00000四、总原理图及元器件清单 1总原理图图表62元件清单图表7 叮咚音响电子门铃元器件参数名称代号型号数量二极管VD1VD21N4148两个三极管V19013一个电阻R1R210k均一个电阻R35.6 k一个电解电容器C1100F一个电容C20.1F一个电容C30.01F一个集成块IC5G7555一个扬声器B8一个电路板无一个干电池5号3节五、安装与调试1.先将所有器件在
9、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。1正确安装元器件和零部件。2元器件安装工艺见上节有关内容。焊接要牢靠，高度适中。集成电路、按钮开关底面与印制板贴紧。3检查无误后，接上电池，扬声器发出悦耳的门铃声。4.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
10、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。六、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。七、结论与心得通过这次电子实习，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
11、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
12、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，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
13、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定时器的两个管脚焊接短路了。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.八、参考文献1.杨志忠,高等教育出版社,2002年11月.2.杨志忠,卫桦林编,2003年8月.3.王金 ,乔万林,朱建华编,中山大学出版社.2004年8月.4.周志敏,周纪华,纪曼华编,电子工业出版社,2005年7月.
