聲光報(bào)警器的設(shè)計(jì)與制作1.6

1、存檔資料成績(jī):華東交通大學(xué)課 程設(shè)計(jì) 報(bào)告書所屬課程名稱 模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目聲光報(bào)警器的設(shè)計(jì)與制作分院 機(jī) 電 分 院專業(yè)班級(jí)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師2014年 1 月 7 日華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書專業(yè) 班級(jí) 姓名一、課程設(shè)計(jì)（論文）題目聲光報(bào)警器的設(shè)計(jì)與制作二、課程設(shè)計(jì)（論文）工作：自 20 年 月 日起至20年_月 日止。三、課程設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容要求：通過完成聲光報(bào)警器的設(shè)計(jì)與制作，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的 實(shí)踐動(dòng)手能力，讓學(xué)生對(duì)模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)有進(jìn) 一步的了解。訓(xùn)練學(xué)生了解常用的集成電路，了解電子儀器 的使用，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，更好的將理論與實(shí)踐結(jié) 合起來

2、，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)電子專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生簽名： 20年 月 日華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱意見序號(hào)項(xiàng)目等級(jí)優(yōu)秀良好中等及格不及格1課程設(shè)計(jì)態(tài)度評(píng)價(jià)2出勤情況評(píng)價(jià)3任務(wù)難度評(píng)價(jià)4工作量飽滿評(píng)價(jià)5任務(wù)難度評(píng)價(jià)6設(shè)計(jì)中創(chuàng)新性評(píng)價(jià)7論文書寫規(guī)范化評(píng)價(jià)8綜合應(yīng)用能力評(píng)價(jià)綜合評(píng)定等級(jí)評(píng)閱人 職稱20 年 月 日第13頁共12頁一、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及目的 6二、課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)器材 .6三、課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理 .73.1 實(shí)驗(yàn)電路圖7.3.2 CD4011工作原理83.3 光敏電阻的工作原理83.4 報(bào)警器的工作原理 93.3.1 聲光報(bào)警器的概念 93.3.2 實(shí)驗(yàn)電路的工作原理9四、課程設(shè)計(jì)操

3、作步驟 .912.五、課程設(shè)計(jì)心得 11六、參考文獻(xiàn)（資料）、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及目的1. 了解常用電子器件的類別、型號(hào)、規(guī)格、性能及其使用范圍（色環(huán) 電阻的識(shí)別等），能查閱有關(guān)的電子器件圖書。能夠正確識(shí)別和選用常用 的電子器件，并且能夠熟練使用萬用表。2 .學(xué)習(xí)并掌握聲光報(bào)警器的工作原理。3 .通過電路圖，熟悉手工焊錫的常用工具的使用及其維護(hù)與修理，基本 掌握手工電烙鐵的焊接技術(shù)，了解電子產(chǎn)品的焊接、提高動(dòng)手能力。4 .在散件的組裝過程中進(jìn)一步學(xué)習(xí)電子技術(shù)。5 .掌握電子元器件的識(shí)別及質(zhì)量檢驗(yàn)。6 .學(xué)會(huì)利用工藝文件獨(dú)立進(jìn)行整機(jī)的裝焊和調(diào)試，并達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要 求。、課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)器材1 .電烙鐵、焊

4、錫2 .萬用表、銀子、鉗子等必備工具元件清單序號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格位號(hào)數(shù)量1:三極管S9014VT11支 12+ 12V直流電源1個(gè)3蜂鳴器1個(gè)4電阻器47KR11支 15電阻器2.2MR21支6電阻器1MR31支7電阻器470KR41支8電阻器10KR51支9光敏電阻器R61支10電阻器5.1MR71支11電阻器2K2R91支12CD401111ZN9SK1個(gè)13電解電容10g FC1、C32支14瓷片電容104C21支15印刷電路板1塊16電原理圖及裝配說明1份17連接導(dǎo)線18麥克風(fēng)18W1個(gè)19二極管IN4007VD11支三、課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理3.1 實(shí)驗(yàn)電路圖（如圖一所示）圖一 實(shí)驗(yàn)電路圖3.

5、2 CD4011工作原理集成電路CD4011是一個(gè)包含4個(gè)與非門的CMO電路(如圖二所示)， 每個(gè)與非門有2個(gè)輸入端一個(gè)輸出端，與非門的特點(diǎn)是，輸入端有低電平 輸出高電平，輸入端全部高電平/&出低電平，邏輯表達(dá)式為： y abCD4011引腳圖：Im mJ圖二 CD4011引腳圖CD4011真值表：XYQ動(dòng)作00?禁止011設(shè)定100重置11小艾無(1)當(dāng)X=R Y=0時(shí)，將使兩個(gè)NAND1之輸出均為1,違反觸發(fā)器之功用， 故禁止使用。 如真值表第一列。(2) 當(dāng)X=R Y=1時(shí)，由于X=1導(dǎo)致NAND-A勺輸出為“ 1"，使得NAND-B的兩個(gè)輸入均為“ 1"，因

6、此NAND-B的輸出為“ 0"，如真值表第二列。(3) 當(dāng)X=1、Y=0時(shí)，由于Y=0導(dǎo)致NAND-B勺輸出為“ 1"，使得NAND-1的兩個(gè)輸入均為"” 1,因此NAND-A的輸出為“ 0"，如真值表第三列。(4)當(dāng)X=1、Y=1時(shí)，因?yàn)橐粋€(gè)"" 1不影響NAND、1的輸出，所以兩個(gè) NAND1的輸出均不改變狀態(tài)，如真值表第四列。3.3 光敏電阻的工作原理光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。在半導(dǎo)體光敏材料兩端裝上 電極引線，將其封裝在帶有透明窗的管殼里就構(gòu)成光敏電阻，為了增加靈 敏度，兩電極常做成梳狀。用于制造光敏電阻的材料主要是

7、金屬的硫化物、 硒化物和硫化物等半導(dǎo)體。通常采用涂敷、噴涂、燒結(jié)等方法在絕緣襯底 上制作很薄的光敏電阻體及梳狀歐姆電極，接出引線，封裝在具有透光鏡 的密封殼體內(nèi)，以免受潮影響其靈敏度。在黑暗環(huán)境里，它的電阻值很高, 當(dāng)受到光照時(shí)，只要光子能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，則價(jià)帶中的電 子吸收一個(gè)光子的能量后可躍遷到導(dǎo)帶，并在價(jià)帶中產(chǎn)生一個(gè)帶正電荷的 空穴，這種由光照產(chǎn)生的電子一空穴對(duì)了半導(dǎo)體材料中載流子的數(shù)目，使 其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強(qiáng)，阻值愈低。入射 光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子一空穴對(duì)將復(fù)合，光敏電阻的阻值也就 恢復(fù)原值。在光敏電阻兩端的金屬電極加上電壓，其中便有電

8、流通過，受 到波長(zhǎng)的光線照射時(shí)，電流就會(huì)隨光強(qiáng)的而變大，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光 敏電阻沒有極性，純粹是一個(gè)電阻器件，使用時(shí)既可加直流電壓，也加交 流電壓。3.4 報(bào)警器的工作原理3.3.1 聲光報(bào)警器的概念聲光報(bào)警器其英文名稱為audible and visual alarm ,所謂聲光報(bào)警器就是能同時(shí)發(fā)出聲響和燈光信號(hào)的報(bào)警器。聲光報(bào)警器是一種用在危險(xiǎn)場(chǎng)所，通過聲音和各種光來向人們發(fā)出示警信號(hào)的一種不會(huì)引燃易燃易爆 性氣體的報(bào)警信號(hào)裝置。3.3.2 實(shí)驗(yàn)電路的工作原理當(dāng)聲信號(hào)和光信號(hào)同時(shí)作用時(shí)，聲信號(hào)通過 MIC經(jīng)瓷片電容104濾波 后，再經(jīng)三極管9014放大，從而使CD4011的2腳輸入1

9、（高電平）；而光 信號(hào)則使光敏電阻的阻值增大，進(jìn)而使電阻 R3分得的電壓減小，則1腳也 輸入1 （高電平），由CD4011真值表得：3腳輸出1 （高電平）。3腳的輸 出為5腳和6腳的輸入，即5腳和6腳均輸入1 （高電平），由真值表可得4腳輸出1 （高電平）。4腳輸出1 （高電平）后，二極管IN4007導(dǎo)通，使 8腳和9腳輸入1 （高電平），再由真值表得，10腳輸出1 （高電平），即 12腳和13腳輸入1 （高電平），最后查真值表得11腳輸出1 （高電平）， 從而使BELLS出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)聲信號(hào)或光信號(hào)單獨(dú)作用時(shí)，1腳和2腳輸入的信號(hào)是不可能同時(shí)為1 （高電平），則3腳輸出的一定是1 （高電平）

10、，依次類推，則4腳一定 輸出1 （低電平），因此，二極管IN4007處于不導(dǎo)通狀態(tài)，后續(xù)電路分析 同上。四、課程設(shè)計(jì)操作步驟1、對(duì)照元件清單目錄表檢察元件是否齊全；2、認(rèn)識(shí)識(shí)別各種元器件以及認(rèn)清所起作用；3、學(xué)習(xí)聲光報(bào)警器的工作原理；4、按照電路圖將元器件焊接在與之對(duì)應(yīng)的位置處；5、裝配完畢后，通電進(jìn)行測(cè)試，若各項(xiàng)功能齊全則進(jìn)行下一步，若存在缺陷則用萬用表進(jìn)行檢查并糾正；6、作一些基本的調(diào)試；7、把應(yīng)該固定的地方牢固的封住；8、檢查驗(yàn)收。9、焊接步驟：1 .去氧化膜2 .引腳吃錫（薄厚均勻且有一定厚度）3 .焊接（保證插入元器件的正負(fù)極正確，注意焊接時(shí)松香適量）焊接技術(shù)：1 .焊點(diǎn)良好，牢固可

11、靠，整潔可觀，無毛刺2 .錫量適中，焊接實(shí)踐不宜太長(zhǎng)，2-3s為宜3 .盡量不出現(xiàn)虛、漏、假焊注意事項(xiàng)：1 .剪引腳時(shí)不能破壞焊點(diǎn)。2 .焊接完成后，經(jīng)仔細(xì)檢查無虛、漏、假焊，并確保無短路狀態(tài)后， 通電調(diào)試。3 .三極管的引腳要插入正確。4 .將電位器、耳機(jī)插孔安裝在指定位置，并用烙鐵焊好。要注意使電 位器處于一個(gè)平面內(nèi)。5 .最后將揚(yáng)聲器和電源線焊好。6 .檢查焊接是否正確。 安裝焊接完畢后，仔細(xì)對(duì)照電路圖和電路板圖核對(duì)每個(gè)元器件位置和引線極性，另外還要注意有無搭錫的地方0五、課程設(shè)計(jì)心得時(shí)間總是過得很快，經(jīng)過一周的課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，我已經(jīng)自己能制作一個(gè)聲光報(bào)警器, 這其中的興奮是無法用言語表

12、達(dá)的。學(xué)習(xí)模電這段時(shí)間也是我們一學(xué)期最忙的日子，不僅面臨著期末考試，而且中間還有 一些其他科目的實(shí)驗(yàn)，更為緊急的是，之前剛做完機(jī)械設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)，本周必須完 成模電的課程設(shè)計(jì)。任務(wù)對(duì)我們來說，顯得很重。過兩天考試，為了盡快完成模電的 課程設(shè)計(jì)，我一天也沒歇息。相關(guān)知識(shí)缺乏給學(xué)習(xí)它帶來很大困難，為了盡快掌握它 的用法，我照著原理圖學(xué)習(xí)一步一步做，終于知道了如何操作。剛開始我借來了一份聲光報(bào)警器的電路原理圖，但離實(shí)際應(yīng)用差距較大，有些器件很 難認(rèn)識(shí)，后來到網(wǎng)上搜索了一下相關(guān)內(nèi)容，順便到學(xué)校圖書館借相關(guān)書籍，經(jīng)過不斷 比較與討論，最終敲定了聲光報(bào)警器的電路原理圖，并且詢問了兄弟班關(guān)于元器件的 參數(shù)情

13、況。為下步實(shí)物連接打好基礎(chǔ)。開始了我們的實(shí)物焊接階段。之前的電工實(shí)習(xí)讓我簡(jiǎn)單的接觸到了焊接實(shí)物，以為會(huì) 比較輕松，但實(shí)際焊接起來才發(fā)現(xiàn)此次與電工實(shí)習(xí)中的焊接實(shí)物有很大的不同，要自 己對(duì)焊板上元件進(jìn)行布置和焊接電路元件連線，增加了很大的難度。由于采用了電路 板，為了使步線美觀、簡(jiǎn)潔，還真是費(fèi)了我們不少精力，經(jīng)過不斷的修改與討論，最 終結(jié)果還比較另人滿意。在每次的課程設(shè)計(jì)中，遇到問題，最好的辦法就是問別人，因?yàn)槊總€(gè)人掌握情況不一 樣，不可能做到處處都懂，發(fā)揮群眾的力量，復(fù)雜的事情就會(huì)變得很簡(jiǎn)單。這一點(diǎn)我 深有體會(huì)，在很多時(shí)候，我遇到的困難或許別人之前就已遇到，向他們請(qǐng)教遠(yuǎn)比自己 在那冥思苦想來得快。雖然最終實(shí)物做出來了，但這并不是我一個(gè)人做出來的。通過這次課程設(shè)計(jì)，我明白 了一個(gè)團(tuán)隊(duì)精神的重要性，因?yàn)閺念^到尾，都是大家集體出主意，來解決中間出現(xiàn)的 各種問題。從原理圖的最終敲定，到最后實(shí)物的焊接與調(diào)試，這都是大家互相學(xué)習(xí)的 結(jié)果，正是因?yàn)榇蠹遗浜?，每?xiàng)工作都完成得很棒，銜接得很好，才使我們很快的完 成了任務(wù)。盡管現(xiàn)在只是初步學(xué)會(huì)了聲光