声控报警电路实验报告

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声光报警器的实训报告

声光报警器的实训报告

一、实训目的1. 理解声光报警器的工作原理和设计方法;2. 学会使用常用电子元器件和电路设计工具;3. 提高动手能力和团队协作能力;4. 培养创新意识和实际应用能力。

二、实训内容1. 声光报警器原理分析;2. 声光报警器电路设计;3. 声光报警器元器件选择;4. 声光报警器组装与调试;5. 声光报警器性能测试。

三、实训过程1. 声光报警器原理分析声光报警器是一种利用声、光信号来提醒人们注意安全的报警装置。

它主要由声源、光源和报警控制器三部分组成。

当发生异常情况时,报警控制器检测到信号后,通过电路控制声源和光源同时发出声光报警信号,提醒人们注意安全。

2. 声光报警器电路设计(1)声源电路设计:声源电路主要由蜂鸣器、放大器和电源组成。

蜂鸣器负责发出声音,放大器对声音信号进行放大,使声音更加洪亮。

(2)光源电路设计:光源电路主要由LED灯、限流电阻和电源组成。

LED灯负责发出光信号,限流电阻对LED灯进行限流,防止其损坏。

(3)报警控制器电路设计:报警控制器电路由微控制器、传感器、信号处理电路和电源组成。

微控制器负责处理传感器采集到的信号,信号处理电路对信号进行处理,当检测到异常情况时,通过电路控制声源和光源发出报警信号。

3. 声光报警器元器件选择(1)蜂鸣器:选择高音质、低功耗的蜂鸣器,以确保报警声音洪亮且节能。

(2)LED灯:选择高亮度、低功耗的LED灯,以确保报警光信号明显。

(3)微控制器:选择功能强大、功耗低的微控制器,以满足报警控制器的需求。

(4)传感器:根据实际应用场景选择合适的传感器,如温度传感器、烟雾传感器、红外传感器等。

4. 声光报警器组装与调试(1)根据电路设计图,将元器件焊接在电路板上。

(2)将声源、光源和报警控制器电路连接在一起。

(3)调试电路,确保声光报警器能够正常工作。

5. 声光报警器性能测试(1)测试声光报警器在不同环境下的报警声音和光信号。

(2)测试声光报警器的功耗和响应时间。

北邮电路综合实验大二下 声控报警电路实验报告

北邮电路综合实验大二下 声控报警电路实验报告

《电子测量与电子电路》综合设计实验报告题目实验八声控报警电路设计姓名学院信息与通信工程学院专业通信工程学号班级指导老师日期一. 课题名称声控报警电路设计二. 摘要现今报警系统越来越受到人们的重视。

报警电路在我们的生活中非常常见,各种家用电器、小电子产品和汽车防盗报警器等,均是运用了相同的原理。

本实验主要涉及了简易的声控报警器的电路设计,此电路主要由麦克偏置电路、LM358放大电路板、延时比较电路,NE555方波震荡器等组成。

设计利用麦克偏置电路获得信号,经LM358放大后经过延时比较电路,输出5以上的10V 高电平,触发由NE555集成芯片构成的多谐振荡器,输出电压驱动蜂鸣器工作。

关键词:声控,LM358,NE555,多谐振荡器三.设计任务要求1. 基本要求:在麦克风附近击掌,模拟异常响动,电路能发出报警声,持续时间大于5秒,蜂鸣器用无源压电式蜂鸣器。

2. 提高要求A 增加报警灯,使其闪烁报警。

B 增加输出功率,提高报警音量,加强威慑力。

四.设计思路与总体结构框图1.总体结构框图2.设计思路 麦克捕捉到声信号后将其转变成微弱的电信号,进入放大器进行放大,之后与电压比较器设定的参考电压进行比较,若高于门限值,比较器输出电平翻转,控制震荡器产生方波信号,使蜂鸣器发声。

为了使蜂鸣器发声持续一段时间,用比较器输出电平维持相应的时长。

(1) 设计驻极体麦克的直流偏置电路,并检测其灵敏度,便于设计放大倍数。

麦克延时电路放大器 比较器 方波振荡器 蜂鸣器(2)用LM358构成两级放大器,根据麦克的灵敏度设计放大倍数,在调试过程中麦克的输出信号可以用单向正脉冲模拟。

放大器可选单电源供电,双电源供电,可选同相放大也可选反向放大。

(3)用LM358构成电压比较器电路,可选滞回式和无滞回式电压比较器根据放大后的声信号的大小,调整参考电压值,使其有合适的灵敏度。

(4)用RC电路构成延时电路,合理设计RC的值,计算时间常数,保证一定的延时时长(5)用NE555构成方波震荡器。

汽车声控报警器实训报告

汽车声控报警器实训报告

本次实训旨在让学生掌握汽车声控报警器的设计与制作方法,提高学生的实际操作能力和创新思维。

通过实训,使学生了解声控报警器的工作原理,熟悉相关元器件的应用,学会使用仿真软件和PCB设计软件,培养团队合作精神。

二、实训内容1. 汽车声控报警器原理汽车声控报警器是一种利用声波信号来控制报警的电子设备。

当汽车行驶过程中,驾驶员通过发出特定声波信号,报警器会根据声波信号触发报警,以提醒驾驶员注意安全。

2. 硬件电路设计(1)声控传感器:选用压电陶瓷片作为声控传感器,将声波信号转换为电信号。

(2)放大电路:采用运放芯片作为放大电路,对声控传感器输出的微弱电信号进行放大。

(3)滤波电路:采用RC滤波电路,对放大后的信号进行滤波,去除噪声。

(4)触发电路:采用555定时器构成单稳态触发电路,当输入信号满足一定条件时,输出高电平触发报警。

(5)报警电路:采用蜂鸣器作为报警器,当触发电路输出高电平时,蜂鸣器发出报警声。

3. 软件设计(1)仿真软件:选用Multisim进行电路仿真,验证电路功能。

(2)PCB设计软件:选用Altium Designer进行PCB设计,绘制电路板布局和布线。

4. 调试与测试(1)调试:按照电路原理图,将元器件焊接在PCB板上,连接好电源和声控传感器,进行电路调试。

(2)测试:在汽车行驶过程中,发出特定声波信号,观察报警器是否能够正常触发报警。

1. 硬件电路设计(1)绘制原理图:根据汽车声控报警器原理,绘制电路原理图。

(2)选择元器件:根据原理图,选择合适的元器件。

(3)PCB设计:使用Altium Designer进行PCB设计,绘制电路板布局和布线。

2. 软件设计(1)仿真:使用Multisim进行电路仿真,验证电路功能。

(2)PCB制作:将仿真结果导入Altium Designer,生成PCB文件,制作电路板。

3. 调试与测试(1)焊接:将元器件焊接在PCB板上。

(2)连接:连接电源和声控传感器。

北邮电子电路大实验 声控报警电路实验报告

北邮电子电路大实验 声控报警电路实验报告

北京邮电大学《电子电路测量与设计实验》实验报告题目:声控报警电路姓名:陈艺文学号:2017210374班级:2017211113学院:信息与通信工程学院一、课题名称:声控报警电路二、摘要及关键词(一)摘要随着社会的发展,我国基础设施建设日趋完善。

在很多领域,如安防,医疗,生活之中都会用到报警器。

通过本次实验可以对报警器加深了解。

本实验搭建声控报警电路,通过话筒产生信号,经过放大器,比较器和方波振荡产生方波信号驱动蜂鸣器鸣叫,LED灯闪烁实现报警。

最终成功的实现8s报警声音以及LED灯的闪烁。

(二)关键词声控报警 LM358运放 CD4011四与非门三、电路设计(一)任务要求1.基本要求:在麦克风近处击掌(模拟异常响动),电路能发出报警声,持续时间大于5秒。

电源用12V(整个电路使用单电源供电),传感器用驻极体式咪头,蜂鸣器用无源压电式蜂鸣器。

2.提高要求a.增加报警灯,使其闪烁报警。

b.增加输出功率,提高报警音量,加强威慑力。

(二)设计思路图 1总体结构框图如图1所示,麦克捕捉到声音信号后将其转变成微弱电信号,进入放大器进行放大,之后与电压比较器设定的参考电压进行比较,若高于门限值,比较器输出电平翻转,控制振荡器产生方波信号,使蜂鸣器发声。

为使蜂鸣器发声持续一段时间,要用一个延时电路保持比较器输出电平维持相应的时长。

四、分块电路与总体电路实现(一)分块电路1.驻极体话筒电路麦克风输出信号麦克风通过隔直电容接入电路,在这里用交流电压源代替麦克风,输出与后级放大器相连。

2.信号放大电路(1)说明本实验采用LM358来进行信号放大。

根据运算放大器的工作原理,u0=±(Rf/R1)ui(正相放大器或反相放大器均可)。

通过改变阻值,使得最终放大倍数达到100倍。

本实验采用两级反相放大。

(2)LM358引脚图本实验采用双电源工作,4引脚接-12V。

(3)实际电路输入输出信号信号放大器由两级LM358运放构成,每级运放放大10倍,共放大100倍,输入端接前级的麦克风,输出端接后级的延时电路。

北邮电子电路综合实验_声控报警器实验报告资料

北邮电子电路综合实验_声控报警器实验报告资料

电子电路综合实验设计实验名称:声控报警电路设计学院:信息与通信工程学院班级:学号:姓名:班内序号:一、课题名称声控报警电路设计二、摘要和关键词(一)摘要本实验分析并设计了声控报警电路,实现了在麦克近处鼓掌,电路能发出报警声并持续大约5秒。

报告中首先给出设计目标和电路功能分析,然后讨论各级电路具体设计和原理图,后给出实际搭建电路测试的数据和分析,最后总结本次实验。

(二)关键词放大器,比较器,延时,方波振荡三、设计任务要求在驻极体麦克附近鼓掌,麦克捕捉声信号后电路发出报警声,持续时间大约五秒。

1 声音传感器用驻极体式咪头,蜂鸣器用无源式蜂鸣器;2 用LM358构成两级放大器,合理设计放大倍数3用LM358构成电压比较器电路。

4延时电路用RC电路构成,计算时间常数,保证一定的延时时常四、设计思路、总体结构框图(一)设计思路麦克捕捉到声音信号后将其转变成微弱电信号,进入放大器进行放大,之后与电压比较器设定的参考电压进行比较,若高于门限值,比较器输出电平翻转,控制振荡器产生方波信号,使蜂鸣器发声。

为使蜂鸣器发声持续一段时间,要用一个延时电路保持比较器输出电平维持相应的时长。

(二)总体系统框图如图:五、分块电路和总体电路设计(一)麦克偏置电路驻极体话筒由声电转换和阻抗变换两部分组成。

声电转换的关键元件是驻极体振动膜。

它是一片极薄的塑料膜片,在其中一面蒸发上一层纯金薄膜。

然后再经过高压电场驻极后,两面分别驻有异性电荷。

膜片的蒸金面向外,与金属外壳相连通。

在麦克近处击掌,使麦克可以输出一个瞬时电压脉冲。

麦克直流偏置电路如图所示:电路说明:麦克偏置电压约6V,通过电阻R接地,麦克两端电压通过一个0.1μ电容输出电压。

电容起隔直作用,消除直流的影响,使放大后的电压便于与比较器相比较。

(二)LM358组成的放大器1、说明由于话筒提供的信号非常弱,一般在比较器前面加一个前置放大器。

考虑到设计电路对频率相应及零输入时的噪声、电流、电压的要求,前置放大器选用集成运算放大器LM358。

八路声控报警器部分制作实习报告

八路声控报警器部分制作实习报告

实习报告一、实习目的加强对DXP 2004以及对做板、焊接技术的了解,即工艺实习。

1、了解声光报警器的基本知识,通过具体的电路图,初步掌握焊接技术,简单电路元器件装配,对故障的诊断和排除以及对报警器原理工作的一般原理。

2、熟悉电子装焊工艺的基本知识和原理,掌握焊接技术并装焊一个八路声光报警器。

3、初步了解制作pcb板的一般流程。

一、实习时间2010年5月24日~2010年6月4日二、实习地点XXX学院XXX实验室三、实习任务1.要求学生熟悉常用电子元器件的识别,选用原则和测试方法。

2.要求学生练习和掌握正确与焊接的方法,熟悉焊接工具以及焊接材料.并了解工业生产中的电子焊接技术的发展,焊接的流程。

3.要求学生掌握pcb板的制作,焊接,调试的基本操作技能,并对实际产品的制作,安装,调试和检测。

4.要求学生掌握了解电路板的基本知识,基本设计方法,懂得使用dxp来设计pcb板。

四、实习内容一) 由PCB板画出电路图实习的第一天,我们先是学习了有关如何看现实中的器件。

接着我们得到了老师布置的第一个任务,那就是看着已经做好的电路板画出电路图。

该电路板是双面板,要画出电路图是比较难看出来的,但是可以一条一条画出来再整理,那样画出来的电路板才会美观,才能准确。

二)八路声控报警的制作和调试1、当天下午就接到第二个实习内容,那就是老师给出原理图,自己用DXP 2004画出原理图以及做成PBC板。

老师给的原理图都给有元件的型号,制作时不太注意所以从做了很多次,另外进行元件的封装,在元件库里都有,所以不用自己画封装。

自己画封装有个弊端就是我们不知道该器件是多大的,封装大小都不清楚,所以画出来不适用。

做PCB板的时候布线是个很头痛的问题,仅布线就弄了一天,但到最后还是有一根需要跳线。

2、当我们做好PCB板后,就要将图弄到实体板上并进行腐蚀。

腐蚀后,就进行钻孔。

当所有都准备好了我们就进行焊接环节。

第一次用焊烙铁的我们,显得有点笨拙,但是慢慢的经过多次试验我们也就开始熟练起来。

制作声光控电路实训报告

制作声光控电路实训报告

一、实训目的本次实训旨在通过实际操作,让学生掌握声光控电路的原理、设计、制作和调试方法,提高学生的动手能力和电路设计水平。

通过本次实训,学生能够:1. 了解声光控电路的基本原理和组成。

2. 学会使用常用电子元器件和仪器设备。

3. 掌握电路图绘制和焊接技术。

4. 能够根据需求设计和制作简单的声光控电路。

二、实训内容1. 声光控电路原理学习首先,我们对声光控电路的原理进行了深入学习。

声光控电路是一种利用声音和光信号控制电路通断的电子电路。

它主要由声控电路、光控电路、延时电路和执行电路组成。

- 声控电路:利用声敏元件(如驻极体话筒)将声音信号转换为电信号,经过放大和整形后,控制执行电路的通断。

- 光控电路:利用光敏元件(如光敏电阻、光敏二极管)检测环境光线强度,控制电路的通断。

- 延时电路:在电路接通一段时间后自动关闭,实现延时控制。

- 执行电路:根据声光控电路的控制信号,控制执行元件(如继电器、晶闸管)的动作,实现电路的通断。

2. 电路图绘制根据实训要求,我们设计了一个简单的声光控电路,并绘制了电路图。

电路图如下:```电源 +----[整流桥]----[滤波电容]----[光敏电阻]----[光控三极管]----[延时电路]----[执行元件]----[电源负极]| |+----------------------------------------------------+| |+----[声敏元件]----[放大电路]----[整形电路]----+```3. 元器件准备根据电路图,我们准备了以下元器件:- 电源:9V电池- 整流桥:4个二极管- 滤波电容:1000μF- 光敏电阻:光敏二极管- 光控三极管:NPN型三极管- 延时电路:555定时器- 执行元件:继电器- 声敏元件:驻极体话筒- 放大电路:运算放大器- 整形电路:二极管、电容4. 电路焊接在老师的指导下,我们按照电路图将元器件焊接在电路板上。

物理实验声控实验报告

物理实验声控实验报告

一、实验目的1. 理解声控电路的基本原理和工作方式。

2. 学习使用声控元件实现电路的控制。

3. 掌握声控电路的设计与调试方法。

4. 培养动手实践能力和创新意识。

二、实验原理声控电路是利用声音信号来控制电路通断的一种电路。

其基本原理是:当声音信号达到一定强度时,声控元件产生动作,从而控制电路的通断。

本实验中,我们使用的是压电陶瓷片作为声控元件,当声音信号作用于压电陶瓷片时,陶瓷片会产生电荷,从而驱动电路通断。

三、实验器材1. 压电陶瓷片2. 二极管3. 电容4. 电阻5. 音频信号发生器6. 万用表7. 连接线8. 电路板9. 电源四、实验步骤1. 电路搭建:- 将压电陶瓷片、二极管、电容、电阻等元件按照电路图连接到电路板上。

- 连接电源,确保电路通电。

2. 声控元件调试:- 使用音频信号发生器发出不同频率和强度的声音信号。

- 观察压电陶瓷片是否产生动作,即是否产生电荷。

- 调整电路中电容和电阻的值,使电路在特定频率和强度的声音信号下产生动作。

3. 电路测试:- 使用万用表测量电路中的电流和电压,验证电路是否正常工作。

- 通过改变声音信号的频率和强度,观察电路的通断情况。

4. 实验结果分析:- 记录不同频率和强度的声音信号下电路的通断情况。

- 分析电路的工作原理和声控元件的特性。

五、实验结果与分析1. 实验结果:- 在特定频率和强度的声音信号下,电路能够正常通断。

- 随着声音信号的强度增加,电路的通断频率也随之增加。

2. 结果分析:- 压电陶瓷片将声波信号转化为电信号,驱动电路通断。

- 电容和电阻的值决定了电路的响应频率和强度。

- 实验结果表明,声控电路能够有效地控制电路的通断。

六、实验心得1. 通过本次实验,我了解了声控电路的基本原理和工作方式,掌握了声控元件的使用方法。

2. 在实验过程中,我学会了电路搭建、调试和测试的方法,提高了动手实践能力。

3. 本次实验让我认识到,科学实验需要严谨的态度和细致的观察,才能得出正确的结论。

声控报警电路实验报告

声控报警电路实验报告

#### 实验目的1. 理解声控报警电路的工作原理。

2. 掌握声控报警电路的设计与组装方法。

3. 培养实验操作能力和分析问题能力。

#### 实验原理声控报警电路主要由声控触发电路、定时电路、达林顿电路和控制执行电路组成。

当声音信号通过驻极体电容话筒(MIC)转换为电信号,经C1电容滤波后,若电信号强度超过设定阈值,则通过单向可控硅VS触发报警电路工作。

报警电路启动后,继电器K得电吸合,常开触点K-1闭合,接通高响度报警器HA,发出报警声。

报警一段时间后,电容C2放电,VT1、VT2集电极放大电流小于K的吸合电流,继电器K释放,报警器停止报警。

#### 实验仪器与设备1. 数字电路实验箱2. 万用表3. 驻极体电容话筒(MIC)4. 单向可控硅VS5. 继电器K6. 高响度蜂鸣器HA7. 电解电容C28. 电位器R1、R29. 连接线10. 电源6V#### 实验步骤1. 根据实验原理,绘制声控报警电路图。

2. 将电路图中的元器件按照实际电路连接。

3. 调整电位器R1、R2,使电路处于正常工作状态。

4. 对电路进行测试,观察报警电路是否正常工作。

5. 分析实验过程中遇到的问题,并尝试解决。

#### 实验数据与分析1. 调整电位器R1、R2,使电路处于正常工作状态,记录电位器阻值。

2. 对电路进行测试,记录报警声的响度、持续时间等数据。

3. 分析实验过程中遇到的问题,如电路连接错误、元器件故障等。

#### 实验结论1. 成功组装并测试了声控报警电路,电路工作正常。

2. 通过实验,掌握了声控报警电路的设计与组装方法。

3. 培养了实验操作能力和分析问题能力。

#### 实验总结1. 本实验成功组装并测试了声控报警电路,验证了电路原理的正确性。

2. 在实验过程中,遇到了电路连接错误、元器件故障等问题,通过分析问题并解决,提高了实验操作能力和分析问题能力。

3. 声控报警电路具有实用价值,可用于家庭、办公室等场所,起到防盗、报警的作用。

声光报警器实训报告

声光报警器实训报告

随着社会的发展,人们对安全防范的意识不断提高,声光报警器作为一种重要的安全防护设备,广泛应用于公共场所、家庭、工厂等领域。

为了让学生深入了解声光报警器的工作原理、设计方法及实际应用,提高学生的动手能力和创新能力,我校电子工程系组织开展了声光报警器实训。

二、实训目的1. 掌握声光报警器的基本工作原理和设计方法;2. 熟悉声光报警器各组成部分的功能和性能;3. 学会使用电子元器件和焊接工具,提高动手能力;4. 培养学生的创新思维和团队协作能力。

三、实训内容1. 声光报警器原理分析声光报警器主要由声源、光源、控制电路和电源四部分组成。

其中,声源和光源用于发出警报信号,控制电路用于控制声光报警器的开关,电源则为声光报警器提供能量。

2. 声光报警器设计(1)选择合适的声源和光源:根据实际需求,选择合适的声源和光源。

如高音质、高响度的蜂鸣器和高亮度的LED灯。

(2)设计控制电路:根据声光报警器的工作原理,设计控制电路。

控制电路主要由微控制器、驱动电路和外围电路组成。

(3)焊接和组装:按照设计图纸,使用电子元器件和焊接工具进行焊接,组装成完整的声光报警器。

3. 声光报警器调试与测试(1)检查电路连接是否正确,确保电路正常工作。

(2)测试声光报警器的声光效果,调整音量和亮度,确保达到预期效果。

(3)进行实际应用测试,验证声光报警器的可靠性。

1. 讲解声光报警器的基本原理、设计方法和注意事项。

2. 学生分组进行声光报警器的设计与制作。

3. 指导学生使用电子元器件和焊接工具,确保焊接质量。

4. 学生调试和测试声光报警器,检查其性能。

5. 学生撰写实训报告,总结实训过程中的心得体会。

五、实训成果通过本次实训,学生掌握了声光报警器的基本工作原理和设计方法,提高了动手能力和创新能力。

以下是部分实训成果:1. 学生成功制作了声光报警器,并完成了调试和测试。

2. 学生撰写了实训报告,总结了实训过程中的心得体会。

3. 学生通过团队合作,提高了沟通和协作能力。

声控实验报告

声控实验报告

8255A 并行实验(一)选做一、实验目的进一步熟悉可编程并行接口芯片8255的使用和学习开关量接口电路及其控制程序的设计方法。

二、实验内容编写程序控制音乐发生器和LED 工作使他们组成声光报警装置,自己设置按键来控制音乐发生器启停。

三、实验要求利用MFID 实验平台和声-光报警器模块进行硬件电路连接,利用MF2KI 集成开发环境进行声光报警器软件控制程序设计、调试,直到报警器正常工作。

四、实验原理1.声-光报警器模块板电路原理如图4.1所示。

模块板上包括4种简单的I/O 外设:扬声器、8个LED 彩灯、8位DIP 开关及按钮开关SW3。

它们都是并行接口的对象,虽然功能单一,结构简单,但都必须通过接口电路才能进入微机系统,接受CPU 的控制,发挥相应的作用。

2.声-光报警器接口的设计原理与方法,参考计算机接口技术相关参考书。

图4.1 声-光报警器模块板电路原理框图五、实验步骤:1.准备工作将实验平台的电源开关拔到“内”的位置。

启动“MF2KI ”集成环境,对8255芯片进行测试,确保工作正常。

2.硬件连线:(1)跳线设置:如果采用单线连接,则将模块电源L 区JP7和JP8跳接;如果采用排线连接,则将模块电源L 区JP8跳接。

26 芯 并 行 口 插 座50 芯 扩 展 总 线(2)单线连法如右图:(3)排线接法如右图:3.(一):soundl.asm程序到本地机器的E然后对4.实验观察附:(1)程序流程图:(2)参考程序:;*------------------------------------------------------*/;* SoundL.asm(声-光报警器接口实验) */;*------------------------------------------------------*/stack1 segmentdw200dup (?)stack1 endsdata segment para public 'data'message db 'press SW3 to start !',0ah,0dh;系统提示db 'if you want to quit, please hit Any Key!',0ah,0dh,'$'t dw0;初始化延时变量为0 num dw0;初始化数字变量为0data7 db81h,42h,24h,18h,81h,42h,24h,18hdata endscode segment para public 'code'assume ss:stack1,cs:code,ds:datasl proc farstart: mov ax,stack1mov ss,axmov ax,datamov ds,axmov ah,09h;显示系统提示mov dx,seg messagemov ds,dxmov dx,offset messageint21h___(1)___ ;初始化8255___(2)___ ___(3)___mov dx,300h;LED全灭mov al,___(4)___out dx,almov dx,303h;关闭SPKmov al,___(5)___out dx,alwait1: mov dx,302h;查SW3按下?in al,dx;(PC2=0?)and al,___(6)___jnz wait1 ;未按下,等待begin: call ledflash ;已按下,调用LED发光子程mov bx,200mov t,0ffffhhison: call outspk ;调用喇叭发声子程(高频)dec bxjnz hisonmov dx,300h;LED全灭mov al,00hout dx,almov bx,200mov t,0afhloson: call outspk ;调用喇叭发声子程(低频)dec bxjnz losoncall delay2mov ah,0bh;查任意键按下?int21hcmp al,0ffhje quit ;有任意键按下,退出jmp begin ;无任意键按下,继续quit: mov dx,300h;LED全灭mov al,00hout dx,almov dx,303h;关闭SPKmov al,0chout dx,almov ah,4chint21h;返回DOSsl endpdelay1 proc;延时子程1push bxmov bx,tdl1: dec bxjnz dl1pop bxretdelay1 endpdelay2 proc;延时子程2push cxpush bxmov cx,04ffhdl4: mov bx,0ffffhdl3: dec bxjnz dl3dec cxjnz dl4pop bxpop cxretdelay2 endpoutspk proc;喇叭发声子程mov dx,303h;从PC6输出方波mov al,___(7)___ ;置PC6=1;out dx,alcall delay1mov dx,303hmov al,___(8)___ ;置PC6=0;out dx,alcall delay1retoutspk endpledflash proc;LED发光子程序mov si,offset data7 ;LED的点亮代码___(9)___ mov al,[si]mov dx,300h;从8255的A口输出LED点亮代码out dx,alinc numcmp num,08hjne nextmov num,00hnext: retledflash endpcode endsend start。

声控仿真电路实验报告

声控仿真电路实验报告

一、实验目的1. 理解声控电路的基本原理和组成。

2. 掌握声控电路的设计与调试方法。

3. 通过仿真实验,验证声控电路的功能和性能。

二、实验原理声控电路是一种利用声音信号控制电路通断的电子电路。

它主要由声音传感器、放大电路、整流电路、滤波电路、触发电路和执行电路等组成。

1. 声音传感器:将声音信号转换为电信号。

2. 放大电路:对声音信号进行放大,提高信号幅度。

3. 整流电路:将交流信号转换为直流信号。

4. 滤波电路:滤除噪声,提高信号质量。

5. 触发电路:将信号转换为触发信号,控制执行电路的动作。

6. 执行电路:根据触发信号,执行相应的动作,如点亮LED灯、控制继电器等。

三、实验器材1. 仿真软件:Multisim2. 声音传感器:驻极体话筒3. 放大电路:运算放大器4. 整流电路:二极管5. 滤波电路:电容6. 触发电路:施密特触发器7. 执行电路:继电器或LED灯8. 电源:直流电源四、实验步骤1. 搭建电路:根据实验原理,在Multisim软件中搭建声控电路。

2. 设置参数:设置声音传感器的灵敏度、放大电路的放大倍数、整流电路的整流方式、滤波电路的截止频率、触发电路的阈值电压等参数。

3. 仿真实验:通过软件仿真,观察电路在不同参数设置下的工作情况。

4. 数据分析:记录并分析实验数据,验证电路的功能和性能。

五、实验结果与分析1. 声音传感器灵敏度:提高声音传感器的灵敏度,可以减小触发电路的误触发概率。

2. 放大电路放大倍数:适当提高放大电路的放大倍数,可以提高电路的灵敏度。

3. 整流电路整流方式:选择合适的整流方式,可以保证整流电路的输出电压稳定。

4. 滤波电路截止频率:提高滤波电路的截止频率,可以滤除更多的噪声。

5. 触发电路阈值电压:适当调整触发电路的阈值电压,可以提高电路的抗干扰能力。

六、实验结论通过本次实验,我们成功搭建了声控电路,并对其功能和性能进行了验证。

实验结果表明,声控电路可以有效地将声音信号转换为触发信号,控制执行电路的动作。

声光报警器实验报告

声光报警器实验报告

声-光报警器接口实验报告
一、实验时间
2011 4/22
二、实验地点
三、实验目的
熟悉可编程并行接口芯片8255的使用和学习开关量接口电路及其控制
程序的设计方法。

四、实验小组成员
五、指导老师
六、实验要求
利用MFID实验平台和声-光报警器模块进行硬件电路连接,利用MF2KI
集成开发环境进行声光报警器软件控制程序设计、调试,直到报警器正
常工作。

七、实验步骤
步骤一:硬件连线:
排线接法如右图:
跳线设置:单线将模块电源L区JP7和JP8跳接;排线将模块电源L区JP8跳
步骤二:将平台的电源开关拔到“内”的位置上。

在配套集成环境下进行硬件检测,达到初始化芯片的目的.
步骤三:(学生实验步骤)打开集成环境在“文件”菜单下学生可以选择新建自己的C++/ASM文件或者使用集成环境自带的C++/ASM参考程序
进行调试、运行。

步骤四:观看实验现象得出结论。

八、算法及流程图。

声光报警器电路实训报告

声光报警器电路实训报告

一、实训目的1. 熟悉声光报警器电路的工作原理及组成;2. 掌握声光报警器电路的设计方法;3. 培养动手能力和实际操作能力;4. 提高对电子电路故障分析及解决能力。

二、实训器材1. 声光报警器电路板一块;2. 电源模块(直流电源、交流电源);3. 信号发生器;4. 示波器;5. 万用表;6. 电阻、电容、二极管、三极管、集成电路等元器件。

三、实训内容1. 声光报警器电路原理分析;2. 声光报警器电路设计;3. 声光报警器电路搭建;4. 声光报警器电路调试;5. 故障分析及解决。

四、实训步骤1. 声光报警器电路原理分析(1)了解声光报警器的工作原理,掌握声光报警器电路的组成及功能;(2)分析声光报警器电路中各个元器件的作用及相互关系;(3)掌握声光报警器电路的工作流程。

(1)根据声光报警器的工作原理,设计电路图;(2)选择合适的元器件,计算元器件参数;(3)绘制PCB板图。

3. 声光报警器电路搭建(1)准备所需的元器件;(2)按照电路图进行元器件的焊接;(3)连接电源模块,进行电路的通电测试。

4. 声光报警器电路调试(1)使用示波器观察电路中各个点的电压波形;(2)调整电路中的参数,使电路达到预期的工作效果;(3)测试声光报警器的报警功能,确保电路正常工作。

5. 故障分析及解决(1)分析电路中可能出现的故障现象;(2)使用万用表等工具检测电路中的元器件及线路;(3)根据检测结果,判断故障原因并采取相应的解决措施。

五、实训结果与分析1. 声光报警器电路原理分析通过实训,掌握了声光报警器电路的工作原理及组成,了解了各个元器件的作用及相互关系。

2. 声光报警器电路设计根据声光报警器的工作原理,成功设计出电路图,并选择了合适的元器件。

3. 声光报警器电路搭建按照电路图进行元器件的焊接,成功搭建出声光报警器电路。

通过调试,使声光报警器电路达到预期的工作效果,报警功能正常。

5. 故障分析及解决在实训过程中,遇到电路不通、报警声音小等问题。

声控报警器实验报告

声控报警器实验报告

实验报告《电子测量与电子电路》综合设计型实验实验名称:声控报警电路设计实验学生:____XXX_____学生学号:____XXXXXXXXXX_所属班级:____XXXXXXXXXX__班内序号:_______XX_______所属学院:___电子工程学院_《电子测量与电子电路》综合设计型实验实验报告 2016年4月一.摘要我们生活中最常见的声控电路就是楼道里的声控节能灯。

用声响是它点亮,然后延时熄灭。

本实验设计虽为声控报警电路,但其原理与其它声控电路相似。

由于声控报警器体积小,灵敏度高具有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。

此外,其价格低廉、技术性能稳定等特点也受到广大用户和专业人士的欢迎。

以此电路为依据,只需更换相应的报警显示元件即可改装成不同类型的报警器,如红外报警器, 红外线声先报警器等。

本课程主要进行了简易的声控报警器的电路设计并实现了报警功能。

本设计利用麦克风模拟异常响动,信号经过运算放大器LM358放大,再经过延时电路进行延时,随后通过比较器输出,输出的直流经过方波振荡器产生一个方波使蜂鸣器工作。

关键词:LM358,延时电路,比较器,方波振荡器。

二.设计任务要求1.基本要求:在麦克风近处击掌(模拟异常响动),电路能发出报警声,持续时间大于5秒。

声音传感器用驻极体式咪头,蜂鸣器用无源压电式蜂鸣器。

2.提高要求:A:增加报警灯,使其闪烁报警。

B:增加输出功率,提高报警音量,加强威慑力。

三.设计思路及总体结构框图1.总体结构框图2.设计思路在麦克风近处击掌模拟异常响动,将声信号转化为交流电信号,此交流电信号经过LM358集成运放放大,放大的信号经过RC延时电路使其放大输出的高电位能够维持一段时间,随后经过一个比较器使输出的电位高于某一值时能够被输送给至方波振荡器,此时方波振荡器接受的是一个直流,此直流使其起振,输出一个方波,此时可以再加一级LM358集成运放把方波放大,再输送给蜂鸣器使其工作,达到报警的效果。

声控报警电路实验报告报警电路设计实验报告

声控报警电路实验报告报警电路设计实验报告

声控报警电路实验报告报警电路设计实验报告实验报告实验名称:声控报警电路设计实验学生:所属班级:班内序号:一,摘要近年来,随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,生活节奏的加快,人们对电子报警器的需求日益增加。

电子报警器应用于安全防范,系统故障,交通运输,医疗救护等领域,和社会生产密不可分。

例如声控报警系统在生活中处处可见,楼道里的声控节能灯,店铺联网报警器等等,其功能简单,成本较低,因而广泛应用于各种家用电器和小电子产品中。

本课题基于应用需求,结合实验要求设计电路。

报告介绍了简易的声控报警器的电路设计和电路的搭建调试。

关键词:报警器;CD4011;无源蜂鸣器;LM358二,引言随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,电子设备、电子仪器的出现日新月异,在市场上电子产品的竞争较为激烈。

本课程设计利用驻极体式咪头作为声传感器获得电压,经LM358放大电路两级放大,然后通过电压比较器和多谐振荡器, 输出驱动蜂鸣器和发光二极管工作报警。

1,设计要求1,设计任务要求设计一个声控报警电路,在麦克风附近击掌(模拟异常响动),电路能发出报警声,持续时间大于5秒。

声音传感器采用驻极体式咪头,蜂鸣器用无源式蜂鸣器。

2,提高要求1,增加报警灯,使其闪烁报警;2,增加输出功率,提高报警音量,加强威慑力。

2,电路设计1,系统组成框图2,系统总体设计思路驻极体式咪头作为声音传感器,将击掌产生的声音信号转化为电信号,微弱的电信号经过同相放大器放大后便于传输和驱动,放大信号进入同相比较器,比较器根据实验可以设置合理的比较电压V REF ,当放大信号高于比较电压V REF 时,放大器输出高电平促发方波振荡器开始工作,振荡产生的方波经三极管放大即可驱动无源式蜂鸣器发出报警声音。

但由于一次拍手产生的电信号只有短暂的脉冲,故还需要在比较器后加入延时电路,减缓脉冲电压下降的速度来实现延时报警。

3,单元电路设计思路声音采集单元设计原理简述驻极体话筒由声电转换和阻抗变换两部分组成。

声光控控实验报告

声光控控实验报告

一、实验名称:声光控实验二、实验目的:1. 理解声光控电路的工作原理。

2. 掌握声光控电路的设计与制作方法。

3. 通过实验验证声光控电路的功能。

三、实验原理:声光控电路是一种利用声波和光敏元件控制电路通断的电路。

其工作原理如下:1. 当环境光线较暗时,光敏电阻的电阻值增大,电路导通。

2. 当有声音输入时,话筒将声音信号转换为电信号,经过放大电路放大后,控制三极管工作。

3. 三极管导通,使得继电器线圈通电,从而控制负载的通断。

四、实验器材:1. 声光控开关模块2. 话筒3. 继电器4. 灯泡5. 面包板6. 杜邦线7. 电源8. 万用表五、实验步骤:1. 将声光控开关模块、话筒、继电器、灯泡依次插入面包板上,并用杜邦线连接。

2. 将面包板接入电源,打开电源开关。

3. 用万用表测量声光控开关模块的输入端电压,确保输入电压符合要求。

4. 在声光控开关模块的输入端接入话筒,观察灯泡是否发光。

5. 拔掉话筒,观察灯泡是否熄灭。

6. 在声光控开关模块的输入端接入话筒,同时用手拍打面包板,观察灯泡是否发光。

7. 拔掉话筒,观察灯泡是否熄灭。

六、实验结果:1. 在环境光线较暗的情况下,接入话筒后,灯泡能够发光。

2. 拔掉话筒后,灯泡熄灭。

3. 在环境光线较亮的情况下,无论是否接入话筒,灯泡均不发光。

七、实验结论:通过本次实验,我们掌握了声光控电路的工作原理,学会了声光控电路的设计与制作方法。

实验结果表明,声光控电路能够实现预期的功能,具有良好的实用价值。

八、实验心得:1. 在实验过程中,我们要注意安全,确保电源稳定。

2. 在接线过程中,要仔细检查,避免短路等故障。

3. 在实验过程中,要善于观察,及时发现问题并解决。

4. 通过本次实验,我们提高了动手能力,为今后的学习和工作打下了基础。

九、实验拓展:1. 设计一个声光控门铃,实现门铃在有人靠近时响起。

2. 设计一个声光控报警器,实现报警器在有人闯入时发出警报。

实验报告结束。

声控报警器报告

声控报警器报告

声控报警器报告专业(电子)课程设计报告题目:声控报警器院(系)专业年级姓名学号指导教师年月日一、设计任务与要求1.设计任务⑴.利用生传感器和555定时器等元件完成声音控制报警器电路的设计,实验收到拍掌及脚步声时报警。

⑵.用软件画出电路原理图。

⑶.按电路原理图合理设计电路板并做出实物。

2.设计要求⑴.查找资料,自行设计电路,设计出电路原理图,明白设计原理。

⑵.用软件画出电路原理图。

⑶.购买元件,在电路板上安装,完成焊接并调试电路,最终应达到设计任务要求。

⑷.撰写课程设计报告(按课程设计报告的格式要求完成总结报告)。

⑸.上交实验报告。

二、设计方案1.资料查阅查找(阎石.数字电子技术基础.高等教育出版社)从中知道由NE555构成的单稳态触发器以及由NE555构成的多谐振荡电路的原理(原理如三、电路设计5电路的工作原理中所示);在百度中,查找压电陶瓷片原理及应用(原理如三、电路设计5电路的工作原理中所示)。

2.方案确定方案1 :采用压电陶瓷片采集声音信号,采用LM324放大经过反向后输出,输出信号触发单稳态触发器和多谐振荡器工作,触发报警电路,但是使输出反向比较麻烦且元件利用率不高,LM324只利用了其中一部分,并且触发信号没必要太大,不予采用;方案2 :采用压电陶瓷片采集声音信号,经三极管C9013反向放大后触发一个NE555芯片构成单稳态触发器,驱动蜂鸣器和发光二极管工作,发光二极管和蜂鸣器两端用稳压管使电压稳定,但是单稳态触发器是低电平触发,时间比较短暂,报警不明显,不易觉察,不予采用;方案3 : 在方案1的基础上增加多谐振荡器,再输出到报警部分两端,驱动其工作,仍然采用稳压管使其稳压,稳压管的稳压值不能高于5V,否则就不起作用,电路虽然增加元件,但是电路并不变得复杂,也比较经济。

三、电路设计⒈系统框图声音采集放大电路单稳态触多谐振荡器报警电路图1.系统框图⒉原理图图2.原理图3.电路实物图图3.电路实物图4.元件选择元件序列号元件名称及规格个数在电路中的名称1 NE555芯片 1 ICI5552 压电陶瓷片 1 B13 蜂鸣器 1 B 24 发光二级管 1 发光二极管5 C9013三极管 1 C90136 1uf的电容 2 C1、C47 10uf的电容 2 C2、C58 100uf的电容 1 C39 500k的滑动变阻器 1 RP10 24k的电阻 1 R311 56k的电阻 1 R212 100k的电阻 4 R1、R5、R6、R713 1M的电阻 1 R414 3.3M的电阻 1 R8表1.5.电路的工作原理⑴.对电路总的工作原理进行分析高灵敏声控报警器电路如图1所示。

声控电路实验报告 刘舒豪 班级2014211209 学号2014211029

声控电路实验报告 刘舒豪 班级2014211209  学号2014211029

实验报告《电子测量与电子电路》综合设计型实验实验名称:声控报警实验电路实验学生:刘舒豪所属班级: 2014211209班内序号: 17所属学院:电子工程学院2016年4月17日一.设计要求本实验采用驻极体咪头作声音传感器,采集击掌声音作为触发信号,使无源蜂鸣器报警。

设计一个声控报警电路,在咪头附近2米内拍掌,电路能发出报警声,持续时间大于5秒,提高要求为增加报警灯,且增加报警声音。

二. 电路设计1.电路系统框图2.工作原理驻极体咪头作为声音传感器,将击掌声转化为10mv左右的电信号,再经过LM358组成的两级放大电路放大约100倍,放大信号进入电压比较器,通过设置合理的比较电压Vref,当放大信号大于比较电压时,输出高电平,并经过延时电路后保持一定时间,进入CD4011构成的方波振荡器,输出方波使无源蜂鸣器工作报警3.设计思路3.1声音采集单元驻极体话筒具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低的特点,广泛用于盒式录音机、无线话筒及声控等电路中。

属于最常用的电容话筒。

由于输入和输出阻抗很高,所以要在这种话筒外壳内设置一个场效应管作为阻抗转换器,为此驻极体电容式话筒在工作时需要直流工作电压。

本实验采用漏极输出型电路,电路图如下驻极体话筒的特性参数工作电压Uds 1.5~12V,常用的有 1.5V,3V,4.5V三种工作电流Ids 0.1~1mA之间,供电电压VCC在6V~8V,实验时取R为33k欧,C取33uf。

3.2电压放大单元由驻极体式麦克风转化产生的电信号是微弱信号,经测量在击掌瞬间麦克风输出的约为10mV,该信号必须经过放大器放大之后与比较器比较。

该部分信号的放大由LM358来实现,用LM358构成一级放大约100倍,第二级电压跟随的形式。

电压放大部分电路采取如图所示的电路参数选取11R R U U A f i o uf +==设计的放大倍数为100倍,所以取R1=1k ,Rf=100k ,直流补偿电阻为R1和Rf 并联取R2=1k 。

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实验报告实验名称:声控报警电路设计实验学生:所属班级:班序号:一,摘要近年来,随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,生活节奏的加快,人们对电子报警器的需求日益增加。

电子报警器应用于安全防,系统故障,交通运输,医疗救护等领域,和社会生产密不可分。

例如声控报警系统在生活中处处可见,楼道里的声控节能灯,店铺联网报警器等等,其功能简单,成本较低,因而广泛应用于各种家用电器和小电子产品中。

本课题基于应用需求,结合实验要求设计电路。

报告介绍了简易的声控报警器的电路设计和电路的搭建调试。

关键词:报警器;CD4011;无源蜂鸣器;LM358二,引言随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,电子设备、电子仪器的出现日新月异,在市场上电子产品的竞争较为激烈。

本课程设计利用驻极体式咪头作为声传感器获得电压,经LM358放大电路两级放大,然后通过电压比较器和多谐振荡器,输出驱动蜂鸣器和发光二极管工作报警。

1,设计要求1,设计任务要求设计一个声控报警电路,在麦克风附近击掌(模拟异常响动),电路能发出报警声,持续时间大于5秒。

声音传感器采用驻极体式咪头,蜂鸣器用无源式蜂鸣器。

2,提高要求1,增加报警灯,使其闪烁报警;2,增加输出功率,提高报警音量,加强威慑力。

2,电路设计1,系统组成框图2,系统总体设计思路驻极体式咪头作为声音传感器,将击掌产生的声音信号转化为电信号,微弱的电信号经过同相放大器放大后便于传输和驱动,放大信号进入同相比较器,比较器根据实验可以设置合理的比较电压V REF,当放大信号高于比较电压V REF时,放大器输出高电平促发方波振荡器开始工作,振荡产生的方波经三极管放大即可驱动无源式蜂鸣器发出报警声音。

但由于一次拍手产生的电信号只有短暂的脉冲,故还需要在比较器后加入延时电路,减缓脉冲电压下降的速度来实现延时报警。

3,单元电路设计思路声音采集单元设计原理简述驻极体话筒由声电转换和阻抗变换两部分组成。

声电转换的关键元件是驻极体振动膜,当驻极体膜片遇到声波振动时,引起电容两端的电场发生变化,从而产生了随声波变化而变化的交变电压。

其膜片与金属极板之间的电容量比较小,因而它的输出阻抗值高,约几十兆欧以上。

这样高的阻抗是不能直接与音频放大器相匹配的。

所以在话筒接入一只结型场效应晶体三极管来进行阻抗变换。

因为驻极体式麦克风部结构含场效应管,所以驻极体话筒必须提供直流电压才能工作。

本实验采用漏极输出型电路,电路图如下实际电路参数麦克风中的场效应管的UDS一般在 1.5V~4.5V之间,而IDS一般在0.1mA~1mA之间。

若供电电压VCC在6V~8V时,可知RD约在2.2K~5.1K 之间。

实验电路可预取2.8K。

C为隔直电容,可采用22uF的电解电容。

3,信号放大单元设计原理简述由驻极体式麦克风转化产生的电信号是微弱信号,经测量在击掌瞬间麦克风输出的最大值约为12mV,该信号必须经过放大器放大之后与比较器比较。

该部分信号的放大由LM358来实现,用LM358构成一级放大约100倍,第二级电压跟随的形式。

一级电路设计原理如下:第一级采用同相放大电路,输入信号从直流补偿电阻R1输入到运放的同相输入端。

反馈网络为R2和R3,构成深度电压串联负反馈放大电路。

根据分析集成运算放大电路的两个重要特点(“虚短”、“虚断”)可知:因为U + = U - = U i (“虚短”,但不是“虚地”), I + = I - = 0所以 N i p U U U ==1R UI N i =同相输入运算放大器中,当R f =0或R 1 =∞时,A uf =1+(R f /R 1)=1,即输出电压与输入电压大小相等,相位相同,这种电路称为电压跟随器。

实际电路参数麦克风的测量中,输出的电信号约为150mV ,故初步设定放大倍数为100倍,使放大级输出约为1.5V 。

放大部分电路参数如图2.3.2(a )。

再放大之后,紧跟一级电压跟随缓冲,电压跟随器参数如图2.3.2(b )所示。

3,电压比较单元设计原理简述电压比较器是对两个模拟电压比较其大小,并判断出其中哪一个电压高,如图1所示。

图1(a)是比较器,它有两个输入端:同相输入端(“+” 端) 及反相输入端(“-”端),有一个输出端V OUT (输出电平信号)。

另外有电源V+及地(单电源比较器),同相端输入电压V A ,反相端输入V B 。

V A 和V B 的变化如图2.3.3(a )所示。

在时间0~t1时,V A >V B ;在t1~t2时,V B >V A ;在t2~t3时,V A >V B 。

在这种情况下,V OUT 的输出如图1(c)所示:V A >V B 时,V OUT 输出高电平(饱和输出);V B >V A 时,V OUT 输出低电平。

根据输出电平的高低便可知道哪个电压大 。

如果把VA 输入到反相端,V B 输入到同相端,V A 及V B 的电压变化仍然如图1(b)所示,则V OUT 输出如图1(d)所示。

与图1(c)比较,其输出电平倒了一下。

输出电平变化与V A、V B的输入端有关。

如果输入电压VA与某一个固定不变的电压VB相比较,此固定不变的VB 称为参考电压、基准电压或阈值电压。

在试验中合理设置参考电压便可以实现特定的电压比较。

实验原理图即如下既此时有如下的电压输出关系,当V A> V B时, u O = +U OM 为了便于电路组合之后的调试过程,特引入电位器分压,如图2.3.3(b)所示,信号从同相端输入,参考电压从2.3.4 RC延时单元设计原理简述当有高电平加在电路输入端时,电容C开始充电,直到电容两端电压与充电电压相等。

当充电电压下降至0时,电容C开始通过电阻R放电,直到电容C 储存的电荷全部释放。

通过这样快充慢放的过程实现电路电压下降的延时功能,具体电路图如下实际电路参数实验要求报警时间不低于5s,根据t=RC初步计算,可取电阻R=100k,电容C=0.01uF。

预计报警时长持续10s左右。

2.3.5方波振荡单元设计原理简述方波振荡器由门电路和阻容元件构成,它没有稳定状态,只有两个暂稳态,通过电容的充电和放电,使两个暂稳态相互交替,从而产生自激振荡,输出周期性的矩形脉冲信号。

由于矩形脉冲含有丰富的谐波分量,因此,常将矩形脉冲产生电路称作多谐振荡器。

本实验中采用CD4011实现方波振荡,电路图如下。

输入U O一个高电平时,该方波振荡器主要依靠电整一个周期的波形变化如下。

而输入信号U O是整个振荡器的开关电平,当U O输入高于Vth的高电平时,振荡器正常工作输出方波;当U O输入低于Vth的低电平时,门G1始终输出高电平V OH,电路无法振荡输出方波。

实际电路参数该多谐振荡器的振荡周期与时间常数RC、门电路的阀值电压Vth均有关系,频率稳定性较差。

此处做理想近似计算。

在T1期间G1输出高电平VOH ,G2输出低电平VOL ,电容C 充电。

为了便于计算,忽略门的输出电阻和输入端电流,则充电常数为RC 。

初值)()(1OL OH th A V V V t V --=,终值为OH A V V =∞)(,稳态值th A V t V =)(2,由此可得OHTH OH OL OH th A A A A V V V V V V RC V t V V t V RC T ----=∞-∞-=)(ln )()()()(ln 211 在T2期间G1输出低电平VOL ,G2输出高电平VOH ,电容C 反向充电,VA 从Vth+(VOH-VOL)开始下降,到t=t3时VA 下降至Vth ,初值VA (t1)=Vth+(VOH-VOL ),终值为OL A V V =∞)(,稳态值VA (t2)=Vth ,由此可得OLth OL OL OH th A A A A V V V V V V RC V t V V t V RC T ---+=∞-∞-=)(ln )()()()(ln 211 综上,振荡周期是21T T T +=欲使其驱动蜂鸣器和发光二极管,设置元件参数如下:5,无源式蜂鸣器报警单元设计原理简述无源蜂鸣器部没有自带的振荡源,需要由前级输出的频率在2K-5K 的方波来驱动。

试验中加一晶体管放大再接蜂鸣器增加蜂鸣器的输入功率,以保证更好的实验效果。

实际电路参数试验元件初置参数如图,采用NPN 管8050和电阻R=2K 。

3,单元电路的组合设计单元电路在组合的时候还需要考虑各个单元之间的输入输出阻抗的平衡。

先对各级之间组合的做如下连接说明:1,声音采集单元与信号放大单元之间连接要注意,LM358构成的放大单元的输入阻抗理想情况接近于无穷大,放大单元的输入阻抗作为声音采集系统的输出负载,导致声音采集单元输出的信号电流过小且和电压脉冲变化不明显,这将严重影响后级单元对信号的接收和处理。

故在电压放大单元的输入端与地之间并一个小阻值电阻来减小声音采集单元的输出阻抗2,电压比较单元和延时单元之间要防止电容对前级电路放电,电流回流。

故在电压比较单元和延时单元之间加一个1N4148二极管来实现单向导通,禁止电容对前级电路放电的影响。

3,在方波振荡器和发光二极管之间需要串接一个2K左右的电阻来降低通过发光二极管的电流,保护发光二极管因电流过大而损坏。

3,电路仿真1,单元仿真测试信号放大单元工作情况,基本要现对小信号放大倍数100倍。

设计符合该单元放大一百倍的基本要求。

图3.1.1(c)2,电压比较单元仿真电路能够实现参考电压的比较,并且在不同的参考电压之下电压比较器均能实现无滞回的同相电压比较功能。

3,延时单元仿真延时电路要现高电平下降的延时功能,在仿真中即给延时电路输入一个短暂的高电平,检测输出会发现输出高电平缓慢下降。

若出现发现下降缓慢且时间大于5S,则满足设计要求。

在延时电路输出端可以看到明显的快速充电和断开开关后缓慢放电的过程。

图3.1.2(c)4,方波振荡单元仿真方波振荡器要求在前级输入高点电平时,震荡输出一个高频的方波信号,以驱动后级的蜂鸣器发出报警。

5,整体仿真测试模拟麦克风信号的输入,整体电路对该输入响应,最后应能检测出能驱动蜂鸣器的方波信号。

4,电路搭建与调试模拟麦克风信号的输入,整体电路对该输入响应,最后应能检测出能驱动蜂鸣图3.2.24,电路搭建与调试1,信号放大单元搭建与调试信号放大单元采用LM358实现,其芯片封装管脚图如图4.1.1所示,该单元电路图如图4.1.2所示,图中设置R2=1K便于放大倍数的更改,更改电阻R1即可快速改变该单元的放大倍数,例如图示电路图中R1为100K,则有放大倍数为100倍,按图搭建电路如图4.1.3(a)所示,并设置R1=50k。

输入信号的参数如图4.1.3(b)所示,频率为1KHz,峰峰值为20mV。

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