数模混合设计 - 图文

数模混合课程设计

专 业： 学 号： 学生姓名： 指导教师：

2013年11月22日

电压比较声光报警器

一、设计要求

1、根据设定的基准报警电压（要求可调）。当输入电压超出报警值时发出声和光报警信号。

2、当输入电压信号减小恢复到报警值以下时，要求有一定的回程余量才能撤销报警信号。也就是要实现电压信号的迟滞比较功能。（电压迟滞带宽度要求可调）

3、LED灯闪烁报警，要求可以调节闪烁频率。

二、系统设计

（一）系统整体实现框图

交流输入线性整流稳压电路模拟电源数字电源输入电压比较器基准源光电耦合声音报警光电报警在此可设定报警电压值图3 总体框图

（二）单元电路设计及仿真

1、电源电路

XMM1U1LM7809CTLINEVOLTAGEVREGCOMMONL1100μHC1100μFLED1R12kΩV112 V C2470μF2、基准电压及比较电路

R95kΩ96%Key=AR11R11kΩR10R52kΩU2TL431ACDR7100ΩC3220nFR610kΩ33kΩ8VS+23VS-4GND15BAL6B/STB71.5kΩU3AV19 V 17D11N4148U4R1310kΩR121kΩ28MCT6C647nFLM311HC50.1μFXMM1R143kΩR810kΩC4220nFXMM2XMM3 3、555时钟电路

VCC9VR1424kΩ47625RSTDISTHRTRICONGND+A_+B_8VCCOUTU53R1324kΩXSC1Ext Trig+_C710μFC80.1μF1LM555CM 4、蜂鸣器电路

V29 Vrms 200 Hz 0° R1910kΩVCC0VR181kΩ2N3906U6D31N4148BUZZER200 Hz Q1 5、LED发光电路

VCC9VR1424kΩ47625RSTDISTHRTRICONGND+A_+B_8VCCOUTU53Q22N3906XSC1Ext Trig+_R151kΩQ3V29 Vrms 200 Hz 0° R1324kΩ2N3904LED2R1910kΩC710μFC80.1μF1LM555CMR171kΩR161kΩR181kΩQ12N3906U6D31N4148BUZZER200 Hz 6、总体仿真电路

U1LM7809CTLINEVOLTAGEVREGL1100μHC1100μFLED1R12kΩR1424kΩR1324kΩ47625RSTDISTHRTRICONGND+A_+B_V28VCCOUT3V112 V COMMONC2470μFU5XSC1Q22N3906R151kΩQ32N3904Ext Trig+_9 Vrms 200 Hz 0° LED2R161kΩR1910kΩC710μFC80.1μF1LM555CMR171kΩR181kΩQ12N3906U6R95kΩ36%Key=AR11R21kΩ1.5kΩU3AD31N4148BUZZER200 Hz 17R310kΩR10R52kΩU2TL431ACDR7100ΩC3220nFR610kΩ33kΩ8VS+23VS-GND15BAL6B/STBD11N4148U47R121kΩD21N414828C90.1μFMCT6C647nFLM311HC50.1μFR43kΩ4R810kΩC4220nF 三、电路图及电路版图绘制 1、电路原理图

2、电路版图

四、电路板的制作 1、电路板制作流程

（1）打印电路板图；（2）用砂纸打磨（3）清洗电路板；（4）用热转印机将电路板图转印到电路板上；（5）检查热转印的电路板是否出现断路，若出现断路，用油性笔描好；（6）进行化学腐蚀；（7）腐蚀完成后，清洗电路板，检查线路是否导通；（8）钻孔；（9）进行元器件的焊接；

2、制作的电路板

五、调试 1、电路运行结果 灯亮了，蜂鸣器响了。 2、相关调试数据

电源输入电压：12V；电源输出电压：9V； 不报警时：

LM311: 2脚 2.43V; 3脚 2.26V; 7脚 8.86V； 报警时：

LM311: 2脚 2.28V; 3脚 2.44V； 7脚 0.15V; 光耦 0.87~2V; LED 0.27~1.5V；

蜂鸣器 9V。

3、调试心得

在调试过程中发现有的电阻和三极管接错了，经过反复调试和修改，最终调试成功。 六、结论

通过这两周的学习和、对实物的制作和调试，最终实现了电压

比较声光报警器的功能。即LED得闪灭和蜂鸣器的响和不响。

七、课程设计心得

经过两周的课程设计，（官红霞）我学到了很多。在电路原理图的分步仿真过程中，学会了对multisim.11的使用，了解到仿真对电路设计的重要性；也学会了在电路的设计时，我们要分步设计，然后就汇总。同时还学会了对protel的使用，在此过程中学会了原理图的设计、封装和电路板图的设计，在个过程中学到了许多知识和操作要求。

在电路板的制作过程中学会和解了电路板的制作过程、要求和具体的操作步骤，如（1）打印电路板图；（2）用砂纸打磨（3）清洗电路板；（4）用热转印机将电路板图转印到电路板上。（5）检查热转印的电路板是否出现断路，若出现断路，用油性笔描好；（6）进行化学腐蚀；（7）腐蚀完成后，清洗电路板，检查线路是否导通；（8）钻孔；（9）进行元器件的焊接。同时在调试过程中也学到了许多，比如在调试时遇到问题时应该怎样处理和解决，要认真仔细的去检查出现的问题，去寻找解决的办法。要努力的去尝试才会有收获。

在这两周的课程设计过程中我学到了许多，也让我对课程设计有了相应的了解和认识。我想以后对此也会去了解更多和学习。

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