[毕业设计精品]眨眼双音门铃的设计 电子工艺与管理

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1、XXXXX毕 业 设 计 任 务 书专业 电子工艺与管理年级 XXXXX级班级 2班姓名 XXXXX 学号 20XXXXX0208047XXXXX 教 务 处 编 印毕业设计指导须知一、毕业设计是高职教学过程中一个十分重要的环节。是锻炼学生运用所学知识正确分析和解决实际问题的一个重要方面，也是高职培养应用型专门人才的要求。二、导教师应为具有讲师以上或相应职称的有关专业人员，且专业对口（指所指导专业应同所聘教师专业职称相一致）。经系、教务处审查同意后，才能指导学生的毕业设计。三、学生应以严肃认真，实事求是的态度完成设计。要独立思考，自己动手，不得抄袭或找人代笔。四、毕业设计选题要符合专业培养目标

2、的要求。论文（任务书）写作要做到论点明确、论据充分，论理透彻，语言准确恰当，书面整洁、字迹工整，图纸应清晰、工整，符合设计要求，符合国家有关标准和部颁标准。字数、图纸数量符合有关要求。并在规定的时间内完成。五、答辩过程中学生要严认真，文明礼貌，谦虚谨慎，认真回答答辩主持人，委员等提出的问题。六、填报有关表格时，应按项目要求逐项填实、填全、填清。学号20XXXXX0208047姓名XXXXX学 制3年专业电子工艺与管理年级20XXXXX教学班负责人XXXXX班级二班XXXXXXXXXX职务或职称讲师设 计 题 目眨眼双音门铃的设计指导教师评语：成绩： 指导教师签名： 工作单位 年 月 日系复审意

3、见：成绩： 复审人签名： 职称： 公章 年 月 日教务处终审意见：公章 年 月 日答 辩 情 况 记 录答 辩 题 目答 辩 情 况正确基本正确经提示回 答不正确未回答此表由主持答辩的同志填写。答辩委员会（或小组）评语：成绩： 主持答辩人签名： 职称： 月 日一、毕业设计的任务和具体要求：内容格式：宋体小四号，行间距1.5倍(一)毕业设计的任务1、巩固和提高学生学过的基础理论和专业知识；2、提高学生运用所学专业知识进行独立思考和综合分析、解决实际问题的能力；3、培养学生掌握正确的思维方法和利用软件和硬件解决实际问题的基本技能；4、增强学生对实际工艺技术、电子技术和设备技术等方面的认识，掌握分析

4、处理方法，进行调试、计算等基本技能的训练，使之具有一定程度的实际工作能力。5、使学生掌握科研、资料查询的基本方法以及获取新知识的能力。6、促使学生学习和获取新知识，掌握自我学习的能力。7、通过参与企业实际工作，使学生了解社会和工作，在职业道德、社会公德和综合素质具方面得到提高，具备一定的实际工作能力和社会适应能（二）要求1、实事求是的态度完成设计。要独立思考，自己动手，不得抄袭或找人代笔。2、使学生复习、巩固所学过的理论与专业知识，并予以适当的深化；3、进一步训练学生的基本技能（如：搜集资料、整理数据、制表绘图、发现与分析问题、寻求解决问题的方案、撰写学术论文等）；4、论文（任务书）写作要做到

5、论点明确、论据充分，论理透彻，语言准确恰当，书面整洁、字迹工整，图纸应清晰、工整，符合设计要求，符合国家有关标准和部颁标准。字数、图纸数量符合有关要求。并在规定的时间内完成。眨眼双音门铃要求按下开关时门铃发出“叮”声，同时两个发光二极管轮流“眨眼”，眨眼频率为1Hz左右。当松开开关时门铃发出“咚”声，发光二极管停止眨眼。二、毕业设计应完成的图纸：图2.1门铃电路第2 页图2.2眨眼电路第 3页图2.3眨眼双音门铃电路第 3页表3.1 555定时器电路框图第 3页三、其他要求：四、毕业设计的期限：自2008年12月4日至2009年1月4日五、毕业设计（论文）进度计划：起 至 日 期工 作 内 容

6、备 注2008/12/4-2008/12/102008/12/11-2008/12/172008/12/18-2008/12/242008/12/25-2008/12/31 搜集与毕业设计有关的资料 电路设计 实物的制作写毕业论文摘 要眨眼双音门铃是一种很有发展前途的电子产品，它是利用模拟数字混合集成电路555定时器的工作原理，组成多谐震荡器，通过改变输出方波的频率来实现双音功能，又通过另一个555多谐震荡器控制两个发光二极管轮流发光实现眨眼功能，最后通过一个开关来同时实现眨眼双音功能。门铃这玩意在中国古代较少听说，有钱的大户人家是在大门上装有装饰性的门环，叫门的人可用门环拍击环下的门钉发出较

7、大的响声，有现代“门铃”的作用。门铃在外国电影的古代片中常有出现，也多是有钱的人户在门前吊着一只硕大的青铜手柄。马车夫将客人送到门前的时候，会顺便拉拉它牵动里面的铃当以示来人。现在“门铃”不再是有钱人家的专项，“门铃”已在平民百姓人家广泛普遍应用。各式各样的“门铃”比比皆是。该设计结构紧凑，电路设计巧妙，既运用了模拟电路的知识，也用到了数字电路的基本知识，是模拟与数字的有机结合。 眨眼双响门铃目 录第一章 前言 1第二章 工作原理2 2.1门铃电路工作原理2 2.2眨眼电路工作原理3 2.3眨眼双音门铃电路整体工作原理4第三章 元件及测试5 3.1元件清单5 3.1.1 555定时器 73.1

8、.2 电容 83.1.3电阻 9 3.1.4 二极管103.1.5 变压器113.1.6 喇叭12 3.2 测试 12第四章 电路各功能块 13 4.1 直流5V电源134.1.1 整流桥134.1.2 7805稳压器13 4.2 多谐振荡器 14第五章 系统调试15第六章 结束语16 6.1 论文总结 16 6.2 工作展望 16参考文献17致谢18 第一章 前 言随着社会的发展，技术的进步，越来越多的电子产品走进了千家万户，电子门铃就是一个很好的例子。为了适应现代电子技术的飞速发展的需要，更好的锻炼自己，根据学校的指示在临毕业之即，做了这次毕业设计。毕业设计是高职教学过程中一个十分重要的环

9、节。是锻炼学生运用所学知识正确分析和解决实际问题的一个重要方面，也是高职培养应用型专门人才的要求。我们本着一切从实际出发的方针，严肃认真，独立思考，自己动手、实事求是的态度完成设计。我们注重理论与实践相结合，在指导老师的大力帮助下运用了自己所学做了这次设计。这次设计充分体现了学院“修德强能、严禁精细、经世致用”的思想。本设计包括3个重要部分。第一部分主要是电源，包括整流、滤波、稳压三个过程。第二部分主要是门铃电路，包括输出方波、改变波频、开关设计等。第三部分主要是眨眼电路，包括输出高低电平、开关控制、轮流眨眼等。其中开关控制部分是通过一个开关来实现的。本论文以培养我们的综合设计为目的，在内容的

10、安排上突出了基本理论、元件功能、功能模块、测试四个基本点。为了配合阅读，论文纸张为A4，页码从正文开始，右端对齐，章标题格式为黑体三号，左端对齐，行间距为1.5倍节标题为黑体四号，左端对齐，行间距为1.5倍3级标题为宋体小四号，左端对齐，段前段后都为0.5行，行间距为1.5倍正文为宋体小四，行间距为1.5倍内容：宋体小四，行间距1.5倍，章目录：宋体四号，节目录：宋体小四，行间距为1.5倍在目录和正文中都体现出了前言、结束语、参考文献和致谢等论文做到了论点明确、论据充分，论理透彻，语言准确恰当，书面整洁、字迹工整，图纸应清晰、工整，符合设计要求，符合国家有关标准和部颁标准。字数、图纸数量符合有

11、关要求。并在规定的时间内完成。眨眼双音门铃在设计上注重了节能，低成本、小巧、美观、便于安装等特点，适合普及。眨眼双音门铃采用以555多谐振荡器为主要部件，电压稳定在5V，工作时电流在2-3mA之间，非常节能。由于设计巧妙，如果加以集成，成本将会更加低廉。由于以上几点优点，使得本设计可以广泛普及。 1第二章 工作原理2.1门铃电路工作原理 在设计中用到的原理及电路图在本张将做介绍。图 2.1 双音电子门铃电路由555 电路组成的叮咚门铃电路的组成上可见，该电路是一个由555 电路组成的音频振荡器，它的工作状态受脚的控制。静态时，电源通过R2 、R3 及R4 向C2 充电， C2 上端电压接近电源

12、电压。但因脚悬空，电压接近OV ，使电路处于复位状态，振荡电路不能工作。 按下按钮SB 后，电路被接通，电源通过VDl 向Cl 迅速充电，使脚电压很快升高，当电压大于O.7V 时电路起振。电容C2 通过R4 经脚放电，当C2 放电使其上端电压低于Vcc /3 时， 555 电路的脚输出高电平使扬声器发出叮的声响。在按下SB 前，由于555 电路脚的复位作用，脚输出低电平。在按下SB 后，由于Cl 被充电后电压升高，脚的复位状态被解除，但因、脚电压在按下SB 前已高于2VDD /3 ， 这就使脚仍然保持低电平输出状态。当松开按钮SB 后，电源经R2 ， R3 及R4 再次向C2 充电，当充电使C

13、2 上端电压达到2Vcc /3 时， 555 电路的脚突然变为低电平，扬声器发出一声咚。在C2 开始充电的同时，电容Cl 经Rl 放电，当放电使Cl 上端电压低于O.7V 后， 555电路复位，电路恢复静态。由于Cl 的放电时间常数大于C2 的充电时间常数，所以不会发生在电路发出咚声之前使电路进入复位的工作状态。由上述分析可知，要达到预想的叮咚声效果，电路中各部分的时间协调是关键。其中主要的就是R2 ， R3 , R4 和C2 数值的选择，在实际制作中需要通过实验来确定。双音电子门铃以555为核心组成多谐振荡器，推动喇叭。实际上555电路是一个可控电压振荡器，当按下AN按钮后，C1,C2分别充

14、电。555起振，振荡频率F1=1044/（R3+r4）c1,当松开AN后，振荡频率f2=1.44/(r2+r3+2r4)C2,图示参数的 对应频率，前者约为750HZ，后者约为500hz,同时，由于c2通过r1指数放电，并加到555的控制端5脚，改变基片内部的基准比较电压，因而松开AN后，门铃实际上发出的 变调的音响，直至c2上的 电压放完。2.2眨眼电路工作原理如图 2.2所示,555和R1、R2、C组成无稳态多谐振荡器。F=1.44/（R1+2R2）C,图示参数的振荡频率约在1Hz左右，占空比为50%。它输出的高、底电平方波驱动LED1、LED2，使之轮流“眨眼”发光。R3、R4为限流保护

15、电阻。图 2.2 眨眼电路接通电源后，555起振，当3脚输出为高电平时，由于LED1正极与电源相连相当于高电平，负极通过R3与 555多谐振荡器的3引脚相连LED1不发光。LED2的正极相当于高电平，负极与地相接，所以LED2先发光。当3脚输出为低电平时，由于LED1正极与电源相连相当于高电平，负极通过R3与 3脚相连相当于低电平，LED1发光。而LED2的正极相当于低电平，负极与地相接，所以LED2不发光。从而实现了电路的轮流眨眼功能 3 2.3眨眼双音门铃电路整体工作原理图 2.3 眨眼双音门铃电路如图 2.3 所示，是将上面的两个电路和电源组合在一起的电路。电源部分:使用变压器将220V

16、交流电压将高电压转化为可用交流底电压(11V)。然后整流将正弦信号转换为只有正半周的信号， 可以是全波整流，也可以是半波整流，最典型的是桥式全波整流，需四只二极管。此外，也有专门的整流桥集成电路，为了方便我们使用整流桥。整流的作用主要是将正弦信号变成脉动的信号，这样就有的直流分量了（这时的信号可以认为是交流信号和直流信号的叠加）。连接滤波电容, 将既有直流成分又有交流成分的脉动信号中的交流信号滤掉就可以了。加一个电容，电容越大，滤波效果越好。将稳压器（7805）的正极与整流桥的输出端连接，负极输出，接地断连接负极 ，稳压器串联个电阻就行,则输出为5V直流电。附：电源部分将在以后章节重点介绍。在

17、电路的设计中能否通过一个开关来控制整个电路是整个设计的关键所在。 眨眼电路和双音电路为能实现同步和有同一开关控制,使用电容控制两电路中的 555定时器的第4脚,当电源开关AN按下后,眨眼电路和双音电路同时工作,同时双音电路中的一电阻短路,发出同一频率的声音,眨眼电路两个发光二极管轮流闪烁。当AN松开后,控制第4脚的电容放电为俩个555定时器的第4脚提供高电平使俩电路能继续工作,直到电容放电结束。眨眼电路中发光二极管将继续轮流闪烁,双音电路中由于充电回路改变,则发出声音的频率将改变,频率变底,随着电容的放点,其电压将逐渐变底,直至声音消失.于是此电路实现了双音与眨眼同步,同时全部电路也实现了同一

18、按扭的控制。第三章 原件及测试3.1元件清单 眨眼双音门铃所用的元件主要有：555定时器，电阻，电容，晶体二极管，发光二极管，变压器，喇叭，保险管等。3.1.1 555定时器555定时器是一种电路结构简单、使用方法灵活、用途广泛的多功能电路。只要外部陪接少数几个阻容元件便可组成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器等电路。555定时器的电源电压范围宽，双极性555定时器为516V，CMOS 555定时器为318V。可以提供与TTL及CMOS数字电路兼容的接口电平。555定时器还可输出一定的功率，可驱动微电机、指示灯、扬声器等。它在脉冲波形的产生与变换、仪器与仪表、测量与控制、家用电器与电子玩具

19、等领域有着广泛的应用。 图3.1 555定时器它的各个引脚功能如下：1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。 5 8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3 18V。一般用5V。3脚：输出端Vo2脚：低触发端6脚：TH高触发端4脚：是直接清零端。当端接低电平，则时基电路不工作，此时不论、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。5脚：VC为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01F电容接地，以防引入干扰。7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器

20、时电容的放电。555定时器的功能表 由图22-1-1不难证明表22-1的正确性，表中第一行说明555定时器的清零作用。4脚加入低电平，将对RS触发器直接置“0”。接在它上的三极管起跟随缓冲作用。表3.1 555定时器电路框图清零端高触发端TH低触发端Qn+1放电管T功能00导通直接清零10导通置011截止置11Qn不变保持 图3.2 555定时器电路框图当TH高触发端6脚加入的电平大于2/3Vcc，TL低触发端2脚的电平大于时，比较器A1输出高电平，比较器A2输出低电平，触发器置“0”，放电管饱和，7脚为低电平。当TH高触发端加入的电平小于2/3Vcc，TL低触发端的电平大于1/3Vcc时，比

21、较器A1输出低电平，比较器A2输出低电平，触发器状态不变，仍维持前一行的电路状态，输出低电平，放电管饱和，7脚为低电平。 当TH高触发端6脚加入的电平小于2/3Vcc，TL低触发端的电平小于2/3Vcc时，比较器A1输出低电平，比较器A2输出高电平，触发器置“1”，输出高电平，放电管截止，7脚为高电平。因7脚为集电极开路输出，所以工作时应有外接上拉电阻，故7脚为高电平。 当从功能表的最后一行向倒数第二行变化时，电路的输出将保持最后一行的状态，即输出为高电平，7脚高电平。只有高触发端和低触发端的电平变化到倒数第三行的情况时，电路输出的状态才发生变化，即输出为低电平，7脚为低电平。 由电路框图和功

22、能表可以得出如下结论：1.555定时器有两个阈值，分别是1/3Vcc和2/3Vcc。 2输出端3脚和放电端7脚的状态一致，输出低电平对应放电管饱和，在7脚外接有上拉电阻时，7脚为低电平。输出高电平对应放电管截止，在有上拉电阻时，7脚为高电平。3.输出端状态的改变有滞回现象，回差电压为1/3Vcc。 4输出与触发输入反相。3.1.2 电容 1、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C13表示编号为13的电容）。电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有

23、关。容抗XC=1/2f c (f表示交流信号的频率，C表示电容容量) 电容的作用：滤波作用，在电源电路中，整流电路将交流变成脉动的直流，而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容，利用其充放电特性，使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。在实际中，为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化，所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容由于大容量的电解电容一般具有一定的电感，对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除，故在其两端并联了一只容量为0.001-0.lpF的电容，以滤除高频及脉冲干扰。 耦合作用：在低频信号的传递与放大过程中，为防止前后两级电路的静态工作点

24、相互影响，常采用电容藕合为了防止信号中韵低频分量损失过大，一般总采用容量较大的电解电容。 2、识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。其中：1法拉103=毫法=1XXXXX微法=109纳法=1012皮法容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如 10 uF/16V 容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示字母表示法：1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF 数字表示法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是

25、倍率。如：102表示10102PF=1000PF 224表示22104PF=0.22 uF 由两个金属极，中间夹有绝缘介质构成。电容的特性主要是隔直流通交流，因此多用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐。电容按介质不同分为：气体介质电容，液体介质电容，无机固体介质电容，有机固体介质电容电解电容。按极性分为：有极性电容和无极性电容。按结构可分为：固定电容，可变电容，微调电容。 电容容量表示能贮存电能的大小。电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，容抗与交流信号的频率和电容量有关，容抗XC=1/2f c (f表示交流信号的频率，C表示电容容量)。 电容的标注方法分为：直标法、色标法和数标法。对于体积比

26、较大的电容，多采用直标法。如果是0.005，表示0.005uF=5nF。如果是5n，那就表示的是5nF。 3.1.3 电阻导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。电阻器简称电阻（Resistor，通常用“R”表示）是所有电子电路中使用最多的元件。电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压分流的作用，对信号来说，交流与直流信号都可以通电阻。电阻都有一定的阻值，它代表这个电阻对电流流动阻挡力的大小。电阻的单位是欧姆，用符号“”表示。欧姆是这样定义的：当在一个电阻器的两端加上1伏特的电压时，如果在这个电阻器中有1安培的电流通过，则这个电阻器的

27、阻值为1欧姆。在国际单位制中，电阻的单位是（欧姆），此外还有 K（千欧）， M（兆欧）。其中： 1M=1000K ， 1K=1000。 8 电阻的阻值标法通常有色环法，数字法。色环法在一般的的电阻上比较常见。一般色环电阻上有四个环，第一个表示第一位数，第二个表示第二位数，第三个表示零的个数，第四个表示误差。 颜色 棕 红 橙 黄 绿 蓝 紫 灰 白 黑 代表数字 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 误差：金5% 银10% 无色20% 如：有一电阻色环依次是 黄紫红金 ，黄代表第一位数是4，紫代表第二位数是7，红代表零的个数是2，即00，金代表误差为5%，所以该电阻阻值为47005% 电阻器

28、的电气性能指标通常有标称阻值,误差与额定功率等。它与其它元件一起构成一些功能电路，如RC电路等。电阻是一个线性元件。说它是线性元件，是因为通过实验发现，在一定条件下，流经一个电阻的电流与电阻两端的电压成正比即它是符合欧姆定律：I=U/R 常见的碳膜电阻或金属膜电阻器在温度恒定，且电压和电流值限制在额定条件之内时，可用线性电阻器来模拟。如果电压或电流值超过规定值，电阻器将因过热而不遵从欧姆定律，甚至还会被烧毁。线性电阻的工作电压与电流的关系如图1所示。 电阻的种类很多，通常分为碳膜电阻，金属电阻，线绕电阻等：它又包含固定电阻与可变电阻，光敏电阻，压敏电阻，热敏电阻等。 通常来说，使用万用表可以很

29、容易判断出电阻的好坏：将万用表调节在电阻挡的合适挡位，并将万用表的两个表笔放在电阻的两端，就可以从万用表上读出电阻的阻值。应注意的是，测试电阻时手不能接触到表笔的金属部分。但在实际电器维修中，很少出现电阻损坏。着重注意的是电阻是否虚焊，脱焊。 作用:主要职能就是阻碍电流流过 ,应用于限流、分流、降压、分压、负载与电容配合作滤波器及阻匹配等.3.1.4二极管在眨眼双音门铃中用到了晶体二极管和发光二极管如图 3.3 所示。（a）二极管 （b）二极管的伏安特性曲线 （c）发光二极管图3.3 二极管一、晶体二极管的工作原理晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电

30、荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。 当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如： D5表示编号为5的二极管。二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。识别方法：二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大

31、多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。二、发光二极管工作原理发光二极管简称为LED。由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管，在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给

32、发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。 发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。限流电阻R可用下式计算： R（EUF）IF式中E为电源电压，UF为LED的正向压降，IF为LED的一般工作电流。发光二极管的两根引线中较长的一根为正极，应按电源正极。有的发光二极管的两

33、根引线一样长，但管壳上有一凸起的小舌，靠近小舌的引线是正极。与小白炽灯泡和氖灯相比，发光二极管的特点是：工作电压很低（有的仅一点几伏）；工作电流很小（有的仅零点几毫安即可发光）；抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长；通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点，发光二极管在一些光电控制设备中用作光源，在许多电子设备中用作信号显示器。把它的管心做成条状，用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管，每个数码管可显示09十个数目字。 二极管的主要参数二极管的特性还可用参数来描述，实用中一般通过查器件手册，依据参数来合理使用二极管。1.最大整流电流IF指二极管长期运行允许通过的最大征象

34、平均电流。使用时若超过此值，有可能烧坏3二极管。2.最高反向工作电压URM指允许施加在二极管两段的最反向电压，通常规定为击穿电压的一半。3.反向电流IR指二极管未击穿时的反向电流值。其值会随温度的升高而急剧增加，其值越小，二极管单向导电性能越好。反向电流值会随温度的升高而显著增加，在实际应用中应加以注意。4.最高工作频率fM指保证二极管单向导电作用的最高工作频率。当工作频率超过fM是时，二极管的单向导电性能就会变差，甚至失去单向导电特性。PN结具有电容效应，其作用可用PN结电容来等效，它并联于二极管的饿两端。由于PN结电容很小，对低频的工作影响很小，当工作频率升高时，其响应就会增大，所以fM主

35、要决定于PN结电容的大小，其值越大，fM就越小。3.1.5 变压器在设计中用到的变压器是把220V交流电变成11V的交流。变压器几乎在所有的电子产品中都要用到，它原理简单但根据不同的使用场合（不同的用途）变压器的绕制工艺会有所不同的要求。变压器的功能主要有：电压变换；阻抗变换；隔离；稳压（磁饱和变压器）等，变压器常用的铁芯形状一般有E型和C型铁芯。变压器的最基本型式，包括两组绕有导线之线圈，并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流(具有某一已知频率)流于其中之一组线圈时，于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压，而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。一般指连接交流电源的线圈称之为

36、一次线圈(Primary coil);而跨于此线圈的压称之为一次电压.。在二次线圈的感应电压可能大于或小于一次电压，是由一次线圈与二次线圈问的匝数比所决定的。因此，变压器区分为升压与降压变压器两种。大部分的变压器均有固定的铁芯，其上绕有一次与二次的线圈。基于铁材的高导磁性， 11 大部分磁通量局限在铁芯里，因此，两组线圈藉此可以获得相当高程度之磁耦合。在一些变压器中，线圈与铁芯二者间紧密地结合，其一次与二次电压的比值几乎与二者之线圈匝数比相同。因此，变压器之匝数比，一般可作为变压器升压或降压的参考指标。由于此项升压与降压的功能，使得变压器已成为现代化电力系统之一重要附属物，提升输电电压使得长途

37、输送电力更为经济，至于降压变压器，它使得电力运用方面更加多元化，吾人可以如是说，倘无变压器，则现代工业实无法达到目前发展的现况。3.1.6 喇叭目前绝大多数的喇叭都还是用传统的锥盆式单体前后运动声。早在一八七七年德国西门子的Erenst Vemer就获得了动圈式喇叭的专利，不过真空管迟至一九0七年才正式运用，而爱迪生最早的唱机是唱针直接带动振膜而后经号角放大发声，所以西门子的专利一直没有用上。一九二0年美国奇异公司的Chester Rice与Edward Kerrog还有爱迪生贝尔P.G.Hokuto首度发展出实用的动圈式喇叭，下面是几种常见的喇叭发声方式： 动圈式、电磁式、电感式、静电式、平

38、面式、丝带式、号角式等。本设计中用到的为8欧的小型喇叭。3.2 测试在测试中用到很多仪器，如万用表，直流稳压电源，示波器等。拿到元件后，用万用表进行逐个元件的测试，看是否有损坏的。这一测试过程虽然繁琐，但在进行设计是必须要有这一步，不然将会对以后的设计带来不小的麻烦。万用表的使用注意事项 ：（1）在使用万用表之前，应先进行“机械调零”，即在没有被测电量时 ，使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。（2）在使用万用表过程中，不能用手去接触表笔的金属部分 ，这样一方面可以保证测量的准确，另一方面也可以保证人身安全。（3）在测量某一电量时，不能在测量的同时换档，尤其是在测量高电压或大电流时 ，更应注

39、意。否则，会使万用表毁坏。如需换挡，应先断开表笔，换挡后再去测量。（4）万用表在使用时，必须水平放置，以免造成误差。同时， 还要注意到避免外界磁场对万用表的影响。（5）万用表使用完毕，应将转换开关置于交流电压的最大挡。如果长期不使用 ，还应将万用表内部的电池取出来，以免电池腐蚀表内其它器件。万用表在使用时应水平位置。若发现表针不指在机械零点，须用螺旋刀调节表头上的调整螺丝，使表针回零。读数时视线应正对着表针。若表盘上有反射镜，眼睛看到的表针应与镜里的影子重合。 测量完毕，将量程选择开关拨到最高电压档，防止下次开始测量时不慎烧表。有的万用表（如500型），应将开关旋钮旋到“?”位置，使测量机构短

40、路。 测电流时应将万用表串联到被测电路中。测直流电流时注意正负极性，若表笔接反了，表针会反打，容易碰弯。 测电流时，若电源内阻和负载电阻都很小，应尽量选择较大的电流量程，以降低万用表内阻，减小对被测电路工作状态的影响。 测电压时，应将万用表并联在被测电路的两端。测直流电压时要注意正负极。如果误用直流电压档去测交流电压，表针就不动或略微抖动。如果误用交流电压档去测直流电压，读数可能偏高一倍，也可能读数为零（和万用表的接法有关）。选取的电压量程，应尽量使表针偏转到满刻度的1/2或1/3。 严禁在测高压（如220V）或大电流（如0.5V）时拨动量程选择开关，以免产生电弧，烧坏转换开关触点。 测高内阻

41、电源的电压时，应尽量选较大的电压量程，因为量程越大，内阻也越大。这样表针的偏转角度虽然减小了，但是读数却更真实些。即使这样，仍会产生较大的测量误差。电阻的测量把万用表打到电阻档，红表笔插在电阻电容插口，用红黑两表笔分别测电阻的两端，如：电阻的色环为 黄紫红金 ，黄代表第一位数是4，紫代表第二位数是7，红代表零的个数是2，即00，金代表误差为5%，所以该电阻阻值为 47005%用万用表测得结果为4712。依次用万用表测量剩下的电阻，对已经损坏的电阻进行更换。电容的测量把万用表打到电阻档，黑表笔插在电阻电容插口，红表笔插在10A电流插口用红黑两表笔分别测电容的两端，如102表示10100PF=10

42、00PF ，用万用表测的结果为1095PF，基本符合要求。二极管的测量把万用表打到电阻档，红表笔插在电阻电容插口，用红黑两表笔分别测二极管的两端，交换表笔再测一遍，结果较小的那次红表笔一端是二极管的正极，两次结果相差很大，证明二极管好用。变压器的测量把万用表打到电阻档，红表笔插在电阻电容插口，用红黑两表笔分别测变压器一面的两根导线，再测另一面的两根导线 结果偏大的那两根导线是接220V的，剩下的两根就是输出11V的了。第四章 电路各功能模块4.1 直流5V电源 直流5V电源分为变压、整流、滤波、稳压几个部分。用变压器把220V交流电变成11V交流电如图 4-1，再经过一个整流桥使11V交流电变

43、成如图 4-2所示的脉动的直流电,之后并联一个电容，滤除杂波，使电流变的“纯净”，之后经过一个7805稳压模块，使脉动的直流电变成5V直流电，就可以用来做电源了。4.1.1整流桥 1 2 3 4图4.1整流桥如图 4.1所示为整流模块，2、3脚为交流输入端，1脚为直流正极，4脚为直流负极。整流桥是的核心是又4个晶体二极管首尾相连二成。整流桥的作用就是能够通过二极管的单向导通的特性将电平在零点上下浮动的交流电转换为单向的直流电，为下一步的稳压做准备。其中+号引线是整流输出的正极,-号引线是整流输出负极.其余两引线接交流电源.如图 4.2所示。图4.2 整流桥 14 4.1.2 7805稳压器1脚

44、为输入端 2脚为接地 3脚为输出端图4.3稳压器如图 4.3所示为7805稳压模块, 该模块能把脉动的交流变成稳定的直流电。其工作原理如图 4.4 4.4(a) 4.4(b)图4.4 交流变直流4.2 多谐振荡器 （a）多谐振荡器电路 （b）工作波形图 4.5 多谐振荡器电路和工作波形接通电源后，假定Vo是高电平，则T截止，电容C充电。充电回路是VCCR1R2C地，Vc按指数规律上升，当Vc上升到2/3Vcc时（TH、端电平大于2/3Vcc），输出翻转为低电平。Vo是低电平，T导通，C放电，放电回路为CR2T地，Vo按指数规律下降，当Vc下降到1/3Vcc时（TH、端电平小于1/3Vcc），V

45、o输出翻转为高电平，放电管T截止，电容再次充电，如此周而复始，产生振荡，经分析可得输出高电平时间 输出低电平时间 振荡周期 输出方波的占空比在本设计中，由555定时器组成的多谐振荡器是核心部分。 16 第五章 系统调试按照电路图在模板上把电路连接好后，用示波器等仪器进行测量和调试。首先用万用表测量一下电源部分：插上220V交流电源，把万用表表盘打在电压挡、红表笔插在电阻插孔上。把红表笔接在7805稳压模块的输出引脚，黑表笔接在接地引脚，显示读数为5.1V。这符合设计的要求。证明该电源部分无误。 把学生电源调在5V直流上，用学生电源做电源部分进行下面的测试。下面的部分是门铃电路，接上调好的学生电

46、源，其中正极接在555多谐振荡器的8脚，负极接地。用频率测试仪接在555的第3脚输出端。按开关喇叭发出刺耳的声音，测得的频率为f=470HZ。不符合设计的要求，在此进行更换电阻元件，试图改变频率，为了与后面的“眨眼”电路同步，将电阻510欧改为470欧，75K欧改为33K欧。再测频率为608HZ基本符合设计的要求。 接着用学生电源5V直流，正极接在眨眼电路中555的第8脚，负极接地。观察发光二极管的轮流眨眼情况。符合设计的1HZ要求（后来觉得1HZ频率慢了些，经过改换电阻将频率设在大约32HZ上）。 将所有的元件在模板上先进行排版，在逐个焊接在电路板上，其中用到的导线用双绞线来代替。在排版时由

47、于电路板面积较小，也为了节省双绞线要仔细考虑，以免电路焊不完。待所有的元件都焊接上后，再对各部分进行测试以便确保万无一失后插上220V电源按下开关听到喇叭响同时两个发光二极管也轮流法光，松开开关后喇叭发出了一会儿变调的声响。 18 第六章 结束语6.1论文总结眨眼双音门铃的设计采用以555定时器为核心，通过电容的冲放电改变2、6脚的输入状态从而实现输出方波的功能，通过开关控制短路电阻来改变电容的冲放电时间，改变了输出方波的频率。电路的眨眼部分通过多谐振荡器输出的高低电平使两个发光二极管轮流发光。把该部分的第8脚接在开关控制端实现了一个开关控制两个电路的功能，设计的十分巧妙。经过为期4个周的毕业

48、设计终于完成了毕业设计和论文创作。证明了我们3年所学的知识。也见证了我们的3年的学习成果。6.2 工作展望虽然该设计看上去不错，但在设计时有一些问题还是没有解决，希望后人能给予解决、优化。实际中，在门铃部分我们没用200K电阻，改用33K电阻觉得效果更好些。因为我们没有0.02uF的电容，就改用0.01uF的电容了，效果还可以。眨眼电路部分我们改用了一个10欧的电阻，这样眨眼的效果更好一些。参考文献文献、资料名称编著者出版单位数字电子技术模拟电子技术电路基本分析实用电路手册Protel99电路设计指南电子设计自动化实践与训练电子电路及电子器件集成电路手册电子技术基础电路基础杨志忠、卫桦林胡宴如

49、、耿苏燕石生王彦平、任延群危胜军周正新郭培源集成电路分委会邹寿彬徐熙文高等教育出版社高等教育出版社高等教育出版社昆明新知图书城网上书店清华大学出版社中国民航出版社高等教育出版社电子工业出版社高等教育出版社高等教育出版社 19 致谢 我衷心地感谢我的指导老师XXXXX。本文从选题到完成，从理论上的探讨到实际问题的解决，无处不饱含着乔老师的心血。乔老师的悉心指导和建议给了我们极大的帮助和支持，使我受益匪浅，在此论文完成之际，谨向乔老师致以深深的谢意和崇高的敬意。也感谢学校领导给予的大力支持。感谢组员的理解和支持，在这段期间我们同心协力，一起研究，一起制作，最终完成了设计，没有我们的团队精神，没有我们每个人的努力，我们是制作不出这么好的设计的。我为有我们这样的团队而骄傲！