电子灭鼠器的设计与制作

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江苏广播电视大学通州办学点音效集成电子驱鼠器第1页目录摘要关键字---------------------------------------------4一、设计目的和意义--------------------------------------5二、设计方案与规划--------------------------------------5(一)、整机单元电路设计---------------------------------5(1)、电源电路的设计----------------------------6(2)、定时振荡电路的设计------------------------81、555时基电路的参数及各管脚功能-------------92、555时基电路的介绍-------------------------113、555时基电路内部原理介绍-------------------13(3)、功放电路的设计----------------------------14(4)、闪光电路的设计----------------------------16(5)、猫叫声音电路的设计------------------------17三、整机电路及工作原理----------------------------------171、整机电路电路图----------------------------------182、整机电路的工作原理------------------------------19四、元件清单--------------------------------------------20五、组装调试--------------------------------------------211、组装与调试的方法----------------------------------212、故障检修分析--------------------------------------213、电路板焊接工艺要求--------------------------------22江苏广播电视大学通州办学点音效集成电子驱鼠器第2页六、设计小结--------------------------------------------22七、参考文献--------------------------------------------22江苏广播电视大学通州办学点音效集成电子驱鼠器第3页摘要随着电子技术的不断发展,应用电子正在不断地走向新时代,电子技术、电子设计、电子产品等日新月益的更新,给人们的生活带来了很大的方便。在学习电子技术基础的理论课后,为了使学生能将所学的理论知识合理运用到实际当中,学校组织学生进行电子技术的课程设计。这不仅增强了学生的实践操作能力,而且使我们对理论知识有了更高的认识。在本问中说要介绍是一款电子驱鼠器,主要由利用555定时电路、时光控制电路、功放集成电路、和电源电路等制作而成的一款音效电路的驱鼠的电子驱鼠器。该设计主要用于农村的粮食仓库和农副产品库房的使用。关键词:电源电路、时基电路、闪光、功放AbstractWiththeconstantdevelopmentofelectronictechnology,appliedelectronicsissteadilymovingtowardaneweraofelectronictechnology,electronicdesign,electricalSub-productoftheupdatescrescentbenefitstopeople'slivesisabigconvenience.Electronictechnologyinthelearningtheorybasedonafter-school,inordertoenablestudentstolearnthetheoryoftherationaluseofknowledgetopractice,schoolstudentsinthecurriculumdesignofelectronictechnology.Thisnotonlyenhancestheabilityofstudentstooperateinpracticeandtheoreticalknowledgesothatwehaveahigherawareness.ThatthisquestionistointroduceanelectronicdriveMouse,andprimarilybytheuseoftimingcircuits555,theclockcontrolcircuit,poweramplifierintegratedcircuits,andpowercircuits,suchastheproductionofasoundfromthedrivecircuitoftheelectronicdriveratsmousedevice.ThedesignismainlyusedinruralareasoffoodstorageandtheuseoftreasuryproductsKeywords:powercircuit,555time-basecircuit,flash,LM386amplifier江苏广播电视大学通州办学点音效集成电子驱鼠器第4页一、设计的意义与目的1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握电子电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计的能力;2、通过实际的系统应用和操作,加深对所学知识的理解;3、通过组装和调试培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。二、设计方案与规划(一)、设计将整机分为4个模块进行设计,即定振荡电路、声音发生电路、闪光控制电路、和功放电路如图(1-1)所示图1-1电路方框原理图三、各部分电路设计1、电源电路的设计(1)电源电路框图及各部分作用市电电压通过保险丝并经过变压器降压、IN4007二极管整流、电容滤波、LM7806稳压输出、电源电路的框图如下图所示。本系统直流稳压电源的电路由变压、整流、滤波及稳压电路所组成,基本框江苏广播电视大学通州办学点音效集成电子驱鼠器第5页图如上图所示:○1电源变压器的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。○2整流滤波电路:整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的纹波成分,输出纹波较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等,本电路采用桥式整流滤波电路。各滤波电容C满足RLC=(3~5)T/2,或中T为输入交流信号周期,RL为整流滤波电路的等效负载电阻。○3稳压电路:本电路采用三端固定式集成稳压器,集成稳压器有三个接线端,LM7800系列产品引脚1为不稳定电压输入端,引脚2为稳定电压输出端,引脚3为公共端。集成稳压器有两大系列,LM7800系列为正电压输出集成稳压器,LM7900系列为负电压输出集成稳压器。对于具体器件,符号的“00”用数字代替,表示输出电压值,如本电路采用LM7806,具体参数如下:输出电压:5.7V~6.3V最大输出电流:1.5A最小电压差:2V工作温度范围:-30°~+75°C(2)直流电源设计参数电路的输出电压UI应满足下式:U≥Uomax+(UI-UO)min+△UI式中,Uomax为稳压电源输出最大值;(UI-UO)min为集成稳压器输入输出最小电压差;△UI为电网波动引起的输入电压的变化(一般取UO、(UI-UO)min之和的20%)。对于集成三端稳压器,当(UI-UO)min=2~10V时,具有较好的稳压特性。故滤波器输出电压值:UI≥(6+2+1.6)V=9.6V,取UI=10V.根据UI可确定变压器次级电压U2:U2=UI/(1.2~1.5)≈10/(1.2~1.4)=7.1V~8.3V故本电源电路变压器采用220V/7.5V在桥式整流电路中,变压器次级电流与滤波器输出电流的关系为:I2=(1.2~1.5)II≈(1.2~1.5)IO=1.2×1=1.2(A).取变压器的效率η=0.8,则变压器的容量为P=U2I2/η=7.5×1.2/0.8=9(W)故选择容量为10W的变压器。流过桥式电路中每只整流三极管的电流为ID=(1∕2)IL=(1/2)×1=0.5(A)每只整流二极管在截止时承受的反向峰值电压为URM=√2U2=1.414×7.5=10.6V选用二极管IN4001,其参数为:ID=1A,URM=100V。可见能满足要求。一般滤波电容的设计原则是,取其放电时间常数RLC是其充电周期的确2~5倍。江苏广播电视大学通州办学点音效集成电子驱鼠器第6页对于桥式整流电路,滤波电容C的充电周期等于交流周期的一半,即RLC≥(2~5)T/2=2~5/2f,由于ω=2πf,故ωRLC≥(2~5)π,取ωRLC=3π则C=3π/ωRL其中RL=UI/II,所以滤波电容容量为C=3πII/2πfUI=(3π×1)/2π×50×10=1.681×103(μF)取C=2200µF电容耐压值应考虑电网电压最高、负载电流最小时的情况。UCmax=1.1×2U2max=1.1×2×6≈11.7(V)综合考虑波电容可选择C=2200µF,16V的电解电容。另外为了滤除高频干扰、改善电源的动态特性和改善负载的瞬态呼应,一般在三端集成稳压器输入和输出端各并联一个0.01~0.1µF的高频瓷片电容。在电源的输出端接一6V继电器,一旦断电能自动切换到备用电源整个电源电路如下图所示:图(1)电源电路原理图江苏广播电视大学通州办学点音效集成电子驱鼠器第7页2、定时振荡电路的设计555定时器是一种中规模集成电路,只要在外部配上几个阻容元件则可方便的构成施密特触发器、单稳态触发器及多稳态触发器,电源电压4.5至18V,驱动电流比较大一般在200mA能与TTL、CMOS逻辑电平兼容.如图示,接通电源,电容充电Uc升高,当升至2/3Vcc时输出由1变为0态,此时内部放电管导通,电容通过放电管放电,Uc下降,当电压降到1/3时输出由0态变为1,放电管截止,电容又开始充电,产生脉冲信号。图(2)定时振荡电路(1)555时基电路的参数及各管脚功能江苏广播电视大学通州办学点音效集成电子驱鼠器第8页为了正确使用555时基电路,必须了解它其中的参数值,以下就是其参数(1)、电源电压和静态电流555时基电路使用的电源电压在4.5~16V范围内,故本电路采用12V电压供电。静态电流也称为工作电源电流,是指空载时集成块消耗的电流。当时,时基集成块的电源引脚上接上15V电压:555时基电路的静态电流典型值约为10mA。(2)、阈值电压和阈值电流当加到555时基电路阈值输入端上的电压大于或等于2/3Vcc(或VDD,工作电源电压),使其输出从高电平转变为低电平时,电压值2/3Vcc即为它的阈值电压UTH,导致时基电路状态翻转所需要的工作电流就称为阈值电流ITH.。各种时基电路的阈值电流为0.1μA左右。(3)、定时精度定时精度是指时基电路在用做定时器使用时的精确程度。两种时基电路的定时精度为1%。(4)、放电电流555电路作为定时器或多谐震荡器使用时,常利用放电端给外接电容一个接地放电的通路。由图2-1可看出,放电电流需经过放电管VTD,故其电流要进行限制,否则电流过大会使VTD烧坏。555的放电电流IDIS在10~50mA之间,且会随电源电压VCC(或VDD)的数值变化而改变;使用的电源电压越高,放电电流就越大。(5)、触发电压和触发电流当加到555时基电路触发输入端上的电压小于或等于1/3VCC,使其输出从低电平转变为高电平时,电压值1/3VCC即为它的触发电压UTR.导致时基电路状态翻转所需要的工作电流就称为触发电流ITR.各种时基电路的触发电流为0.5μA.(6)、复位电压和复位电流当在555时基电路的主复位端MR(非)加上低电平,可使其输出复位(即VO=0)时,所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