前  言
 随着电子技术的不断发展，模拟电子技术的缺点和局限性越发明显，模拟电子技术的不稳定性、易干扰性等大大限制了其应用，且有阻碍电子技术发展的趋势。19世纪兴起的数字电路以其先天的便捷、稳定的优点在现代电子技术电路中占有越来越重要的地位。
数字电路与模拟电路相比有显而易见的稳定性。近年来，数字电路又有了巨大的发展。可编程逻辑器件（PAL、GAL等）的发展和普及最终使IC的设计面向了用户（这是模拟电路无法做到的），而这毫无疑问会给用户带来巨大的便捷，从而奠定它在电子电路中的对位。
随着集成技术的进一步提高，各种新技术的出现和应用，人类历史横跨数码时代向更进一步发展已出现在各大型相关企业的宏伟蓝图中。新世纪里谁掌握了新技术谁就得到了获胜的资本，也仅仅是资本而矣。新世纪里电子行业的发展速度令人窒息，闻名的摩尔定律更把许多人威吓在门外。
可以展望，一个由数字构成的新世界即将出现。那将是人类文明的又一飞跃。
目录
引 言…………………………………………………………………6
1. 设计任务及要求…………………………………………………6
2. 方案论证和选择…………………………………………………6
3. 系统框图…………………………………………………………6
4. 电路的工作原理…………………………………………………7
4.1声音采集放大 …………………………………………………………7
4.2 时钟信号产生电路………………………………………………… 7
max.book118.com NE555…………………………………………………………7
max.book118.com 由NE555构成单稳态触发电路……………………………………10
max.book118.com 由NE555构成的多谐振荡电路…………………………………… 11
4.3 报警电路…………………………………………………………13
5. 电路板的组装……………………………………………………13
5.1 原理图的设计………………………………………………………13
5.2 电路板制作过程……………………………………………………14
6. 电路的调试………………………………………………………14
6.1调试仪器…………………………………………………………14
6.2调试方法和过程……………………………………………………14
6.3调试所遇问题……………………………………………………15
7. 测试结果…………………………………………………………16
8. 改进意见…………………………………………………………16
9. 总    结…………………………………………………………16
参考文献………………………………………………………………17
附 录…………………………………………………………………18
引  言
    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。
1 、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。
2、 方案论证和选择
方案1 ：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；
方案2 ：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；
   方案3 :  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，电路虽然增加元件，但是电路并不变得复杂，也比较经济
3、  系统框图
4、 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而成，由振荡电路激励，通过压电效应，，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。
? 		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。
max.book118.com 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=tH＋tL；
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，并能够使其稳定工作。
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）：
（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0.5mm，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。
（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，

声控报警器设计.doc