数模混合设计实验报告

数模混合设计

实验报告

作者：竹叶听筝

时间：2012年12月05日课程题目：声光报警系统

摘要：声光报警器在实际的生活中可以见到许多，运用于生活的许多方面。声光报警电路可作为防盗装置，在有情况时它通过指示灯闪光和蜂鸣器鸣叫，同时报警。声光报警器可用在危险场所，通过声音和光信号向人们发出示警信息。

Abstract: sound and light alarm can be seen in real life many, used in many aspects of life. Sound and light alarm circuit can be used as anti-theft device, when it lights flash and buzzer tweet, alarm at the same time. Sound and light alarms can be used in hazardous locations, issued a warning to people through sound and light signals.

关键词：报警器声音光信号示警

1、设计原理

根据设定的基准报警电压。当输入电压超出报警值时发出声和光报警信号。当输入电压信号减小恢复到报警值以下时，要求有一定的回程余量才能撤销报警信号。也就是要实现电压信号的迟滞比较功能。LED灯闪烁，蜂鸣器报警。

2、方案比较

方案一：通过单片机控制进行AD采样计算，当采样电压超过，设定输入电压时，通过单片机控制LED闪烁，蜂鸣器报警，当输入电压小于设定Vh电压时，单片机撤销报警信号。此方案性能稳定，思路清晰，但性价比不高，涉及微处理器，以及软件编程，开发难度较大。

方案二:采用LM311滞回比较器，比较输入电压值，当大于设定电压时，比较器输出端为高电平，通过光电耦合器，进行传递信号，通过555定时器输出1HZ频率脉冲，是LED灯闪烁，同时蜂鸣器报警，当输入电压小于阈值电压时，LM311输入低电平，撤销报警信号。此方案采用纯硬件方法实现神声光报警，具有成本低，调试容易且通过光耦合器进行数字电路和模拟电路的隔离，同样也具有较高的稳定性。三、系统总体方案描述

本系统使用LM7809线性稳压电源为电路提供稳定电压，使用TL431可调输出电压做参考电压，采用LM311滞回比较器作比较输出，使用光耦合器件进行数字电路和模拟电路的隔离，采用555定时器输出1S方波使LED闪烁。系统框图如下:

四、硬件部分：

1,、线性稳压电源LM7809输出9V电压

二、模拟电路部分

3、数字电路部分

5、印制电路板

一、画PCB：利用Protel99se绘制本课件所提供的模拟电路和数字电路的原理图，按照我们所提供的元器件确定元件封装，进行ERC检查无误后生成网络表。

2．PCB绘图要求：1）采用单面板制图，板框尺寸为长15cm、宽

10cm。模拟电路除变压器、整流桥和滤波电容外，其余均和数字电路画在一张PCB图上，注意模拟地和数字地要分开，应留出稳压电路的输入接口。焊盘之间只允许走一根铜膜线。（3）信号线、电源线及地线的最小铜膜线宽度为40mil。（4）要求所有元件焊盘孔直径为20mil，外直径80mil。（5）安全间距设置为20mil。

画好后如下：

1、打印电路板

2、裁剪覆铜板

用感光板制作电路板全程图解。覆铜板也就是两面都覆有铜膜的线路板将覆铜板裁成电路板的大小不要过大以节约材料。

3、预处理覆铜板

用细砂纸把覆铜板表面的氧化层打磨掉以保证在转印电路板时热转印纸上的碳粉能牢固的印在覆铜板上打磨好的标准是板面光亮没有明显污渍。

四、转印电路板

将打印好的电路板裁剪成合适大小把印有电路板的一面贴在覆铜板上对齐好后把覆铜板放入热转印机放入时一定要保证转印纸没有错位。5、腐蚀线路板

先检查一下电路板是否转印完整若有少数没有转印好的地方可以用黑

色油性笔修补。然后就可以腐蚀了等线路板上暴露的铜膜完全被腐蚀掉时将线路板从腐蚀液中取出清洗干净这样一块线路板就腐蚀好了。

6、线路板钻孔

六、电路制作及调试要求

（1）制作输出电压可调的直流稳压电源，输出电、压范围为9V。如果没有合适的变压器，可以省去整流部分，直接使用开关电源接入

LM7809。

（2）制作电压比较电路，调节电位器R4，改变比较器LM311的输出，并可测量光电耦合器的输出电平是否改变。制作声光报警点，这部分电路较简单，主要是测试NE555是否有方波输出。

（3）调试时应采用分步调试方法，先焊接完模拟电路部分的元件，调出输出电压9V，然后再焊接模拟及数字电路部分的元件。确认各部分无误，最后上电联调，直至排除全部故障，成功制作全部电路。

7、实验心得

心得我就不写了，你们看着办吧！文档还是收1分的辛苦吧！有问题或者不懂的可以与我联系：email：915193779@ 打个广告— —>>

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