敲击式电子门铃)

1、 成绩评定： 传感器技术 课程设计 题 目 敲击式电子门铃 摘要一、压力式传感器的背景 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。  晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的。某些晶体介质，当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时，就产生了极化效应；当机械力撤掉之后，又会重新回到不带电的状态，也就是受到压力的时候，某些晶体可能产生出电的效应，这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压电传感器。     压电效应是压电传感器

2、的主要工作原理，压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力.关键词：压力目 录一 、设计目的页码3二、设计任务与要求页码42.1设计任务2.2设计要求三、设计步骤及原理分析页码43.1设计方法3.2设计步骤3.3设计原理分析四、课程设计小结与体会页码7五、参考文献页码8第一章 设计目的 按钮式门铃电路图 按钮式门铃电路图虽然简单，元器件也少。但是组成电路中的开关按钮是有一定寿命的，反反复复多次使用会出现失灵状况，其次，在黑夜里没有灯光情况下，人们不容易找到按钮开关，另外，我们

3、的门铃按钮一般情况下安装的都比较高些，只有成年才能按得到，一些小朋友或是一些行动不便的老年人使用起来会方便。这些状况都会使在屋内的主人得不到有客人来访的消息。 而敲击式门铃电路图中BC 压电陶瓷片代替“按钮”，压电陶瓷片没用工作寿命，不论在白天还是黑夜只要来访者用手敲击房门，门铃就会发出“叮咚” 声音通知主人有人来访。BC 压电陶瓷片不是只要有振动就会发出信号时门铃发出声音。在敲击式门铃电路中应用到的各种组成模块能够使门铃更好的工作，不会出现误差。另外，此门铃不会随着人敲门的频率快而发出急促的“叮咚”声，中间会有一定的时间间隔会每隔3秒发出一声“叮咚”二、设计任务与要求2.1设计任务2.2设计

4、要求 1. 实现基本功能2. 画好电路图3. 完成设计报告三、设计步骤及原理分析3.1设计原理电路通电后，当有客人来访，并用手敲击房门时，压电陶瓷片BC受到机械振动后，其两端产生感应电压（感应效应），该电压经VT1放大后，作为触发电平加至IC1和IC2的CP端，使单稳态触发器翻转，IC1的输出端输出低电平脉冲至IC2的R端，IC2开始对敲击脉冲进行计数。延时1s后，IC1的输出端恢复为高电平，IC2停止计数。当1s内敲击次数超过3次时，IC2的输出端会产生高电平脉冲，触发语音集成电路IC3工作，IC3的O P端输出语音电平信号，该信号经VT2、VT3放大后，推动扬声器BI发出“叮咚”声。当无客

5、人来访时，BC两端无感应电压，即IC1IC3均不工作，VT2和VT3均截止，电路处于监控状态3.2设计步骤2. 设计方案的论证 方案一 该叮咚电子门铃电路由触发控制电路、音频振荡器1,音频振荡器2与音频输出电路组成。 平时触发电路不工作,无音频输出.当启动触发电路时,音频振荡器1,2一起工作产生音频信号,经音频输出电路处理发出"叮".断开触发电路时.只有音频振荡器2工作产生音频信号,经音频输出电路处理发出”咚”声. 方案二 平时触发电路断开。当启动触发控制电路，产生震荡信号且音频输出高频率的叮声,此时NE555开始控制发声的时间.当断开触发控制电路时.音频输出电路由发叮声转

6、为发咚声,且有一段延时. 选择方案二进行设计 电路原理： SA是门上的按钮开关，在平日没有按下的时候，扬声器无法工作。而C1通过R1、R2、R3进行充电，充满电后，其电压约为电源电压。 当按下SA时，当VCC的电流流过二极管对C3经行充电，其两端电压升高，4端口的电压也开始逐渐升高。同时C1开始对端口7进行放电，电容的电压下降，当其由VCC下降到2/3的VCC时，放电管导通，3端口输出为低电平，但当下降到1/3VCC时，放电管截止，C1则开始充电，3端口理应输出高电平，但是由于控制4端口的电容C3的电压还没有充好点，4端口仍旧输出0使输出端口3强制输出0，扬声器不工作。当C3充好电之后，4端口

7、为高电平，然后输出端3即可输出1，这时扬声器可以工作，发出“叮”的响声（其频率值在后面给出）（C1的充放电过程不断的重复进行）。 当松开SA时，VCC则不能通过二极管对C3充放电，只能通过R1、R2、R3充放电，由于电阻值的改变，使其频率发生改变，电阻变大，频率变低，发出“咚”的声响。与此同时，C3开始放电，当使其的电压不断下降，最终4端口输入为低电平，强制将其复位，扬声器不再工作。.四 设计及调试中的体会设计应当从各方面入手对于设计电路进行考虑，在能力所及的情况下多设计几种方案进行比较，选择出最适合的方案或者将网络上的一些方案进行优化整合，得到最终的实现方案。在实现方案的过程中，要进行全方面

8、的考察和调试，得到最完美的电路。 这次，我选择的课程设计课题是日常生活中常用的叮咚门铃电路。确定这个题目后,我就开始收集大量的资料，包括555芯片的原理，各种多谐振荡器，以及人的听力范围等等与课程设计相关的各类知识，收集完资料后，就着手开始设计。这次的设计有两种方案，一种是含NE555的，另一种我换成了四个与非门组成的多频振荡器。在这次的电路设计中，最大的难度就是二极管的封装问题与原理图中的布线问题。第一次用的时候，布线用的是画元件封装的线，导致一进行电气规则检查就错误一大堆。而二极管的封装问题则是因为原理图中与PCB中的引脚标号不一致.解决了这两大问题后，画图就简单多啦。 5.对本次课程设计的体会和建议 本次课程设计历时二个星期，通过这两个星期的自主学习，发现了自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。用与非门代替555芯片设计振荡器,同样可以实现叮咚门铃的功能.五 参考文献1侯建军.数字电子技