变音警笛电路

1目录摘要.......................................................................................................................21电子课程设计....................................................................................................31.1电子课程设计的背景......................................31.2电子课程设计的目的和意义................................32课程设计的方案确定.......................................................................................42.1简述电子技术............................................42.2课程设计的要求..........................................43硬件的选择.......................................................................................................53.1芯片介绍................................................53.2555芯片的特点..........................................64总体设计...........................................................................................................74.1总电路图................................................74.2振荡电路模块............................................84.3报警声发生电路模块......................................95基于Proteus的仿真实现.............................................................................105.1Proteus简介...........................................105.2变音警笛电路是仿真实现.................................106课程设计总结................................................11参考文献.............................................................................................................12致谢.....................................................................................................................132摘要本课程设计是由555时基集成电路组成的多谐振荡器。这种电路主要由声控放大电路、单稳态触发器电路、报警电路组成，设计利用压电陶瓷片作为声传感器获得信号并将其转换为电压信号，经场效应管放大后触发单稳态触发器和多谐振荡器,输出电压驱动蜂鸣器工作，同达到变音的效果。本次课程设计主要分为三个部分，即：555芯片的认识；设计硬件电路；基于Proteus的系统仿。关键字；555芯片；蜂鸣器。31电子课程设计1.1电子课程设计的背景近年来，随着改革开放的深入发展，电子电器的飞速发展.人民的生活水平有了很大提高。各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也是越来越多。这点就是看到了大部分人防盗意识还不够强.造成偷盗现象屡见不鲜。因此，越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。报警器这时正为人们解决了不少问题.但是市场上的报警器大部分都是用于一些大公司财政机构。价格高昂,一般人们难以接受。如果再设计和生产一种价廉、性能灵敏可靠的防盗报警器，必将在防盗和保证财产安全方面发挥更加有效的作用。由于声控报警器体积小，灵敏度高具有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。本课程主要介绍了简易的声控报警器的电路设计和电路板的制作。以此电路为依据只需更换相应的报警显示元件即可改装成不同类型的报警器，如红外报警器,红外线声先报警器等。这种电路主要由声控放大电路、单稳态触发器电路、报警电路组成，设计利用压电陶瓷片作为声传感器获得信号并将其转换为电压信号，经场效应管放大后触发由NE555集成芯片构成的单稳态触发器和多谐振荡器,输出电压驱动蜂鸣器工作。经过调试，实现课程要求。1.2电子课程设计的目的和意义通过课程设计，加巩固和加深对我们在课堂上学到的电子电路基本知识的理解，学会任何利用身边的资源去查寻资料、设计方案、并把方案比较，以及单元电路设计计算等环节，进一步提高我们综合运用所学知识的能力，提高分析解决实际问题的能力。锻炼分析、解决电子电路问题的实际本领，通过此综合训练,为我们来年的毕业设计打下一定的基础。42课程设计的方案确定2.1简述电子技术数字电子技术主要研究各种逻辑门电路、集成器件的功能及其应用，.逻辑门电路组合和时序电路的分析和设计、集成芯片各脚功能。555定时器等。随着计算机科学与技术突飞猛进地发展，用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。为了充分发挥和利用数字电路在信号处理上的强大功能，我们可以先将模拟信号按比例转换成数字信号，然后送到数字电路进行处理，最后再将处理结果根据需要转换为相应的模拟信号输出。自20世纪70年代开始，这种用数字电路处理模拟信号的所谓“数字化”浪潮已经席卷了电子技术几乎所有的应用领域。在电子技术中，常见的电信号分为两大类，一类是模拟信号，另一类是数字信号。模拟信号在时间和幅值上都是连续变化的，而数字信号在时间和幅值上都是离散的。处理模拟信号的电子电路是模拟电子电路，而处理数字信号的电子电路就是数字电路。与模拟电路相比，数字电路有如下特点：(1)电路结构简单，便于集成化；(2)可靠性、稳定性和精度较高；(3)不仅能完成数字运算，还可以完成逻辑运算；(4)数字运算的可重复性好；(5)有可能通过编程改变芯片的逻辑功能；(6)容易采用计算机辅助设计。[1]2.2课程设计的要求采用模拟电子技术，数字电子技术课程上学习的集成电路来设计有一定应用性的电路。不允许采用单片机。设计变音警笛电路。1、变音警笛电路用两个定时器组成多谐振荡器。2、2f的频率可由低到高，也可由高到低，形成在低频和高频之间交替变化的变音警笛器。53硬件的选择3.1芯片介绍555时基集成电路是一个把模拟电路和数字电路组合而成的混合电路，它将模拟功能与逻辑功能整合在一片独立的集成电路上，极大的拓宽了模拟集成电路的应用范围。555被广泛用于各种各样的计时器，脉冲发生器和振荡器等场合。凭借着模数结合的优势，555可以独立构成多种功能电路，且精度非常高，能够产生精确的时间延迟和振荡。根据各家制造商生产工艺的不同，标准的555时基集成电路在其硅芯片上包含有20个左右的晶体管、2个二极管和15个电阻。常见的555为塑封8脚双列直插式封装，这个封装的英文缩写为DIP8。555的引脚排列如下图2，芯片为引脚朝下，自缺口处逆时针起为1～8脚。此外，555还有两个扩展型号：二合一的14脚双列直插塑封双时基集成电路556；四合一的16脚双列直插塑封四时基集成电路558。图1.1555芯片标准555时基集成电路的8个引脚名称见图1.1，各自的用途如下。1．GND，电源地或低电平0V。通常被连接到电路的公共同地。2．TRIG，触发555使其启动的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3VCC，下缘须低于1/3VCC。3．OUT，在555被触发的时间周期里，该输出脚电平移至比电源电压少1.7V的高电平。周期结束以后，电平回复到OV左右的低电平。高电平时，该脚最大输出约为200mA。4．RESET，低电平有效的复位脚，当一个低逻辑电平送至这个脚时会重置定时器和使输出回到一个低电位。它通常被接到正电源或忽略不用。5．CTRL，这个引脚准许由外部电压改变芯片的触发和闸限电压。在555的单稳态或振荡模式下,可以通过该脚来改变或调整输出频率。6．THR，阈值高于2/3VCC，使输出呈低态。当这个接脚的电压从1/3VCC电压以下移至2/3VCC以上时启动这个动作。67．DIS，这个引脚和OUT引脚有着相同的低电平电流输出能力，当输出为高电平时，其对地为高阻抗；当输出为低电平时，其对地为低阻抗。8．Vcc,555的正电源电压端。标准电压范围为4.5～16V。3.2555芯片的特点555时基集成电路电路的特点主要体现在以下几个方面。1．只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广，可由几微秒至几小时之久。2．电源适应范围大，它的输出电平及输入触发电平，可与TTL，CMOS等逻辑电路的高、低电平匹配。也可以和模拟运算放大器、运算放大器共同组成某些功能和特性不同的模块电路。3．输出电流大，可直接推动小喇叭、电机、继电器等多种负载。非常适合用在自动控制电路中。4．计时精确度高、温度稳定度佳，价格便宜。74总体设计4.1总电路图图4.1总电路图由555时基集成电路与R4、C3组成的单稳态触发器，受低电平或脉冲下降沿的触发而翻转。平时，IC1的3脚输出低电平。当声传感器受到触发后输出脉冲信号并经VT1放大后由漏极D输出时，输出脉冲的下降沿将单稳态电路触发并使其翻转，3脚输出高电平。IC1翻转后，电路进人暂稳态，电源通过R4向C2充电，充电时间约2min。2min后，C3充电电压升高到6脚的阀值电平，触发器自动翻转，3脚恢复低电平，电路进人稳态。报警声发生电路是一个由555时基集成电路组成的多谐振荡器，受总复位端4脚的控制而工作。平时由于IC1的3脚输出低电平，振荡器不工作，当IC1输出高电平时，振荡器开始工作，发出报警声。多谐振荡器的振荡频率由R5、R6与C4的数值决定，本电路约为4.8kHz。调整R5、R6及C4的数值，可得到所需要的振荡频率和报警声。84.2振荡电路模块当接通电源后，电容C1上的初始电压变为0，C1两端的电压处于高电平，放电管截止，电源通过R1.R2向电容C1充电，经过一段时间后，电容两端的电压达到高触发电平，而这时放电管导通，电容C1通过点阻R2放电，一段时间后，电容两端的电压变回原来状态，随即放电管又截止，电容C1又开始充电。如此周而复始，重复上述的过程，输出端得到矩形波电压。图4.2振荡电路94.3报警声发生电路模块由于IC1的3脚输出低电平，振荡器不工作，当IC1输出高电平时，振荡器开始工作，发出报警声。多谐振荡器的振荡频率由R5、R6与C4的数值决定，本电路约为4.8kHz。调整R5、R6及C4的数值，可得到所需要的振荡频率和报警声。图4.3报警声发生电路105基于Proteus的仿真实现5.1Proteus简介Proteus软件是初学者入门的首选软件，它是Electronics公司的一款商业版电路设计与仿真软件。内包括ISIS、ARES等软件模块。ARES模块主要用来完成PCB的设计，ISIS模块用来完成电路原理图的布图与仿真。Proteus的软件仿真基于VSM技术，它与其他软件最大的不同也是最大的优势就在于能仿真大