声光报警器的设计与制作1.6

华东交通大学

课程设计报告书

所属课程名称模拟电子技术课程设计

题目声光报警器的设计与制作

分院机电分院

专业班级,

学号

学生姓名

指导教师,

2014年1月7日

华东交通大学理工学院

课程设计（论文）任务书

专业班级姓名

_、课程设计（论文）题目声光报警器的设计与制作

二、课程设计（论文）工作：自20 年_月日起至

20年_月日止。

三、课程设计（论文）的内容要求：

通过完成声光报警器的设计与制作，培养和锻炼学生的实践动手能力，让学生对模拟电子技术和数字电子技术有进一步的了解。训练学生了解常用的集成电路，了解电子仪器的使用，提高学生的实践动手能力，更好的将理论与实践结台起来，培养学生对电子专业的学习兴趣。

学生签名：_____________ 20年月日

课程设计（论文）评阅意见

评阅人职称

20 年月日

一、课程设计内容及目的

6.

二、课程设计实验器材

6

三、课程设计实验原理

7

3.1 实验电路图 ...................................... 7.

3.2 CD4011X作原理 ................................. .8

3.3光敏电阻的工作原理 (8)

3.4报警器的工作原理 (9)

3.3.1 声光报警器的概念 (9)

3.3.2 实验电路的工作原理 (9)

四、课程设计操作步骤

.9

五、课程设计心得

11

六、参考文献（资料）

12.

、课程设计内容及目的

1. 了解常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围（色环电阻的识别等），能查阅有关的电子器件图书。能够正确识别和选用常用的电子器件，并且能够熟练使用万用表。

2. 学习并掌握声光报警器的工作原理。

3. 通过电路图，熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理，基本掌握手工电烙铁的焊接技术，了解电子产品的焊接、提高动手能力。

4. 在散件的组装过程中进一步学习电子技术。

5. 掌握电子元器件的识别及质量检验。

6. 学会利用工艺文件独立进行整机的装焊和调试，并达到产品质量要求。

、课程设计实验器材

1. 电烙铁、焊锡

2. 万用表、镶子、钳子等必备工具

元件活单

三、课程设计实验原理

3.1 实验电路图（如图一所示）

3.2 CD4011工作原理

集成电路CD4011是一个包含4个与非门的CMO食路(如图二所示), 每个与非门有2个输入端一个输出端，与非门的特点是，输入端有低电平输出高电平，输入端全部高电平输出低电平，逻辑表达式为：Y AB CD4011引脚图:

图二CD4011引脚图

CD4011真值表：

(1) 当X=Q Y=0时，将使两个NAND1之输出均为1,违反触发器之功用，故禁止使用。如真值表第一歹0。

(2) 当X=0 Y=1时，由丁X=1导致NAND-A勺输出为” 1”，使得NAND-B

的两个输入均为” 1”，因此NAND-B的输出为” 0”，如真值表第二列。

(3) 当X=1、Y=0时，由丁Y=0导致NAND-B勺输出为” 1”，使得NAND-1 的两个输入均为”” 1,因此NAND-A的输出为” 0”，如真值表第三列。

(4) 当X=1、Y=1时，因为一个”” 1不影响NANDT的输出，所以两个

NAND1的输出均不改变状态，如真值表第四列。

3.3光敏电阻的工作原理

光敏电阻的工作原理是基丁内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。用丁制造光敏电阻的材料主要是金届的硫化物、硒化物和磁化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极，接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。在黑暗环境里，它的电阻值很高, 当受到光照时，只要光子能量大丁半导体材料的禁带宽度，则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的空穴，这种由光照产生的电子一空穴对了半导体材料中载流子的数目，使其电阻率变小，从而造成光敏电阻阻值下降。光照愈强，阻值愈低。入射光消失后，由光子激发产生的电子一空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。在光敏电阻两端的金届电极加上电压，其中便有电流通过，受到波长的光线照射时，电流就会随光强的而变大，从而实现光电转换。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也加交流电压。

3.4报警器的工作原理

3.3.1 声光报警器的概念

声光报警器其英文名称为audible and visual alarm ,所谓声光报警

器就是能同时发出声响和灯光信号的报警器。声光报警器是一种用在危险

场所，通过声音和各种光来向人们发出示警信号的一种不会引燃易燃易爆性气体的报警信号装置。

3.3.2 实验电路的工作原理

当声信号和光信号同时作用时，声信号通过MIC经瓷片电容104滤波后，再经三极管9014放大，从而使CD4011的2脚输入1 （高电平）；而光信号则使光敏电阻的阻值增大，进而使电阻R3分得的电压减小，则1脚也输入1 （高电平），由CD4011真值表得：3脚输出1 （高电平）。3脚的输出为5脚和6脚的输入，即5脚和6脚均输入1 （高电平■）,由真值表可得4脚输出1 （高电平）。4脚输出1 （高电平）后，二极管IN4007导通，使8脚和9脚输入1 （高电平），再由真值表得，10脚输出1 （高电平）,即12脚和13脚输入1 （高电平），最后查真值表得11脚输出1 （高电平），从而使BELL®出报警信号。

当声信号或光信号单独作用时，1脚和2脚输入的信号是不可能同时为

1 （高电平），则3脚输出的一定是1 （高电平），依次类推，则4脚一定输出1 （低电平），因此，二极管IN4007处丁不导通状态，后续电路分析同上。

四、课程设计操作步骤

1、对照元件活单目录表检察元件是否齐全；

2、认识识别各种元器件以及认活所起作用；

3、学习声光报警器的工作原理；

4、按照电路图将元器件焊接在与之对应的位置处；

5、装配完毕后，通电进行测试，若各项功能齐全则进行下一步，若存在缺

陷则用万用表进行检查并纠正；

6、作一些基本的调试；

7、把应该固定的地方牢固的封住；

8、检查验收。

9、焊接步骤：

1. 去氧化膜

2. 引脚吃锡（薄厚均匀且有一定厚度）

3. 焊接（保证插入元器件的正负极正确，注意焊接时松香适量）焊接技术：

1. 焊点良好，牢固可靠，整洁可观，无毛刺

2. 锡量适中，焊接实践不宜太长，2-3s为宜

3. 尽量不出现虚、漏、假焊