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1、 机电一体化专业毕业论文 论文题目：磁控报警电路的设计与制作学生姓名： 学 号： 指导教师： 专 业：机电一体化 年 级：10机电班 百色职业学院百色职业学院机械工程系毕业论文声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文，是本人在老师指导下，进行实践工作所完成的。除文中已经注明引用的内容外，本论文的成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文声明的法律责任由本人承担。签名： 2012 年11月6日磁控报警电路的设计与制作一、 设计的目的 首先，报警器应用于紧急救助，可以及时制止即将进行的盗窃活动，同时
2、还能在遇到紧急情况时起到报警的作用，磁控防盗报警器最实质的作用还是防盗，随着人们物质生活水平的不断提高，有房一族，有车一族渐渐多起来了，但是对于室内盗窃，爱车被盗的忧虑也是与日俱增，磁控防盗报警器可以有效的保护我们的家庭财产，为我们的出行与工作提供最安心的保障。二、设计的要求： 报警器作为传感探测装置，用来探测入侵者的入侵行为及各种异常情况。在各种各样的智能建筑和普通建筑物中需要安全防范的场所很多。这些场所根据实际情况也有各种各样的安全防范目的和要求。因此，就需要各种各样的报警探测器，以满足不同的安全防范要求。 根据实际现场环境和用户的安全防范要求，合理的选择和安装各种报警探测器，才能较好的达
3、到安全防范的目的。当选择和安装报警探测器不合适时，有可能出现安全防范的漏洞，达不到安全防范的严密性，给入侵者造成可乘之机，从而给安全防范工作带来不应有的损失。报警器的灵敏度和可靠性是相互影响的。合理选择报警探测器的灵敏度和采用不同的抗外界干扰的措施，可以提高报警器性能。三、设计的思路指的是你用什么方法去实现这个电路功能，要说明。四、电路原理图五、电路组成及工作原理这部分内容前后说得有矛盾，应先说明电路有几部分构成，然后在逐一介绍各部分电路。（一）、电路组成1、集成电路K9561集成电路K9561，是一种半导体电子设备，由上千至数百万的微电阻、电容和晶体管组成。集成电路K9561存储了四种声音：
4、消防车、警车、机枪和救护车，通过改变两个控制端的高、低电平可改变不同的声音。集成电路广泛应用于扩音器、振荡器、定时器、计数器、计算机存储器、视频和音频设备或微处理器等。微处理器走在集成电路应用前端，它可以实现从计算机到蜂窝电话的数字微波驱动。数字存储芯片是当今计算机世界使用广泛的又一种集成电路。集成电路K9561 分为线性/模拟或数字集成电路芯片。线性K9561的输出值呈线性变化，这取决于输入信号电平。线性K9561通常用于音频和无线电频率扩音器。逻辑门是数字集成电路K9561的基础构建块，结合二进制数据使用。也就是说，信号只分为两种状态，即低电平（逻辑值为0）和高电平（逻辑值为1）。这些芯片
5、主要应用于计算机、计算机网络、调制解调器和频率计数器。由于人们对高级集成的更高性能和更小型化的要求， 系统芯片已经成为微电子芯片发展的必然趋势。2、多谐振荡器本电路中三极管VT1、VT2 构成多谐振荡器通电后二极管VD1 、VD2 交替发光。在数字系统电路中经常用到多谐振荡器。多谐振荡器是一种自激振荡器，在接通电源以后，不需要外加触发信号便能自行产生一定频率和一定宽度的矩形波，这一输出波形用于电路中的时钟信号源。由于矩形波中含有丰富的高次谐波分量，所以习惯上又将矩形波振荡器称为多谐振荡器。按照电路的工作原理，多谐振荡器大致分为无稳态多谐振荡器和单稳态多谐振荡器。（1） 无稳态多谐振荡器1）采用
6、TTL门电路构成的对称式无稳态多谐振荡器对称式多谐振荡器的典型电路如图2所示，它是由两个反相器Gl、G2经耦合电容C1、C2连接起来的正反馈振荡电路。图2 对称式多谐振荡器电路2）采用CMOS门电路构成的非对称式无稳态多谐振荡器把对称式多谐振荡器电路进一步简化，去掉C1和R2，在反馈环路中保留电容C2，电路仍然没有稳定状态，只能在两个暂稳态之问往复振荡，电路如图3所示。 图3 非对称式多谐振荡器电路3）电路无稳态环形振荡器作为数字系统的时钟信号源，由CMOS反相器构成的环形振荡器具有结构简单、集成度高、功耗低的优点，因此得到了广泛地应用。为了构成低频和超低频环形振荡器，解决方法是在此电路的基础
7、上附加RC延迟环节，组成带有RC延迟电路的环形振荡器，电路如图4所示。图4 带有延迟环节的环形振荡器4） 用施密特触发器的无稳态多谐振荡器 利用施密特触发器的回差特性可以构成无稳态多谐振荡器，电路如图5所示。 图5用施密特触发器构成的多谐振荡器 图6脉冲占空比可调的多谢振荡器通过调节R和C的大小，即可以改变振荡周期。此外在这个电路的基础上稍加修改就能实现对输出脉冲占空比的调节，电路如图6所示。在这个电路中，因为电容C的充电和放电分别经过两个电阻R2和Rl，所以只要改变R2和R1的比值，就能改变占空比。5）555定时器组成的无稳态多谐振荡器用555电路可以组成施密特触发器，利用施密特触发器的回差
8、特性，在电路的两个输入端与地之间接入充放电电容并在输出与输入端之间接入反馈电阻，就组成了一个直接反馈式多谐振荡器。555定时器是一种多用途的数字一模拟混合集成电路，使用灵活、方便，所以555定时器在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。 6） 石英晶体多谐振荡器在某些对数字脉冲稳定度要求较高的电路中，上述几种多谐振荡器所产生的脉冲很难满足要求。这是因为上述振荡电路中的振荡频率是由门电路输入电压上升到转换电平所需要时间来决定的。由于受电源电压、温度变化以及某些干扰因素的影响，门电路的转换时间不可能十分精确和稳定。石英晶体多谐振荡器是一种产生高稳定度的脉冲振荡器
9、，它是在原多谐振荡器的反馈回路中加入石英晶体谐振器而构成。由于石英晶体有极高的频率稳定性，而且品质因数又高，因此它有极好的选频特性。当外加电压频率等于石英晶体的固有频率f0时，它的阻抗最小，频率为f0的电压信号最容易通过，并在电路中形成正反馈而使电路振荡。（2）、单稳态多谐振荡器1） 门电路构成的单稳态多谐振荡器采用TTL门电路构成的单稳态多谐振荡电路如图7所示。 图7 与非门构成的单稳态多谢振荡器2）集成的单稳态多谐振荡器 鉴于单稳态多谐振荡器的应用十分普遍，在TTL电路和3CMOS电路的产品中，都产生了单片集成的单稳态多谐振荡器器件。使用这些器件时只需要很少的外接元件和连线，而且由于器件内
10、部电路一般还附加了上升沿与下降沿触发的控制和置零等功能，使用极为方便。3）单稳型环形振荡器的电路结构将各级单稳态触发器的输出脉冲依次作为下一级触发器的触发输入信号，再将末级的输出信号反馈到第一级，作为第一级的触发输入信号，则可构成一种新型的环形振荡器，即单稳型环形振荡器。根据单稳态触发器的延时作用，可以得到单稳型环形振荡器的工作波形。当各级的暂稳时间相同时，该电路就是一个典型的顺序脉冲发生器，其工作波形与D触发器构成的环形计数器完全相同。不同的是，环形计数器必须由时钟脉冲驱动，电路输出脉冲宽度与时钟信号的周期相同，必须通过改变时钟信号的频率来改变输出脉冲的宽度。而单稳型环形振荡器可以自动产生脉
11、冲信号，可以通过改变单稳态触发器的定时元件Rc的参数来调整脉冲宽度，因此调节方便。（二）、工作原理 用微电子技术制成的集成电路IC（K9561K L9561）存储了四种声音：消防车、警车、机枪和救护车，通过改变两个控制端的高、低电平可改变不同的声音。 本电路由二个部分组成，即多谐振荡器和四声报警器，VT1、VT2主要构成多谐振荡器，通电后VD1、VD2交替闪光。四声报警器同样得电后，输出的报警信号经VT3放大，推动扬声器BT工作，从而产生响亮的报警器。 当小磁铁靠近“干簧管”时报警声不发声、光，而磁铁块一旦远离报警器即以声、光方式报警，这就可构成带闪光的防盗报警器。六、器件选择及介绍：在元器件
12、市场购买万能电路板一个、发光二极管两个、电阻四个、三极管四个等所需的元件，导线若干，参考资料以及相关的网站资料，焊接工具有：电烙铁、焊条、松香等焊接所需要的工具，原理图准备好以后，按照原理图所描绘的，焊接所有元器件。元器件明细： 元器件明细表1元器件个数发光二极管2个电阻4个三极管4个集成电路IC1个蜂鸣器1个干簧管1个电源3V1个电容2个开关1个磁铁1个 七. 硬件电路安装、调试测试结果，出现的问题，原因及解决方法当用Protel99软件制作完成时，接下来，只需利用实物器件，按上述的实验原理在电路板上摆放好每个元件的位置，把每个元件焊接接起来。1）基本操作步骤：步骤一：准备施焊，左手拿焊丝，
13、右手握烙铁，进入备焊状态。要求烙铁头保持干净，无焊渣等氧化物，并在表面镀有一层焊锡。步骤二：加热焊件，烙铁头靠在两焊件的连接处，加热整个焊件全体，时间大约为 1 2 秒钟。对于在印制板上焊接元器件来说，要注意使烙铁头同时接触两个被焊接物。电路中的导线与接线柱、元器件引线与焊盘要同时均匀受热。步骤三：送入焊丝，焊件的焊接面被加热到一定温度时，焊锡丝从烙铁对面接触焊件。步骤四：移开焊丝，当焊丝熔化一定量后，立即向左上 45方向移开焊丝。步骤五：移开烙铁，焊锡浸润焊盘和焊件的施焊部位以后，向右上 45 方向移开烙铁，结束焊接。从第三步开始到第五步结束，时间大约也是 1 至 2s 。 2）对于热容量小
14、的焊件，例如印制板上较细导线的连接，可以简化为三步操作：步骤一：准备，左手拿焊丝，右手握烙铁，进入备焊状态。要求烙铁头保持干净，无焊渣等氧化物，并在表面镀有一层焊锡。步骤二：加热与送丝，烙铁头放在焊件上后即放入焊丝。步骤三：去丝移烙铁，焊锡在焊接面上浸润扩散达到预期范围后，立即拿开焊丝并移开烙铁，注意移去焊丝的时间不得滞后于移开烙铁的时间。对于吸收低热量的焊件而言，上述整个过程的时间不过 2 至 4s ，各步骤的节奏控制，顺序的准确掌握，动作的熟练协调，都是要通过大量实践并用心体会才能解决的问题。3）、验证测试焊接完成后，在实物板的电源通上合适的电压（3.0V），打开开关，移动磁铁，观察发光二
15、极管是否会亮以及蜂鸣器是否会响即可，调节实物中的开关制发光二级管的亮度以及蜂鸣器的声音大小。可将此报警器安装在门的两侧检测报警器的灵敏度和可靠性。实验验证后，做好记录，报警器的反应时间及磁铁的移动距离与报警器的反应时间等。可以反复在不同的环境下进行实验以验证磁控报警器的可靠性。八.设计心得毕业设计心得体会随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己
16、原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。当然最主要的还是感谢我的指导老师卢老师对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计
17、中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。大学三年就会在这最后的毕业设计总结划上一个圆满的句号.我曾经以为时间是一个不快不慢的东西,但现在我感到时间过的是多么的飞快,三年了,感觉就在一眨眼之间结束了我的大学生涯.毕业,最重要的一个过程,最能把理论知识运用到实践当中的过程就数毕业设计了.这也是我们从一个学生走向社会的一个转折.另一个生命历程的开
18、始.九. 参考文献【1】电工电子技术唐进、钟伟主编 湖南教育出版社【2】传感器与自动检测技术吴旗主编 高等教育出版社【3】电机与电气控制技术李益民、刘小春主编 高等教育出版社致 谢 时光匆匆如流水，转眼便是大学毕业时节，春梦秋云，聚散真容易。离校日期已日趋临近，毕业论文的的完成也随之进入了尾声。从开始进入课题到论文的顺利完成，一直都离不开老师、同学、朋友给我热情的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!本论文是在我的导师卢老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。卢老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向卢老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。我还要感谢在一起愉快的度过毕业论文小组的同学们，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。 在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感 谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们! 最后，再次对关心、帮助我的老师和同学表示衷心地感谢！
