声光报警器的设计与制作1.6

1、存档资料成绩: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 姓名一、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 合起来

2、，培养学生对电子专业的学习兴趣。学生签名： 20年 月 日华东交通大学理工学院课程设计报告课程设计（论文）评阅意见序号项目等级优秀良好中等及格不及格1课程设计态度评价2出勤情况评价3任务难度评价4工作量饱满评价5任务难度评价6设计中创新性评价7论文书写规范化评价8综合应用能力评价综合评定等级评阅人 职称20 年 月 日第13页共12页一、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 .73.1 实验电路图7.3.2 CD4011工作原理83.3 光敏电阻的工作原理83.4 报警器的工作原理 93.3.1 声光报警器的概念 93.3.2 实验电路的工作原理9四、课程设计操

3、作步骤 .912.五、课程设计心得 11六、参考文献（资料）、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

4、锡2 .万用表、银子、钳子等必备工具元件清单序号名称型号规格位号数量1:三极管S9014VT11支 12+ 12V直流电源1个3蜂鸣器1个4电阻器47KR11支 15电阻器2.2MR21支6电阻器1MR31支7电阻器470KR41支8电阻器10KR51支9光敏电阻器R61支10电阻器5.1MR71支11电阻器2K2R91支12CD401111ZN9SK1个13电解电容10g FC1、C32支14瓷片电容104C21支15印刷电路板1块16电原理图及装配说明1份17连接导线18麦克风18W1个19二极管IN4007VD11支三、课程设计实验原理3.1 实验电路图（如图一所示）图一 实验电路图3.

5、2 CD4011工作原理集成电路CD4011是一个包含4个与非门的CMO电路(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/&出低电平，逻辑表达式为： y abCD4011引脚图：Im mJ图二 CD4011引脚图CD4011真值表：XYQ动作00?禁止011设定100重置11小艾无(1)当X=R 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。 如真值表第一列。(2) 当X=R Y=1时，由于X=1导致NAND-A勺输出为“ 1"，使得NAND-B的两个输入均为“ 1"，因

6、此NAND-B的输出为“ 0"，如真值表第二列。(3) 当X=1、Y=0时，由于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NAND、1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于内光电效应。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。用于制造光敏电阻的材料主要是

7、金属的硫化物、 硒化物和硫化物等半导体。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，只要光子能量大于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属电极加上电压，其中便有电

8、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

9、（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BELLS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）

10、，依次类推，则4脚一定 输出1 （低电平），因此，二极管IN4007处于不导通状态，后续电路分析 同上。四、课程设计操作步骤1、对照元件清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清所起作用；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

11、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、假焊注意事项：1 .剪引脚时不能破坏焊点。2 .焊接完成后，经仔细检查无虚、漏、假焊，并确保无短路状态后， 通电调试。3 .三极管的引脚要插入正确。4 .将电位器、耳机插孔安装在指定位置，并用烙铁焊好。要注意使电 位器处于一个平面内。5 .最后将扬声器和电源线焊好。6 .检查焊接是否正确。 安装焊接完毕后，仔细对照电路图和电路板图核对每个元器件位置和引线极性，另外还要注意有无搭锡的地方0五、课程设计心得时间总是过得很快，经过一周的课程设计的学习，我已经自己能制作一个声光报警器, 这其中的兴奋是无法用言语表

12、达的。学习模电这段时间也是我们一学期最忙的日子，不仅面临着期末考试，而且中间还有 一些其他科目的实验，更为紧急的是，之前刚做完机械设计的课程设计，本周必须完 成模电的课程设计。任务对我们来说，显得很重。过两天考试，为了尽快完成模电的 课程设计，我一天也没歇息。相关知识缺乏给学习它带来很大困难，为了尽快掌握它 的用法，我照着原理图学习一步一步做，终于知道了如何操作。刚开始我借来了一份声光报警器的电路原理图，但离实际应用差距较大，有些器件很 难认识，后来到网上搜索了一下相关内容，顺便到学校图书馆借相关书籍，经过不断 比较与讨论，最终敲定了声光报警器的电路原理图，并且询问了兄弟班关于元器件的 参数情

13、况。为下步实物连接打好基础。开始了我们的实物焊接阶段。之前的电工实习让我简单的接触到了焊接实物，以为会 比较轻松，但实际焊接起来才发现此次与电工实习中的焊接实物有很大的不同，要自 己对焊板上元件进行布置和焊接电路元件连线，增加了很大的难度。由于采用了电路 板，为了使步线美观、简洁，还真是费了我们不少精力，经过不断的修改与讨论，最 终结果还比较另人满意。在每次的课程设计中，遇到问题，最好的办法就是问别人，因为每个人掌握情况不一 样，不可能做到处处都懂，发挥群众的力量，复杂的事情就会变得很简单。这一点我 深有体会，在很多时候，我遇到的困难或许别人之前就已遇到，向他们请教远比自己 在那冥思苦想来得快。虽然最终实物做出来了，但这并不是我一个人做出来的。通过这次课程设计，我明白 了一个团队精神的重要性，因为从头到尾，都是大家集体出主意，来解决中间出现的 各种问题。从原理图的最终敲定，到最后实物的焊接与调试，这都是大家互相学习的 结果，正是因为大家配合，每项工作都完成得很棒，衔接得很好，才使我们很快的完 成了任务。尽管现在只是初步学会了声光