#電子技術(shù)課程設(shè)計告叮咚門鈴

1、電子技術(shù) 課程設(shè)計報告 設(shè)計課題：叮咚電子門鈴專業(yè)班級： xxxx學(xué)生姓名： xxx指導(dǎo)教師： xxx目錄一、設(shè)計任務(wù)與要求 1二、方案設(shè)計與論證 1三、單元電路設(shè)計與參數(shù)計算 4四、總原理圖及元器件清單 6五、安裝與調(diào)試 7六、性能測試與分析 8七、結(jié)論與心得 8八、參考文獻(xiàn) 9 叮咚門鈴設(shè)計報告一、設(shè)計任務(wù)與要求 在生活中，我們常常由于工作可能會沒有注意到親朋好友的來到， 但是只要 我們裝上了我們所設(shè)計的叮咚電子門鈴， 我想我們就能夠很清晰地聽見并且知道 有人來到了自己的家里要求：1、設(shè)計簡單并且節(jié)省資源，有良好的應(yīng)用性。2、門鈴電路由 555 產(chǎn)生 680 1230Hz 左右的頻率工作；

2、3、電路均安裝音頻放大器，實現(xiàn)音頻放大；4、電路統(tǒng)一工作在 4.5v 狀態(tài)。5、通過電路的裝配和調(diào)試進(jìn)一步掌握用 555 集成電路組成的叮咚電子門鈴電路的工作、振蕩頻率的調(diào)整方法及簡單故障的排除。二、方案設(shè)計與論證叮咚門鈴電路的構(gòu)思方框圖方案一：它是利用一塊時基電路集成塊和外圍元件組成。按下按鈕 AN （裝 在門上），振蕩器振蕩，振蕩頻率約 700Hz ，揚(yáng)聲器發(fā)出“叮”的聲音。與此同時， 電源通過二極管 D1 給 C1 充電。放開按鈕時， C1 便通過電阻 R1 放電，維持振 蕩。但由于 AN 的斷開，電阻 R2 被串入電路，使振蕩頻率有所改變， 大約為 500Hz 左右，揚(yáng)聲器發(fā)出“咚”的

3、聲音。直到 C1 上電壓放到不能維持 555 蕩為止。“咚”聲的余音的長短可通過改變 C1 的數(shù)值來改變。如圖所示：圖1方案二： 以一塊 555 時基電路為核心組成的叮咚門鈴。 SA 為門上的按鈕 開關(guān)，平時處于斷開狀態(tài)。在 SA 斷開情況下， 555 的 4 腳呈低電位，使 555 處 于強(qiáng)制復(fù)位狀態(tài)， 3腳輸出呈低電位。當(dāng)有人按壓 SA 后，電源 VDD 通過 SA， D1 對 C1 快速沖電至 VDD ，555 的 4 腳為高電位， 555 振蕩器起振。 fc1=1.44/ （RD+2R3）C2。 f約為 1230HZ ，揚(yáng)聲器發(fā)出“叮”聲，而SA 按過后，充電回 路為 VDD R2 R

4、3 C2。時間常數(shù)加大，放電時間常數(shù)仍為R3C2 ，此時fc2=1.44/ （R2+2R3 ）C2 。得 f 約為 680HZ 發(fā)出“咚”聲，即所謂的“叮。咚放”電 中 C1 電壓變低，當(dāng)降至 0.4v 以下后， 555 處于強(qiáng)制復(fù)位狀態(tài)，即停振。現(xiàn)在比較兩種電路的優(yōu)缺點(diǎn)：由于第二種方案的余音可通過調(diào)整 R1 和 R2實現(xiàn)， R3 是外接振蕩電阻，可以改變“叮咚”聲節(jié)奏的快慢。該集成電路采用高 電平觸發(fā)，即按動一下按鈕開關(guān) SB ，芯片觸發(fā)即輸出“叮咚”聲兩下，經(jīng)外接三 極管 VT1 、VT2 組成的復(fù)合管放大后推動揚(yáng)聲器發(fā)生。該電路處于靜態(tài)時，耗 電極小。多諧振蕩器的 5 管腳閑置， 這樣的

5、話就很容易引起信號干擾， 影響發(fā)音 的質(zhì)量，不能使音質(zhì)得到保證。造綜上所述，選用方案一在制成本上相對低廉，在質(zhì)量性能上也比較好。圖表 3圖表 4三、單元電路設(shè)計與參數(shù)計算555 和 R1R3、VD1、VD2、C2 等組成一個多諧振蕩器。 SW 為門上的按鈕 開關(guān)，平時處于斷開狀態(tài)。在 SW 關(guān)斷的情況下， 555 的 4 腳為低電位，使 555 處于強(qiáng)制復(fù)位狀態(tài)， 3 腳輸出為低電位。當(dāng)有人按壓 SW 后，電源 VCC 通過 SA、VD1對 C1 快速充電至 VDD，555 的4 腳為高電位， 555 振蕩器起振。此時的振蕩頻率為f1=1.44 (RD+2R3)C2式中的 RD為 VD1 、V

6、D2的直流電阻，約 500左右。此時振蕩器的充電回路 為： VDDVD1VD2R3C2；放電回路為： C2R3芯片內(nèi)放電管。此時的振蕩 頻率約為 1230Hz 。松開SW后，C1上的電壓繼續(xù)維持 555 的4腳為高電平， 555振蕩器仍將振蕩，但此時的充電回路為： VDDR2R3 C2，充電間常數(shù)增大，放電時間常數(shù) 仍為 R3C2。這時電路的振蕩頻率為f2=1.44 (R2+2R3)C2圖示參數(shù)的振蕩頻率為 680Hz 左右， 比按壓 SW 時的振蕩頻率低。隨著 C1 通過 R1放電， C1上電壓逐漸降低，當(dāng)降至 0.4V 以下后， 555 處于強(qiáng)制復(fù)位狀 態(tài)，隨即停振。由此，門鈴在初始發(fā)高音

7、“?！甭暎蟀l(fā)“咚”聲，即“叮咚”音響。555 的輸出經(jīng) R4限流， V1 功率管放大后，驅(qū)動揚(yáng)聲器發(fā)出優(yōu)美悅耳的叮咚 聲響。輸出相關(guān)參數(shù)為：圖表 5ParameterValueInitial TStep5.00000mInitial TMax10.00000mNominal temperature27.00000Operating temperature27.00000Total iterations301.00000Transient iterations288.00000Circuit Equations15.00000Transient timepoints145.00000Accep

8、ted timepoints145.00000Rejected timepoints0.00000Total Analysis Time1.37500Transient time1.37500matrix reordering time0.00000L-U decomposition time0.00000Matrix solve time0.00000transient L-U decomp time0.00000Transient solve time0.00000Transient iters per point0.00000Load time0.00000四、總原理圖及元器件清單1總原

9、理圖圖表 62元件清單圖表 7 叮咚音響電子門鈴元器件參數(shù)名稱代號型號數(shù)量二極管VD1VD21N4148兩個三極管V19013一個電阻R1R210k均一個電阻R35.6 k 一個電解電容器C1100F一個電容C20.1F一個電容C30.01 F一個集成塊IC5G7555一個揚(yáng)聲器B8一個電路板無一個干電池5號3節(jié)五、安裝與調(diào)試1.先將所有器件在面包板進(jìn)行連接，待電路在面包板能正常工作時，再在電 路板進(jìn)行焊接，以防出現(xiàn)差錯。2焊接電路， 用示波器分別測試輸出頻率， 并調(diào)節(jié)電位器使其達(dá)到要求值。3.單獨(dú)檢測音頻功率放大器。輸入音頻信號，測試各器件是否正常工作，并 調(diào)節(jié)。4.根據(jù)輸出波形調(diào)節(jié)電位器。

10、 1正確安裝元器件和零部件。2元器件安裝工藝見上節(jié)有關(guān)內(nèi)容。焊接要牢靠，高度適中。集成電路、 按鈕開關(guān)底面與印制板貼緊。3檢查無誤后，接上電池，揚(yáng)聲器發(fā)出悅耳的門鈴聲。4.故障診斷及排出：喇叭聲音過?。和ㄟ^調(diào)節(jié)功放電路的電位器，增大信號輸入電壓從而解 決音量過小的問題。電路時而能正常工作，時而不能正常工作：檢測各焊點(diǎn)門鈴電路焊好后不發(fā)聲，通過不斷調(diào)節(jié) 510K 的電位器以改變振蕩頻率， 當(dāng)調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)念l率時能發(fā)聲。六、性能測試與分析焊接完電路板后， 要對所焊電路的性能進(jìn)行測試和分析。 當(dāng)開關(guān)按下時如果 沒有聲音， 則首先檢查電源是否接觸良好， 如果電源接觸良好， 則檢查各焊點(diǎn)是 否有漏焊或虛焊

11、， 如果都沒問題， 則檢查各元件是否安裝正確， 直到電路能發(fā)出 聲音為止。如果開關(guān)斷開時電路一直響，則可能是某部分短路，須仔細(xì)檢查，直 到檢查出毛病，電路能發(fā)出叮咚兩種聲音為止。七、結(jié)論與心得通過這次電子實習(xí)， 我不僅得到了知識的鞏固， 而且使我的動手能力得到加 強(qiáng)。我相信在以后的學(xué)習(xí)和工作中， 做的更加美滿。 這次電子技術(shù)課程設(shè)計完成 的比較成功 ,從電路圖的設(shè)計到原理的分析還有電路的安裝與調(diào)試 ,自己還是一步 步走過來了 ,最后 ,電路確實發(fā)出了叮咚聲 ,各項參數(shù)也符合標(biāo)準(zhǔn) ,不過,其間遇到的 困難和問題真的很多 .這也讓我看到了自己對所學(xué)知識掌握得很不扎實 .基礎(chǔ)知識 沒有搞懂弄通 ,單

12、單是原理圖的分析 ,自己就花了近兩天的時間 ,開始總是看不懂 電路圖 ,課本,資料書看了三 ,四本還是糊糊涂涂的 ,這讓我感到課程設(shè)計是多么的 難 ,也產(chǎn)生過想要放棄的念頭 ,但想到別人能做好的自己為什么幾不能做好 ,可見 工夫還沒用到 ,后來自己靜下心認(rèn)真看了不少講解結(jié)合的例題 .終于把 555 定時器 組成的多諧振蕩器的工作原理弄懂了 ,其實 ,這些知識老師上課都講過了 ,自己學(xué) 的卻不扎實 ,這也給自己敲了個警鐘 ,或許自己在學(xué)習(xí)上還有更多的不足 , 自己真 的應(yīng)該對所學(xué)知識進(jìn)行查漏補(bǔ)缺了 .其次就是電路的安裝 ,只是簡簡單單的 5 個元 件自己卻焊了兩個小時 ,結(jié)果還有個腳碼弄錯了 ,

13、費(fèi)了好大一番工夫才修改過來 , 這不得不說自己的動手能力太差 ,應(yīng)多加練習(xí) , 在實踐中 ,我先在腦海里構(gòu)思了幾 個方案。要想讓揚(yáng)聲器發(fā)出叮咚聲 ,必須讓電路產(chǎn)生一個連續(xù)的且頻率不等的信 號。產(chǎn)生此種信號 ,可以用多種方法來實現(xiàn)。一種是用模擬電子中的集成運(yùn)算放 大器,還有就是用數(shù)字電子中的 555定時器或者 TTL 集成門電路組成多諧振蕩器 , 用來產(chǎn)生矩形脈沖。通過比較與分析 ,我最終選取了用 555 定時器組成多諧振蕩 器來實現(xiàn) ,因為這種方法簡單經(jīng)濟(jì)。領(lǐng)到元器件和電路模板后 ,我首先根據(jù)書上的 電路圖 ,構(gòu)思了各種元器件在電路板上的擺放位置 ,以確保用線最短 ,焊接最方便。 然后畫出電路圖 ,再對照電路圖開始焊接。 焊接完后通電試驗 ,卻沒有聽到叮咚聲。 后來經(jīng)過認(rèn)真的檢查 ,我發(fā)現(xiàn)原來我由于粗心把 555 定時器的兩個管腳焊接短路 了。經(jīng)過改正 ,最后揚(yáng)聲器終于發(fā)出了叮咚聲。這次實踐 ,使我不僅對課本上的知 識有了更透徹的理解 ,而且提高了我的動手能力 ,增加了我對電子課程的興趣。我 在實踐中深切的體會到