数字变音门铃制作.doc
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1、 XX科技学院数字电子技术课程设计题 目 数字门铃制作 学生姓名 王 志 超 专业班级 电动3班 学 号 xxx 院 (系) 电气工程学院 指导教师 月 英 完成时间 2014年4月13日 目 录1 引言12 课程设计的任务与要求22.1 设计任务22.2 设计要求23 设计方案与论证33.1 变音门铃的方案与论证33.2 变音门铃的原理方框图64 设计原理与功能说明64.1 变音门铃器件的介绍与选用64.2 总体设计电路图105 555数字门铃的制作与仿真115.1 制作的细节与操作115.2 变音门铃的仿真116 总结12参考文献13附录一:总体电路原理图14附录二:元器件清单15附录三:
2、产品实物图161 引言“门铃”的作用顾名思义就是提醒主人开门。“门铃”这玩意在中国古代较少听说,有钱的大户人家是在大门上装有装饰性的门环,叫门的人可用门环拍击环下的门钉发出较大的响声,有现代“门铃”的作用。“门铃”在外国电影的古代片中常有出现,也多是有钱的人户在门前吊着一只硕大的青铜手柄。马车夫将客人送到门前的时候,会顺便拉拉它牵动里面的铃当以示来人。 在近代“门铃”不再是有钱人家的专项,“门铃”已在平民百姓人家广泛普遍应用。各式各样的“门铃”比比皆是,“门铃”的作用也不仅仅是局限敲门。随着人们生活质量的提高,原始的门铃远远不能满足现代生活的需要,人们需要更人性化、个性化、趣味化、智能化的居家
3、门禁系统,可以使人们在外出时不会错过一些来访客人的重要信息,正是基于这种思想,在总结单纯的“叮咚”门铃和语音门铃的基础上设计了将两者结合起来,真正实现在较高的性价比基础上实现了系统的人性化,智能化。随着电子技术的飞速发展,80年代出现了电子集成电路。这是一种封装在小型印刷电路板上的大规模集成电路。当触发输入的一个触发信号,它就会按内部存储好的程序,发出一曲优美动听的音乐。近年来,又出现了内存语言程序或声响程序的集成电路,触发后,会发出“谢谢光临”、“请注意倒车”、“抓小偷”等语言声或模拟动物叫声、叮咯声、警笛声等声响。这种集成电路已被广泛应用于电子玩具、门铃、钟表或报警装置上。2 课程设计的任
4、务与要求2.1 设计任务利用NE555芯片制作一个夜间变音数字门铃,当按下开关的时候,扬声器能发出声音并且LED灯亮起来,从而提醒人们,知道外面有人来。能够自主的熟悉自己课题的设计与制作,并且在设计中将理论与实际联系起来,设计出最符合课程设计要求的方案,按方案设计出555数字门铃。学会分析问题和解决问题,一定要做到理论与实际相结合,逐步培养自己对专业的兴趣。对电子焊接有个较为深入的了解,并动手进行实践操作。注意在进行焊接操作时注意的一些事项,避免操作不当出现一些事故。实践产品完成之前一定要进行调试,防止电路器件之间的短路,造成器件的毁坏。2.1 设计要求实验前,要用万用表测量每个元器件是否是好
5、的。切忌不要上来就把元器件随便的焊接到电路板上,当闭合开关时发现门铃不响。到时候就不好搞了。一定要做到心中有数。一定要争取一次性成功。在进行将器件放到电路板上时,使器件尽可能离得近一些,使整个产品看起来小巧。电子焊接非常关键,焊接的好坏直截关系到设计的成败,所以对设计的焊接这一块要求非常的高。焊接前要保证每个元器件与电板垂直,焊接速度要快,这样才能保证呈现锥体形状,尤其是是焊定时器引角处,如果停留时间过长,速度慢就会造成引角处锡比较多,这样容易发生短路。一定要按电路图一步一步往下做,电路图看着简单,连接到实际电路上就不是那一回事心一定要细,电路的导线竟可能的短,能省就省,导线过多过长,电路看上
6、去就像蜘蛛网一样,不美观不讲,还会浪费材料,增大电路的功率损耗,还容易产生失真。尽量使电路连接的导线尽可能简单,看起来不那么乱,应该有条理。3 设计方案与论证3.1 变音门铃的方案与论证方案一:开关S是一个开关,在平常没有按下的时候C3无法接通不进行充电,因而C3处的电压为0,4端口一直处于低电平,导致3端口输出一直为零,扬声器无法工作,而C1通过R2、R3进行充电,充满电后,其电压约为电源电压。当闭合S时,VCC的电流通过二极管D1对C3进行充电,其两端电压升高,4端口的电压也开始逐步升高,当C3端电压上升为高电平时,即4端口输入的是高电平,555定时器启动,所以D2、R3和C1组成的的多谐
7、振荡器开始工作,输出频率f1。当断开开关S时,R1和C3组成回路,C3开始放电,同时R2、R3和C1组成多谐振荡器开始工作,输出频率为f2,当C3放电完毕的时候,4端口又恢复低电平,555定时器停止工作。输出端接扬声器,输出端有电流时就会使扬声器发音,输出端频率不同时,发出的声音就不同。图3-1 方案一原理图方案二:该电子门铃电路由电源电路、触发控制电路、音频振荡器输出电路组成,电源电路由电源变压器T、整流二极管VDl-VD4和滤波电容器Cl组成。触发控制电路由门铃按钮S、二极管VD5、电容器C2和电阻器Rl、R2组成。音频振荡器A由四与非门集成电路IC(Dl-D4)内部的Dl、D2和电阻器R
8、3、电容器C3组成。音频振荡器B由IC内部的D3、D4和电位器RP、电容器C4组成。音频输出电路由电阻器R4、R5、二极管VD6、VD7、晶体管V和扬声器BL组成。交流220V电压经T降压、VDl-VD4整流,Ic滤波后,为整机提供9V工作电压。平时,两个音频振荡器均不工作,扬声器BL不发声。当客人按下门铃按钮S时,C2快速放电,两个音频振荡器同时工作,产生的音频信号经VD6、VD7混合后通过V放大,驱动BL发出叮声。当客人松开S时,C2快速充电,音频振荡器A停止工作,音频振荡器B产生的音频信号经V放大后,推动BL发出咚声。调整R3和RP的阻值,可改变 叮咯声的音调。如下图所示:图3-2 方案
9、二原理图方案三:是由555集成芯片组成多谐振荡器,然后根据以下电路图完成课程设计要求。电路图如下:图3-3 电路原理图根据以上三种方案,我们最后选用方案三,方案三在成本上比较低廉,而且质量性能上也比较好。更利于课题的成功,对实验造成的不利因素相对之下比较少。3.2 变音门铃的原理方框图该电路包含五个部分,电源部分、波形产生电路、滤波电路、放大电路和扬声器。该电路通过555集成芯片和一些外部电路组成而成,通过电路中的一些器件达到要求,当按下开关时能发出响声,以此来提醒人们有客人到来。电源波形产生电路滤波电路放大电路扬声器图3-4 电路原理方框图4 设计原理与功能说明4.1 电路中器件的介绍与选用
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