聲光報警器的設計與制作

1、存檔資料 成績： 華東交通大學理工學院課 程 設 計 報 告 書所屬課程名稱 模擬電子技術課程設計 題 目 聲光報警器的設計與制作 分 院 電 信 分 院 專 業(yè) 班 級 11通信2班 學 號 20110210420226 學 生 姓 名 楊 晨 指 導 教 師 張 紹 彪 2013年 6 月 16日 華東交通大學理工學院課程設計報告華東交通大學理工學院課 程 設 計（ 論 文 ）任 務 書專 業(yè) 11通信 班 級 2班 姓名 楊 晨 一、課程設計（論文）題目 聲光報警器的設計與制作 二、課程設計（論文）工作：自 2013 年 6 月 13 日起至 2013 年 6 月 16 日止。三、課程設

2、計（論文）的內(nèi)容要求： 通過完成聲光報警器的設計與制作，培養(yǎng)和鍛煉學生的實踐動手能力，讓學生對模擬電子技術和數(shù)字電子技術有進一步的了解。訓練學生了解常用的集成電路，了解電子儀器的使用，提高學生的實踐動手能力，更好的將理論與實踐結合起來，培養(yǎng)學生對電子專業(yè)的學習興趣。 學生簽名： 楊 晨 2013年 6 月 16 日課程設計（論文）評閱意見序號項 目等級優(yōu)秀良好中等及格不及格1課程設計態(tài)度評價2出勤情況評價3任務難度評價4工作量飽滿評價5任務難度評價6設計中創(chuàng)新性評價7論文書寫規(guī)范化評價8綜合應用能力評價綜合評定等級評閱人 職稱 20 年 月 日 目錄 一、課程設計內(nèi)容及目的5二、課程設計實驗器

3、材5三、課程設計實驗原理6 3.1 實驗電路圖6 3.2 CD4011工作原理7 3.3 光敏電阻的工作原理7 3.4 報警器的工作原理8 3.3.1 聲光報警器的概念8 3.3.2 實驗電路的工作原理8四、課程設計操作步驟8五、課程設計心得10六、參考文獻（資料）11一、課程設計內(nèi)容及目的 1.了解常用電子器件的類別、型號、規(guī)格、性能及其使用范圍（色環(huán)電阻的識別等），能查閱有關的電子器件圖書。能夠正確識別和選用常用的電子器件，并且能夠熟練使用萬用表。 2.學習并掌握聲光報警器的工作原理。 3.通過電路圖,熟悉手工焊錫的常用工具的使用及其維護與修理，基本掌握手工電烙鐵的焊接技術，了解電子產(chǎn)品的

4、焊接、提高動手能力。 4.在散件的組裝過程中進一步學習電子技術。 5.掌握電子元器件的識別及質(zhì)量檢驗。 6.學會利用工藝文件獨立進行整機的裝焊和調(diào)試，并達到產(chǎn)品質(zhì)量要求。二、課程設計實驗器材1.電烙鐵、焊錫2.萬用表、鑷子、鉗子等必備工具。元件清單序號名稱型號規(guī)格位號數(shù)量1三極管S9014 VT11支2+12V直流電源1個3蜂鳴器1個4電阻器47KR11支5電阻器2.2MR21支6電阻器1MR31支7電阻器470KR41支8電阻器10KR51支9光敏電阻器R61支10電阻器5.1MR71支11電阻器2K2R91支12CD401111ZN9SK1個13電解電容10FC1、C32支14瓷片電容10

5、4C21支15印刷電路板1塊16電原理圖及裝配說明1份17連接導線若干18麥克風18W1個19二極管IN4007VD11支三、課程設計實驗原理3.1 實驗電路圖（如圖一所示）圖一 實驗電路圖3.2 CD4011工作原理集成電路CD4011是一個包含4個與非門的CMOS電路（如圖二所示），每個與非門有2個輸入端一個輸出端，與非門的特點是，輸入端有低電平輸出高電平，輸入端全部高電平輸出低電平，邏輯表達式為：CD4011引腳圖： 圖二 CD4011引腳圖CD4011真值表 ：XYQ動作00?禁止011設定 100重置11不變無 (1)當X=0、Y=0時，將使兩個NAND門之輸出均為1，違反觸發(fā)器之功

6、用，故禁止使用。如真值表第一列。 (2)當X=0、Y=1時，由于X=1導致NAND-A的輸出為”1”，使得NAND-B的兩個輸入均為”1”，因此NAND-B的輸出為”0”，如真值表第二列。 (3)當X=1、Y=0時，由于Y=0導致NAND-B的輸出為”1”，使得NAND-1的兩個輸入均為”1，因此NAND-A的輸出為”0”，如真值表第三列。 (4)當X=1、Y=1時，因為一個”1不影響NAND門的輸出，所以兩個NAND門的輸出均不改變狀態(tài)，如真值表第四列。3.3 光敏電阻的工作原理 光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應。在半導體光敏材料兩端裝上電極引線，將其封裝在帶有透明窗的管殼里就構成光敏電阻

7、，為了增加靈敏度，兩電極常做成梳狀。用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導體。通常采用涂敷、噴涂、燒結等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體及梳狀歐姆電極，接出引線，封裝在具有透光鏡的密封殼體內(nèi)，以免受潮影響其靈敏度。在黑暗環(huán)境里，它的電阻值很高，當受到光照時，只要光子能量大于半導體材料的禁帶寬度，則價帶中的電子吸收一個光子的能量后可躍遷到導帶，并在價帶中產(chǎn)生一個帶正電荷的空穴，這種由光照產(chǎn)生的電子空穴對了半導體材料中載流子的數(shù)目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強，阻值愈低。入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子空穴對將復合，光敏電阻的阻值也就恢復原值。在

8、光敏電阻兩端的金屬電極加上電壓，其中便有電流通過，受到波長的光線照射時，電流就會隨光強的而變大，從而實現(xiàn)光電轉換。光敏電阻沒有極性，純粹是一個電阻器件，使用時既可加直流電壓，也加交流電壓。3.4 報警器的工作原理 3.3.1 聲光報警器的概念聲光報警器其英文名稱為audible and visual alarm ，所謂聲光報警器就是能同時發(fā)出聲響和燈光信號的報警器。 聲光報警器是一種用在危險場所，通過聲音和各種光來向人們發(fā)出示警信號的一種不會引燃易燃易爆性氣體的報警信號裝置。 3.3.2 實驗電路的工作原理當聲信號和光信號同時作用時，聲信號通過MIC經(jīng)瓷片電容104濾波后，再經(jīng)三極管9014放

9、大，從而使CD4011的2腳輸入1（高電平）；而光信號則使光敏電阻的阻值減小，進而使電阻R3分得的電壓升高，則1腳也輸入1（高電平），由CD4011真值表得：3腳輸出1（高電平）。3腳的輸出為5腳和6腳的輸入，即5腳和6腳均輸入1（高電平），由真值表可得4腳輸出1（高電平）。4腳輸出1（高電平）后，二極管IN4007導通，使8腳和9腳輸入1（高電平），再由真值表得，10腳輸出1（高電平），即12腳和13腳輸入1（高電平），最后查真值表得11腳輸出1（高電平），從而使BELL發(fā)出報警信號。當聲信號或光信號單獨作用時，1腳和2腳輸入的信號是不可能同時為1（高電平），則3腳輸出的一定是1（高電平），

10、依次類推，則4腳一定輸出1（低電平），因此，二極管IN4007處于導通狀態(tài)，后續(xù)電路分析同上。四、課程設計操作步驟1、對照元件清單目錄表檢察元件是否齊全；2、認識識別各種元器件以及認清所起作用；3、學習聲光報警器的工作原理；4、按照電路圖將元器件焊接在與之對應的位置處；5、裝配完畢后，通電進行測試，若各項功能齊全則進行下一步，若存在缺陷則用萬用表進行檢查并糾正；6、作一些基本的調(diào)試；7、把應該固定的地方牢固的封??；8、檢查驗收。9、焊接步驟：1.去氧化膜2.引腳吃錫（薄厚均勻且有一定厚度）3.焊接（保證插入元器件的正負極正確，注意焊接時松香適量）焊接技術： 1.焊點良好，牢固可靠，整潔可觀，無

11、毛刺 2.錫量適中，焊接實踐不宜太長，2-3s為宜 3.盡量不出現(xiàn)虛、漏、假焊 注意事項： 1.剪引腳時不能破壞焊點。 2.焊接完成后，經(jīng)仔細檢查無虛、漏、假焊，并確保無短路狀態(tài)后，通電調(diào)試。 3.三極管的引腳要插入正確。 4.將電位器、耳機插孔安裝在指定位置，并用烙鐵焊好。要注意使電位器處于一個平面內(nèi)。 5.最后將揚聲器和電源線焊好。6.檢查焊接是否正確。 安裝焊接完畢后，仔細對照電路圖和電路板圖核對每個元器件位置和引線極性，另外還要注意有無搭錫的地方。五、課程設計心得 課程設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程“千里之行始于足下”，通過這次

12、課程設計，我深深體會到這句千古名言的真正含義。 這次課設讓我明白，作任何事都要仔細認真，也許一個小小的疏忽都將導致整個工作前功盡棄。遇到實際問題時，只要認真思考，用所學的知識，再一步步探索，是完全可以解決遇到的一般問題的。就拿焊接這門技術來說吧，面對那發(fā)燙的電烙鐵，那針尖大的焊孔，對初學者來說簡直束手無策，但只要認真研究和觀察各個元件的性能與特點，就可以完美的把焊接做好，同時認真的觀察總結可以在保證質(zhì)量的同時提高自己的效率。通過實際動手操作,才發(fā)現(xiàn)理論和現(xiàn)實事物之間的差距,才明白不是只要學好課本上的知識就能勝任將來的工作。通過本次課設使我們對電子元件一定的感性和理性認識；對電子信息技術等方面的

13、專業(yè)知識做進一步的理解；培養(yǎng)和鍛煉我們的實際動手能力，使我們的理論知識與實踐充分地結合，作到不僅具有專業(yè)知識，而且還具有較強的實踐動手能力。在這里將自己這次電子工藝實訓感觸總結一下： 第一、心態(tài)問題，要做好一件事，心態(tài)是很重要的。有好的心態(tài)，就會投入十二分的心力去努力，做事效果也是事半功倍。 第二、遇事多動腦，并且注意學習其他人的長處，吸收老師和教導者的經(jīng)驗。第三、動手能力的培養(yǎng)。這次實習，使我們動手能力得到很大的提高。在生活中遇到一些小事情時自己動手解決，這樣可以增強我們的自信心，對我們將來去適應陌生事物是有很大幫助的。面對任何事情都不要缺少自信心，我們不怕失敗，我們可以輸?shù)闷鹑魏螙|西，青春年華、精力、力量，惟獨自信不可失。實習是短暫的，但留給我的感受是深刻的。自己現(xiàn)在該做的，就是當認識到自己的不足時，那就該如何去改造自己，如何完善自己。我們要做的就是在這有限的時間內(nèi)，完成自己應該完成的事，經(jīng)歷自己應該經(jīng)歷的事情。 讀書心存志遠，實踐悟出真知。課設給我的不單單是一種好的焊接技術，它的背后有動手能力的鍛煉，更有一種思維的培養(yǎng)與創(chuàng)新。能