声控报警器设计大学毕业论文

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1、郑州大学毕业设计（论文）题目： 基于51单片机的温度报警器 指导教师： 职称： 学生姓名： 学号： 专 业： 院（系）： 完成时间： 2014年 5 月 30 日 摘要当今社会，随着生活节奏的不断加快，电子电器的飞速发展，给广大群众及家庭带来了很大的方便，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。本课程主要介绍了简易的声控报警器的电路设计和电路板的制作。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。关键词

2、：NE555；传感器；报警器 AbstractNowadays, with the pace of life continues to accelerate, the rapid development of electronic and electrical appliances, to the broad masses of the people and the family has brought great convenience, in recent years, with the development of Chinas economy and the improvement o

3、f peoples living standard, the accelerated pace of life, peoples demand on electronic alarm is increasing. The application of electronic alarm to security, system fault, transportation, medical aid and social production are inseparable. This course mainly introduces the circuit design and circuit bo

4、ard production simple voice activated alarm. Based on this circuit was only need to replace the corresponding alarm display device can be converted into different types such as alarm, infrared alarm, infrared sound to alarm.Keywords: NE555; sensor; alarm 目录引言.1第一章 :绪论.2 1.1 设计概述.2 1.2 设计背景.21.3 设计要求

5、.2 1.4 设计意义.2第二章 ：方案论证和选择.3第三章 ：电子报警器和传感器概述.43.1 报警器概述.4 3.1.1报警器简介.4 3.1.2报警器类别.4 3.1.3报警器作用.43.2 传感器概述 3.2.1传感器技术.5 3.2.2传感器特点.5 3.2.3传感器定义与作用.5 3.2.4传感器特性.6 3.2.5传感器分类.7第四章：电路的工作原理.10 4.1声音采集放大 .10 4.2时钟信号产生电路.11 4.2.2由NE555构成的单稳态触发器电路 .11 4.2.3由NE555构成的多谐振荡电路.13 4.3报警电路 .16 第五章 ：电路板的组装.16 5.1原理图

6、的设计.17 5.2电路板制作过程.17第五章 ：电路的调试.17 6.1调试仪器 .18 6.2 调试方法和过程 .18 6.3调试所需问题及问题的解决.18 6.4测量结果.19 结论.20谢辞.21参考文献.22 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。电子报警器这一电子产品已悄悄地影响着人们的生活，生活中处处可以看到电子报警器的身影。本课程设计利用压电陶瓷片作为声传感器获得电压，经放大后触发单稳态触发器和多谐振荡器,输出驱动蜂鸣器和发光二极管工作报警。第一章 绪论1.1设计概述本设计是在指导老师给定课

7、题的基础上经过分析采用压电陶瓷片作声传感器。能利用物体的撞击、行人的脚步声、车辆行驶的震动声作为触发信号，使蜂鸣器发出报警信号，也可改用LED做为报警信号，或者两者兼用。1.2 设计背景声控报警器大多数采用国外的先进技术,其功能也非常先进。其中包括脚步触发报警器，汽车报警器，声控语音报时钟，“声控灯”等符合现在人们提倡的节能意识的产品更是受到现代人的青睐。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。1.3 设计任务及要求 1. 采用压电陶瓷片作声传感器； 2. 选择适当的放大器，将传感器的信号放大后，触发报警电路； 3. 报警方式为声音及发光管。 4熟悉电路的工作原理；

8、 5掌握该电路中元器件的识别方法； 6掌握电路的调试方法； 7熟悉电路简单的故障分析方法； 8论文符合其格式、字数的基本要求，内容要求充实、作图严谨规范等。1.4 设计意义加强对一些无人场所的防盗报警，给广大群众及家庭带来方便。第二章 方案论证和选择2.1 方案一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；2.2 方案二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

9、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；2.3 方案三在方案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，电路虽然第三章：电子报警器和传感器概述 3.1报警器概述 3.1.1报警器简介 报警器（alarm) ，是一种为防止或预防某事件发生所造成的后果，以声音、光、气压等形式来提醒或警示我们应当采取某种行动的电子产品。随着科技的进步，机械式报警器越来越多地被先进的电子报警器替代，普遍应用于系统故障、安全防范、交通运

10、输、医疗救护、应急救灾、感应检测等领域，与社会生产密不可分。 3.1.2 报警器类别 报警器根据其使用环境的不同可分为以下几种类别： 家用报警器 商用报警器 火灾报警器 温度报警器 烟雾报警器 气体报警器 声光报警器 双网报警器 3.1.3报警器作用 1.防盗：若有非法入室盗窃者，立刻现场报警，同时向外发送报警信号。 2.防窃：若遭遇坏人入室抢劫，可即时发送报警信号。 3.求助：可用于家中老人、小孩意外事故和急病呼救报警。 4.求助：可用于家中老人、小孩意外事故和急病呼救报警。 5.防可燃气体中毒：能够探测到煤气、液化石油气、天然气等气体的泄露，及时报警。 6.全自动报警：一旦发生警情，主机自

11、动循环拨打设置电话，如联网向报警中心报警，或者发出语音报警信号。 7.远程：接通报警电话后可即时和判断室内现场动静，以便可采取行动。8.异地遥控：主人在异地远距离通过手机或电话对家中主机进行布防或撤防等作用。 3.2传感器概述 3.2.1 传感器技术 世界是由物质组成的，各种事物都是物质的不同形态。表征物质特性或运动形式的参数很多，根据物质的电特性，可分为电量和非电量。电量一般是指物理学中的电学量，例如电压，电流，电阻及电感等；非电量则指除电量以外的一些参数，例如压力，尺寸，位移量，重量，力，速度，温度等等。人类为了认识物质及事物的本质，需要对物质特性进行测量，其中大多数是对非电量的测量。 非

12、电量的测量是不能直接使用一般的电工仪表和电子仪器测量，因为一般的电工仪表和电子仪器只能测量电量，要求输入的信号为电信号。非电量需要转换成与非电量有一定关系的电量，再进行测量。实现这种转换技术的器件被称为传感器。采用传感器技术的非电量测量方法，就是目前应用最广泛的测量技术。当今信息时代，随着电子计算机技术的飞速发展和微处理器的广泛应用，自动检测，自动控制技术显露出非凡的能力，而大多数设备只能处理电信号，也就需要把被测，被控非电量的信息通过传感器转换成电信号。所以，有人把计算机比喻成一个人的大脑，传感器则是人的五官。可见，传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节。 3.2.2传感器特点传感器的特点

13、包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造和更新换代，而且还可能建立新型工业，从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统（MEMS）技术基础上的，已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。 3.2.3传感器定义与作用传感器的定义：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。而单靠人

14、们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。 新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展，进入了许多新领域：例如在

15、宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到瞬间反应。此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁砀等等。显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等

16、极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。 由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。 3.2.4传感器特性（1）传感器的静态特性 传感器的静态特性是指对静态的输入信号，传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关，所以它们之间的关系，即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程，或以输入量作横坐标，把与其对应的输出量作纵坐标而画

17、出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有：线性度、灵敏度、分辨力和迟滞等。 （2）传感器的动态特性 所谓动态特性，是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。在实际工作中，传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得，并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。 （3）传感器的线性度 通常情况下，传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中，为使仪表具有均匀刻度的读数

18、，常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度（非线性误差）就是这个近似程度的一个性能指标。 拟合直线的选取有多种方法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线；或将与特性曲线上各点偏差的平方和为最小的理论直线作为拟合直线，此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。（4）传感器的稳定性 传感器使用一段时间后，其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外，主要是传感器的使用环境。因此，要使传感器具有良好的稳定性，传感器必须要有较强的环境适应能力。在选择传感器之前，应对其使用环境进行调查，并根据具体的使用环境选择合适的传感器，或采取适当的措施，减小环境的影响

19、。传感器的稳定性有定量指标，在超过使用期后，在使用前应重新进行标定，以确定传感器的性能是否发生变化。在某些要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标定的场合，所选用的传感器稳定性要求更严格，要能够经受住长时间的考验。 （5）传感器的线性范围 传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲，在此范围内，灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽，则其量程越大，并且能保证一定的测量精度。（6）传感器的精度 精度是传感器的一个重要的性能指标，它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高，其价格越昂贵，因此，传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以，不必选得过高。 3.2.5

20、传感器分类可以用不同的观点对传感器进行分类：它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应)；它们的用途；它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。 根据传感器工作原理，可分为物理传感器和化学传感器二大类 ：传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。 化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将转换成电信号。 有些传感器既不能划分到物理类，也不能划分为化学类。大多数传感器是以物理原理为基础运作的。化学传感器技术问题较多，例如可靠性问题，规

21、模生产的可能性，价格问题等，解决了这类难题，化学传感器的应用将会有巨大增长。 常见传感器的应用领域和工作原理列于表1.1。 按照其用途，传感器可分类为： 压力敏和力敏传感器 位置传感器 液面传感器 能耗传感器 速度传感器 热敏传感器 加速度传感器 射线辐射传感器 振动传感器 湿敏传感器 磁敏传感器 气敏传感器 真空度传感器 生物传感器等。 以其输出信号为标准可将传感器分为： 模拟传感器将被测量的非电学量转换成模拟电信号。 数字传感器将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。 膺数字传感器将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。 开关传感器当一个

22、被测量的信号达到某个特定的阈值时，传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。 在外界因素的作用下，所有材料都会作出相应的、具有特征性的反应。它们中的那些对外界作用最敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用来制作传感器的敏感元件。从所应用的材料观点出发可将传感器分成下列几类： (1)按照其所用材料的类别分： 金属 聚合物 陶瓷 混合物 (2) 按材料的物理性质分： 导体 绝缘体 半导体 磁性材料 (3) 按材料的晶体结构分： 单晶 多晶 非晶材料 与采用新材料紧密相关的传感器开发工作，可以归纳为下述三个方向： (1)在已知的材料中探索新的现象、效应和反应，然后使它们能在传感器技术中得到实际

23、使用。 (2)探索新的材料，应用那些已知的现象、效应和反应来改进传感器技术。 (3)在研究新型材料的基础上探索新现象、新效应和反应，并在传感器技术中加以具体实施。 现代传感器制造业的进展取决于用于传感器技术的新材料和敏感元件的开发强度。传感器开发的基本趋势是和半导体以及介质材料的应用密切关联的。 按照其制造工艺，可以将传感器区分为： 集成传感器薄膜传感器厚膜传感器陶瓷传感器 集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。 薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底(基板)上的，相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时，同样可将部分电

24、路制造在此基板上。 厚膜传感器是利用相应材料的浆料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是Al2O3制成的，然后进行热处理，使厚膜成形。 陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶-凝胶等)生产。 完成适当的预备性操作之后，已成形的元件在高温中进行烧结。厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性，在某些方面，可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型。 每种工艺技术都有自己的优点和不足。由于研究、开发和生产所需的资本投入较低，以及传感器参数的高稳定性等原因，采用陶瓷和厚膜传感器比较合理。第四章：电路的工作原理 4.1 声音采集放大压电蜂鸣片由压电陶瓷片和金属振动板粘贴而成，由振荡电路激励，通过

25、压电效应，采集声音信号并将其转换为电信号，压电陶瓷片是一种结构简单、轻巧的电声器件，因具有灵敏度高、无磁场散播外溢、不用铜线和磁铁、成本低，耗电少、修理方便、便于大量生产等优点而获得了广泛应用。适合超声波和次声波的发射和接收，比较大面积的压电陶瓷片还可以运用检测压力和振动，工作原理是利用压电效应的可逆性，在其上施加音频电压，就可产生机械振动，从而发出声音。如果不断对压电陶瓷片施加压力它还会产生电压和电流。这部分电路比较简单，由压电陶瓷片采集声音，使其转换为电信号，经过三极管共射反向放大后触发由555构成的单稳态时基电路。放大倍数只要够大就能够触发后面电路工作。4.2时钟信号产生电路4.2.1

26、NE555 NE555是一种应用特别广泛作用很大的的集成电路，属于小规模集成电路，在很多电子产品中都有应用。NE555的作用是用内部的定时器来构成时基电路，给其他的电路提供时序脉冲。NE555时基电路有两种封装形式有，一是dip双列直插8脚封装，另一种是sop-8小型（smd）封装形式。其他ha17555、lm555、ca555分属不同的公司生产的产品。内部结构和工作原理都相同。 NE555的内部结构可等效成23个晶体三极管.17个电阻.两个二极管.组成了比较器.RS触发器.等多组单元电路.特别是由三只精度较高5k电阻构成了一个电阻分压器.为上.下比较器提供基准电压.所以称之为555.NE55

27、5属于cmos工艺制造，其引脚图介绍如下:1地 GND 2触发 3输出 4复位 5控制电压 6门限(阈值）7放电 8电源电压Vcc 应用十分广泛.下面是一个简单的ne555电路应用图2 NE555内部结构图图3 NE555引脚图NE555时基集成芯片的电路结构和芯片引脚图如图1所示。他含有两个电压比较器C1、C2，一个基本RS触发器，一个放电开关管Td，比较器的参考电压由三只5K的电阻构成的分压器提供。分压器分别使高电平比较器C1的同相输入端和低电平比较器C2的反相输入端的参考电平为2Vcc/3和Vcc/3。C1、C2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号从6脚输入并超过参考电

28、平2Vcc/3时，触发器复位，555的输出3脚为低电平，同时放电开关管导通。当输入信号从2脚输入并低于Vcc/3时，基本RS触发器置位，555的输出Vo为高电平，同时放电开关管截止。4脚是复位脚，当为低电平时，555输出低电平。平时4脚开路或接Vcc。5脚是外加控制电压输入端，当5脚外接一个输入电压时，则改变比较器的参考电压，不接外加电压时，5脚通常接一个0.01uF的电容到地，用来消除外来的干扰，以确保参考电平稳定。Td是放电管，当Td导通时，为放电端7脚提供低阻抗放电通路。555定时器主要通过电阻R和电容C构成充放电电路，并由两个比较器来检测电容上的电压，以确定输出电平的高低和放电开关管的

29、通断。利用它可以构成从微秒到数十分钟的延时电路、单稳态触发电路、多谐振荡器、施密特触发器等脉冲产生或波形变换电路。4.2.2由NE555构成的单稳态触发器电路图4 由NE555构成的单稳态触发器电路 由NE555构成的单稳态触发器如图3所示，将555定时器的2号脚作为外触发信号的输入端，将THR输入端与放电三极管TD的放电端DISC连在一起，并接在RC回路中的VC端。单稳态触发器的外触发信号的有效电平为低电平，如果没有触发信号，V1处于高电平（V12VCC/3）。这时，放点三极管导通VC约为0，即V112VCC/3时，如果此时输入的触发已消失，V1回到高电平，则RS触发器将被置0，输出返回V0

30、=0状态，同时TD变为导通状态，电容CA通过TD迅速放电，直到VC约等于0，电路自动恢复到稳态，。在输入触发信号作用下，VC和VO相应的电压波形如图4所示：图5 由NE555构成的单稳态触发器工作波形图单稳态触发器的脉冲宽度为 Tw=1.1RA*C通过改变改变RA、C的大小,可以使脉冲宽度在一定的时间内变化，因此可以得到不同的定时时间和延迟时间。4.2.3 由NE555构成的多谐振荡电路 图6 由NE555构成的多谐振荡器用555定时器构成的多谐振荡器电路如图5所示。R由RA和RB两只电阻组成，两个电阻的中点接到放电三级管Td的放电端7脚。比较器电压由电源Vcc经三个电阻分压形成。外接控制电压

31、输入端未用，经0.01uF电容接地，以防干扰。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电源通过RA,RB向C充电，以及C通过RB向放电端放电，使电路产生振荡。电容C在Vcc/3和2Vcc/3之间充电和放电，其波形如图6：图7 由NE555构成的多谐振荡器工作波形图 输出信号的时间参数是:T=tHtL；tH=0.7(RA+RB)C；tL=0.7RBC。4.3报警电路 此部分由蜂鸣器和发光二极管组成，其中发光二极管和蜂鸣器为串联，发光二极管在导通状态下电阻约等于0，故可以串联，在蜂鸣器与发光二极管两端并联一个稳压二极管，起到保护作用，保证报警电路两端电压不至于过高，并能够使其

32、稳定工作。第五章 电路板的组装电路的设计由计算机来完成，电路的设计广泛采用Protel软件来设计，该软件具有高度的集成性与扩展性，并具有仿真功能，但是该功能不强，用Protel进行电路设计步骤如下图所示：5.1 原理图的设计原理图的设计过程如下图（见下页）：绘制原理图运行软件加载元件库生成PCB布局元件并布线（1）加载元器件库，在绘制电路原理图之前，将所需的原理图元件库装入原理图编辑器；（2）绘制原理图，根据自己的设计原理，绘制原理图；（3）生成PCB，布局元件，布线，电脑布线并不十分令人满意，可以手动调整； 5.2 电路板制作过程电路板是用绝缘材料做成的表面附铜的板子，PCB的线宽要大于0.

33、5mm，否则制作的时候容易断，接触也不是很好，地线、电源线和信号源线要大于0.7mm，另外，孔的大小也要合理，要根据元件的管脚来设置。熨烫、腐蚀、打孔打印PCB焊接元件检查（1）熨烫：将热转印纸倒敷在铜板有铜的那一面，用电熨斗熨到铜板上，熨斗的温度不能太高，不能熨烫过久，久的话纸上面的一层膜容易粘到板子上面，腐蚀的时候不容易腐蚀掉，给腐蚀造成一定的难度；（2）腐蚀：熨烫好的铜板待冷却后，将印上电路图的铜版放入氯化铁溶液中，氯化铁的浓度高腐蚀的速度也会比较快，腐蚀过后洗掉墨线；（3）打孔：要注意孔的尺寸，根据孔和元件的大小来选择钻头的大小；（4）焊接：放置元件，从比较矮的器件到比较高的器件，器件

34、越贴近电路板越好，这样可以减小干扰。注意焊接容易接成短路，焊点不要太大，防止虚焊。（5）检查：检查是否虚焊、短路和断路，管脚位置是否正确。第六章 ：电路的调试与测量结果6.1 调试仪器DT9202 数字万用表1个6V直流稳压电源1台 示波器 1台6.2 调试方法和过程电路板做好后即可进行调试步骤如下：（1）首先观察电路有无断点或可疑点，若有则用电烙铁进行焊接。在本次实验所印电路有一根断线，可能是在腐蚀的时候和其他电路板碰在了一起，使墨线断掉了；（2）用万用表测试所有线路，确保都为正常电路；（3）调节电源为6伏，用万用表测试电压，保证电压正常能够使芯片工作；（4）先不插芯片，将电源正确的接在电路

35、的正负两端，此时绿灯亮，测量芯片的工作电压是否正常，测试为5.89V，能使芯片工作正常；（5）正确插上芯片，接上压电陶瓷片，击掌，看是否报警，报警为发声及发光，如果没有信号指示证明电路没有工作，从前面开始检测电路，用示波器检测555是否产生振荡，确保在每部分电路都工作的情况下在测试，没有现象证明灵敏度不够，开始改变电阻的阻值，直到电路能够正常工作；（6）在确保电路连接正确的情况下，按设计的方案验证实现的功能。6.3 调试所遇问题及问题的解决1.当没有报警的时候，首先怀疑芯片坏掉了，不能工作，特别是555，很容易被烧坏；2.调试时电源接通，没有报警，开始怀疑是555没有工作，被烧坏了，但是检测后

36、发现前面几部分电路都工作正常，蜂鸣器、发光二极管单独测试也都正常，但是报警电路不工作，最后确定为稳压管工作不正常，经检查后发现稳压管被击穿，两端电阻为0，可能是由于刚开始测试的时候万用表的表笔接触使短路，以上两种情况只能更换元件；3.前面做过的声控报警电路不合理，始终没调试出来，分析原因如下： a. 参数不对，虽然都是用的单稳态和多谐振电路，但是前面的电路不能使这两部分电路触发工作，放大部分的电路电阻值没有正确设置，射极应该直接接地，如果有一个大电阻的话输出就不是低电平，不能触发单稳态工作，导致后面电路不能正常触发，改变电阻阻值，采用合理的接法，射极接地，集电极用大的电阻，保证反向放大器输出低

37、电平； b. 有一些元件是多余的，甚至是副作用的，当时没有完全了解放大电路的具体结构，没能改出来，后面到图书馆借阅了关于放大电路的书籍，研究一下放大电路，发现没有必要用电容在放大电路中，减少了一些没有用的元件，用反向放大器使信号反向放大，触发单稳态电路及后面电路工作；c. 电容使用不当，造成自激，造成接通电源就会报警，但是不是正常的报警，声音不大，频率不对，像是噪声在驱动报警电路工作,经验证在不影响电路稳定及正常工作的情况下去掉多余电容就能使放大部分正常工作。 6.4测量结果 经测量计算，三极管工作在正常状态，Ebc=0.64V,在0.6V-0.7V之间，正常工作，U1、U2工作电压为5.84

38、V，分析原因为电源电压不稳定，有跳变，但是电压在5V12V之间就能够正常工作，从工作电压可以看出，555工作在正常状态，当没有压电陶瓷片采集声音时电路不工作，当有压电陶瓷片时，只要有声音，电路立即工作，并且能够按照预想的状态报警，表明电路调试成功。 结论经过一个多月的努力奋斗，毕业设计终于是圆满的完成收工了。这次毕业设计对我来说意义重大，在整个设计过程中面临着许许多多的困难，但我知道这些都是不可避免的，经过我的不断努力和同学的帮助，这些问题都得到了很好的解决，直到完成了这次的毕业设计。通过这次毕业设计，从绘制电路图到作品的制作、组装、调试使我快速的步入了电子设计的门槛。制作过程是一个考验人耐心

39、的过程，不能有丝毫的急躁，马虎，对电路的调试要一步一步来，不能急躁。有克服一切困难的勇气，勇于寻找问题的根源，一次次反复的实验，才能达到目的。要做好一个课程设计，最关键的还是要自己真正的掌握技术与理论知识，加上熟练的操作。谢 辞在这次电子报警器毕业设计的整个过程中，指导老师给予了我很多的帮助，论文的指导、电路图的设计、作品的调试、思路的分析等方面的指导，谢老师对我进行了无私的帮助和指导和帮助，不厌其烦的帮助我进行论文的修改和改进。从设计的开始到最终完成，我不仅学到了扎实、宽广的专业知识，也学到了许多做人的道理。在我的课题开展过程中倾注着导师辛勤的汗水和心血。老师的为人师表、渊博的知识、宽广的胸

40、怀让我备受教益，在此谨向导师们致以诚挚的谢意和崇高的敬意。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可爱的老师同学，朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意，最后我还要感谢培养我长大的含锌父母，谢谢你们。通过本次毕业设计，我增强了理论与实践结合的能力，设计过程中遇到各种问题在指导老师的帮助下得以解决，锻炼了我的意志，更使我增强了信心。再次衷心感谢在百忙之中指导我完成论文和参加毕业答辩的各位老师。参考文献： 1张克农.数字电子技术.高等教育出版社.第一版.2006年 2彭介华.电子技术课程设计指导.高等教育出版社出版.第一版.2002年 3曾建唐.电工电子

41、基础实践教程.机械工业出版社.2002年 51参考：毕业论文（设计）工作记录及成绩评定册题 目： 学生姓名： 学 号： 专 业： 班 级： 指 导 教 师： 职称： 助理指导教师： 职称： 年 月 日实验中心制使 用 说 明一、此册中各项内容为对学生毕业论文（设计）的工作和成绩评定记录，请各环节记录人用黑色或蓝色钢笔（签字笔）认真填写（建议填写前先写出相应草稿，以避免填错），并妥善保存。二、此册于学院组织对各专业题目审查完成后，各教研室汇编选题指南，经学生自由选题后，由实验中心组织发给学生。三、学生如实填好本册封面上的各项内容和选题审批表的相应内容，经指导教师和学院领导小组批准后，交指导教师；

42、指导老师填好毕业论文（设计）任务书的各项内容，经教研室审核后交学生签名确认其毕业论文（设计）工作任务。四、学生在指导老师的指导下填好毕业论文（设计）开题报告各项内容，由指导教师和教研室审核通过后，确定其开题，并将此册交指导老师保存。五、指导老师原则上每周至少保证一次对学生的指导，如实按时填好毕业论文（设计）指导教师工作记录，并请学生签字确认。六、中期检查时，指导老师将此册交学生填写前期工作小结，指导教师对其任务完成情况进行评价，学院中期检查领导小组对师生中期工作进行核查，并对未完成者提出整改意见，后将此册交指导老师保存。七、毕业论文（设计）定稿后，根据学院工作安排，学生把论文（打印件）交指导老

43、师评阅。指导老师应认真按毕业论文（设计）指导教师成绩评审表对学生的论文进行评审并写出评语，然后把论文和此册一同交教研室。八、教研室将学生的论文和此册分别交两位评阅人评阅后交回教研室保存。九、学院答辩委员会审核学生答辩资格，确定答辩学生名单，把具有答辩资格学生的论文连同此册交各答辩小组。十、学生答辩后由答辩小组记录人填好毕业论文（设计）答辩记录表中各项内容，然后把学生的论文和此册一同交所在答辩小组，答辩小组对其答辩进行评审并填写评语后交教研室。十一、学院答辩委员会进行成绩总评定，填好毕业论文（设计）成绩评定表中各项内容，然后把论文（印刷版和电子版（另传）和此册等资料装入专用档案袋中，教教研室后由

44、实验中心统一保存。目 录1毕业论文（设计）选题审批表2. 毕业论文（设计）任务书3毕业论文（设计）开题报告4. 学生毕业论文（设计）题目更改申请表5毕业论文（设计）指导老师工作记录6毕业论文（设计）中期检查记录7毕业论文（设计）指导教师成绩评审表8毕业论文（设计）评阅人成绩评审表9. 毕业论文（设计）答辩申请表10毕业论文（设计）答辩记录表11毕业论文（设计）答辩成绩评审表12毕业论文（设计）成绩评定表毕业设计（论文）选题审批表题目名称 基于单片机的超声波测距题目性质工程设计理论研究实验研究计算机软件综合论文其它题目来源科研题目 生产现场教学 其它自拟题目选题理由：由于超声波指向性强，能量消耗

45、缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量。利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简单，精度也能达到使用要求，超声波测距应用于各种工业领域，如工业自动控制，建筑工程测量和机器人视觉识别等方面。超声波作为一种检测技术，采用的是非接触式测量，由于它具有不受外界因素影响，对环境有一定的适应能力，且操作简单、测量精度高等优点而被广泛应用。这些特点可使测量仪器不受被测介质的影响，大大解决了传统测量仪器存在的问题，比如，在粉尘多情况下对人引起的身体接触伤害，腐蚀性质的被测物对测量仪器腐蚀，触电接触不良造成的误测等。此外该技术对被测元件无磨损，使测量仪器牢固耐用，使用寿命加长，而且还

46、降低了能量耗损，节省人力和劳动的强度。因此，利用超声波检测既迅速、方便、计算简单，又易于实时控制，在测量精度方面能达到工业实用的要求。 指导教师意见： 签名： 年 月 日院（系）领导小组意见： 签名： 年 月 日注：此表由学生填写毕业论文（设计）任务书1、毕业论文（设计）应达到的目的：（1）能对学生在学期间所学知识的检验与总结，培养和提高学生独立分析问题和解决问题的能力，使学生受到科学研究、工程设计和撰写技术报告等方面的基本训练。（2）提高学生对工作认真负责、一丝不苟，对事物能潜心观察、用于开拓、用于实践的基本素质；（3）培养学生综合运用所学知识，结合实际独立完成课题的工作能力。（4）对学生的

47、知识面、掌握知识的深度、运用理论结合实际去处理问题的能力、实践能力、计算机运用水平、书面及口头表达能力进行考核。2、毕业论文（设计）的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：以单片机为核心设计了基于激光测距的防撞预警系统，采用TDC-GP2芯片作为激光飞行计时单元,给出激光发射及回波接收放大电路，基于模块化思想设计、完成系统软件设计流程；最后通过实验测试，系统要能很好测出前方车辆距离及运行状态，并能及时发出报警，利用Matlab对其测试结果进行验证，修正。3、对毕业论文（设计）成果的要求包括图表、实物等硬件要求：设计完成后，要提供电路图，实验电路版，控制原始程序，实验要保存大量的原始

48、数据。完成设计论文。4、毕业论文（设计）工作进度计划：序号论文（设计）工作进度日期（起止周数）1根据所出题目，结合自身所学知识，选择合适课题，确定毕业设计论文题目。13-14-1第16周止2根据所定题目，全面搜集素材，列出各种设计方案，并一一比较，选择出最好的设计方案。13-14-1第18周止3联系指导老师，将自己的设计方案与老师沟通、交流，得到指导老师的认同与指点，开始设计。13-14-1第19周止4根据方案，确定所要用的器材。设计总体框架结构，分出各大的模块，并将其展开，以得到比较细的设计模式。13-14-2第1周止5 根据所列框图，结合自己所学知识，开始各分支电路模块的设计。13-14-

49、2第2周止6完成初稿，将所做的模块给指导老师查阅，看是否有不当之处，再进行改进。并将大电路的设计方案告之老师，得到老师更好的建议。13-14-2第3周止7大胆进行设计，将每一个小的电路，大的模块，都精心设计好，完成整个硬件和软件部分的设计过程。13-14-2第6周止8将所有设计整理结合，形成设计论文，交与指导老师检查，并经老师指点，做进一步的改进工作。13-14-2第7周止9改进毕业设计论文，得到自己及老师认为满意的论文。13-14-2第10周止指导教师日期年 月 日教研室审查意见：签字： 年 月 日学院负责人意见：签字： 年 月 日学生签字： 接受任务时间： 年 月 日注：任务书由指导教师填

50、写。 毕业论文（设计）开题报告题目基于单片机的超声波测距1、本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势 近年来，随着电子测量技术的发展，运用超声波作出精确测量已成可能。随着经济发展，电子测量技术应用越来越广泛，而超声波测量精确高，成本低，性能稳定则备受青睐。超声波是指频率在20kHz以上的声波，它属于机械波的范畴。超声波也遵循一般机械波在弹性介质中的传播规律，如在介质的分界面处发生反射和折射现象，在进入介质后被介质吸收而发生衰减等。正是因为具有这些性质，使得超声波可以用于距离的测量中。随着科技水平的不断提高，超声波测距技术被广泛应用于人们日常工作和生活之中。一般的超声波测距仪可用于固定物

51、位或液位的测量，适用于建筑物内部、液位高度的测量等。 随着科学技术的快速发展，超声波将在测距仪中的应用越来越广。但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的测距技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。展望未来，超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求，如声纳的发展趋势基本为：研制具有更高定位精度的被动测距声纳，以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要；继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳，实现超远程的被动探测和识别；研制更适合于浅海工作的潜艇声纳，特别是解决浅海水中目标识别问题；大力降低潜艇自噪声，改善潜艇声纳的工作环境。无庸置疑，未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨，与其他的测距仪集成和融合，形成多测距仪。随着测距仪的技术进步，测距仪将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能，最终发展到具有创造力。在新的世纪里，面貌一新的测距仪将发挥更大的作用。2、本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施 利用单片机控制超声波测距，发射器发出的超声波以速度在空气中传播，在到