课程设计明书（学年第学期）课程名：电子技术课程设计题目：拟，消防，警车，救护车声音报警装置专业班级：学生姓：学号：指导教师：设计周数：成：年月日目录一定设计务及求3设计案的定.6第二章定器，cd4017，cd4066芯片..8时器的特点及原理2.1.1计器的原理2.2.1计器的特点555时器成的谐振.103芯12三...电路的.14路的制作.15路的修正.，pcb图..17心...主文献202一1.1设计任务及要求本课程要求设计一个报警器设计求用基电路施密特的多谐振荡器使电通过个型声器可以出种同频的滴滴……的响与救护车的笛音，警车，消防车相似而发出报警号。实训目的：掌555，，成电路的实际应用。通过双音报警器熟悉用构多谐荡电路。熟555时基控制的功作用。了解用电压调制频率的方法。了解电路板其制作流程，熟悉焊接工艺1.21.2.1

设计方的比较和选定设计方的比较该案可以有多种设计思路与可行性方案。例与非门组成双音报警器路光报电路个集成块组成双音警器。一种:图A是用与非组成的报线是由三个振荡组成的各有不的振频率图中的晶体三极管和ffR、C组成的约1000Hz的频振；ffC、4234

5

成频约200Hz的振荡。三种不同的频率进调制后，输出端一级驱，即可由扬声器出双音用作报时，电源处需入相应电位；作铃应时，只中间加一只钮关可。3

K

图1-2-1-1与组的音警路第二种案：本柜光控报警电路用于钱币或贵重物品被强行打开报警它发出两种不同的音和音，高音如警窃魂飞魄散，逃光控低频振荡器可控式音反馈振器成。电中的未弹钮柜关紧SN处其打开SN自闭，路电行。门开一位时，光敏VT1光照呈现低阻态；平时呈高阻态（暗阻为百和组成控支路，在光照下，由VT1阻大，使555的脚电位在0.4V以下于强制复位，脚输为低电。VT1在一定的光照呈低阻，它与的压555的脚电位于，555强制复位状态解，开始多谐振荡555和R、

R

、

C1

等组成控多谐振器的荡频率为f

1.43C

示参数是按设计，和，等组一可控式反音振器。在555输出低电平时VT2无偏置电34流不会振在555起振并输高电平通

4

流，VT2和等组的音振器开振图示参数能发出警笛的声于的频脉的调发的式的警声并低的重声路的用2CU光二，如2CU101A-2CU101D，用品，其是无照时暗阻大42323有光时亮小电容器选漏电或损耗小的云母电容器或型的独电器。3扬器可以选用的舌簧式电动扬声器。SW-SPSTVCC9VVT1LED

VT3

4

R

V

Q

U1

3

VT225

TRIGCVolt

G

THR

76

LED

0.01u555

B

3000.01uF

图1-2-1-2本、屉控报警路第三种案它由两个555集块组成的双音报警:5脚控制接器相输入，电位Vcc。一般555组成自激多振荡器时，5通过个电容(0.01μF-0.1地防止外界干扰对阀值电压的影响需要把变成可控多谐振荡器时，可以在电路的脚外一个控制电压压将改变芯片内比较电平改变振荡，当控电压升(降)时，振频降(升高这控压荡频调。利用这种调方，组双报警器。输出的方波号，通过控

IC

的电平。当

IC

输高电平时IC率低，当2

IC

输低电平时IC的频。此2IC

2

的振荡率被IC的输出电压试为两种音频，使扬声器发“滴、嘟、滴、…”的双音响用分立式元件不仅增大了计的难度而且使整电路的最终设效果与可信度低扬器出两不频率声不，果不。5VCC

4

R

V

Q

3

10k

4

R

V

Q

3

10k

2

DIS

7

2

DIS

7

100uF5

CVolt

THR

6

100k

10k

5

CVolt

THR

6

150k

LS1

0.01uF

10u

0.01uF1.2.2

图1-2-1-3两个555组的音报器路设方的定第一种案：其使用分立式元件不仅增大了计的难度且使整个路的最终设计效果与可信度降低；扬器出两不频率声不区，果理；还设成增。第二种案：其使用一个集块提高终计果计难度是是了不少分式件使得路的整体效果不佳其光二极管需要光源在黑无工作，不足设计基本要。第三种案：它由两个集块组成的双音报警器。该电路主要由集成元件组成。集成件与分式元件比较，成元件优：、件作便捷其一特定功集在一，使者，必花过多时、力且保证并提高了整电路的整体性能声器能清地发出种同频率声的满足设计的要求。2、元件作行性高。成件提供了很的行度，而元在复杂的路要不断地返回检查，增加了任务量3、由分立元件组成的电路，如果电路选择得好，参数选择恰当，元件能优良设计的，能很良但其一出，性能6会低一般成电路。且为了不致过载流、热等损坏元件，需要加以杂的护电路。功放路熟，频性好，内部设计具有复合保护电，以加工的靠性，尤其集成厚膜器件参数而且电路布局合理，外围电路简单，保护功能齐全，还可外加散热片解决散热问题。再连上三个cd4066

芯片，便可发出三种声音。利NE555计器和CD4017控制种警报环时间将各个分连接来，即可做成三种声音循环的报警器。需要元器件：8欧叭NE555S三个，电容220uf,0.01uf,0.01uf,10uf,2.2uf,22uf,47uf,0.01uf.阻2.7k,1k,100k,4.7k,47k*2,10k*4,100k,1k,10k.三管9015，电器104章，4017,cd40662.1计时的点原理2.1.1计时的点555定时器是种将模拟电路和数字电路集成与一体的电子器件用它以构成单稳态触发器、多谐振荡器和施密特制、定时、检测、报警等方面有广泛用时基集成电具有成本低、易使用、适应面广驱动电流大和定的负载能子中经单就以做成种实用的各种小电路远优极管电。555时基集电路的主要参数（以NE555电源压4.5～16V率大，驱动电达200mA。作定时器使用时，定时精度为1。时到小时级。作振使用时，输出的脉冲的最高频率可达500KHz。可工作无稳态和稳态两方式。可调整占空比温度稳定性好于.%

oC

。常的时电为料列插封（图），有555字样左下角脚管按时方列。

图时电路213323132321332313232.2.1计时器的原理它含两个压较器，一个本触器一放关比器的考电由三只5K电阻器构成分压它们分使电平比器同比端低平器的反相入端的参考电为和。A1和的输出端制RS触发器和放电开状。当输入号入超过Vcc，位，555的出端脚低电平，同时放电，开关管导通自2脚输入并低时，发器置位555的脚高电平同放电，开管止R复端其为时555输低电平D平时端开或VCC。Vc制电（5平时输出作为比器考电当5脚外一输压变比的电实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个的电容到地，滤作用，消外来的扰，以确保考电平的稳定T为管，当T导，给于的器低电路。在用时，该三极的集电极（7脚）一般都接电。

电源

复位

））控电压阈输入

（

）

触输入

放端T

）图2-2-1555内结构阈值输入入

D

RS

出放电管9213213

导通

1Vcc31Vcc3

0110

截止导通

1Vcc3

1

不变变表2-2-1功表2.2由定时组成的多谐荡器由定器件、R、C构多器，脚2与6直接连。电有稳态，仅存在两个暂稳态，电电源通过R、R向C充电，以及C通过R2向放Dc端电路生振电容和和放电，而在出得到一系列矩形形对应的波形图所。Vcc8

V

Q

IC

R1RES2

TRIGCVolt

DISTHR

C2

1

555

R2RES2CAPC1CAP图由构的谐振器10Vc

tVoT

t

t

t图多谐荡的形图输出号的数：电路振周期：

t电容充时间：

(R)电容放时间：

t

电路振频率：

f

(R)中t中ttR输出形占空比：其由到，为电容放所间。555电路求

与

R

应不于

，两者之和应不大

.M

。由555定时电内部的比较器灵敏度较高而且采用差分电路形式，555器组成多谐荡的振荡频率电源压温度变化的响很。外部组件的稳定决定了多谐振荡的稳定555定时器以量的件即获得高度的振荡频率和具有较强的功率输出能力。因此，这种形式的多谐振荡器应用很广。芯片片十制计数／分频器，其内部由计数及译码器两部分组成，由译码输出实现对脉冲信的分，个输出时序是、、O2、…、O9依次出现与时钟的平宽度等时钟期CD4017有个输出（O0～O9和个进输端O5-9每输10计冲～O5-9就可到个进正冲该位输信可为下一级时信。CD4017有个（MR、CP0和MR为清零端当MR端高或冲输出为电，余出（～O9均为低电平CP0和CPl是个钟输端，要用上升沿来计数，信号由端输；要用下降来数则信号由～CPl端入设置2个时钟输入端，级联比较方便，可驱动更多二极管发光。由此可，CD4017有连续冲入时其对的输端次变高电状态故直接用顺序脉冲发生器Cd4066C是向模拟，主作模数字的多。4066的每个装内有独立的模拟开关，每个模拟开关有输入、输出、控制三个端子，其中输入40MHz50dBCD4066若应采样仍推荐采例如5V﹣（对地而言对称0V正、负（～5V）能要求C=“1”“0”-5V否则只能正极性设计试3.1计选扬多振荡三

IC

、IC

2

R5接IC3脚5过方波至5脚第二级进行调方波IC而方2波

IC

2

荡则声会连音IC5脚2波至改IC集块准实对荡2经滤波扬发两“滴、嘟、滴嘟……声要求功120mW8匹则应

1

f荡1

143R)21

f114

2

f2

43R)C34

3

f

500Hz

2

:

Uc

PR

Ic

PC

I

.625

1

:

t.7Rt.(R)12TttpL

f

T1500Hz500Hzf0.67ms13.25V听扬声声音只能听见滴…”一种音波几见到一种波形其间偶尔出现果15不好。下R断开IC的脚与的脚在IC的脚一个的电，接通源，用示波器观察IC和IC的输出波形。观察到的IC和IC输出波形均为正常的矩形波。路的修正在次课程电路的设计中，我使用了Protel99SE软件行电路计并用2001软件进行电真。在Multisim2001仿真软件，我现原路通过真示器出的形与想中的波向差很远出现在高不同作用IC的脚来的波形均出现不同频率的波形，没有周性、比混;而较低的频率在高低电平几乎保持不变。问题出现，我取单一变量原则改变了电、、R值保R不变分别变R、R

阻值，出现了变的单一率。改，出现的电平频率忽高忽低，而不受IC平影仿果失于人耳分辨声音频率的限制及灵敏度在作的品中能较为清晰地分辨出一种频率的声音。问题现，尝从它面入。试将电R来应连接到的脚导线改到脚并在脚加了个电。进行仿真，高电平下出现很好的单电，低电平下有平现。取一量原则。R阻值小没化阻值增加到，在低下，出波形，然波形频不一高频下然。增阻值波没好阻减低频作用下没有的改观R阻值，不行阻值小到K，出现了较理的形。高电下现频，50%；低电平下出现低频，比较高，75%。电路输出波形，低电下现低频高平下出高频计将个ne555,与个连使用与的制路，计出理，下。

V

V

DN

DN

V

DN

图3-3-1报器原根据理图计图17表波仿图）表波仿图）心得与体会首这课程设计给我提供一次很好的锻炼机会提了的动能力让我白了“上得总浅，绝知此要躬”道理刚开始进行课设计的候表现出了很大的热情网查资料问年级学的经验，我时刻猜着我会从中获得么，这一个难得锻炼机会。在这课设中根原理把各部分按路原理依连接起来做路然使用client99se软进行计，计理图是一容易事先做选元的准尺资做元件库元要很高所很费间。后根电原理图设计，设计图是件很杂的要先确一各个元器件位置后布线我一位朋友的帮下费很时设完了，在设计中我学到了很多，比如各元器件的，布考器大接要虑问完学会pcb还很时间，学会的是很用的。电路设计好后，我到到很实，很。然是电先是把pcb图到了纸上了一电路，在机上电路到上然后放在个中很热，还我一。接着，接着是焊接，比小，焊接比难，不还完了。然后，是不好。。。让帮，