电子电路课程设计报告

目录

一、 课程设计目的········································3 二、 课程设计题目描述及要求······························3 三、 课程设计报告内容····································3 1、 触摸式防盗报警器的设计原理及方案论证·····················3 2、 触摸式防盗报警器原理图及仿真结果分析·················4 3、 安装调试方法和调试过程·····························9 4、 设计和调试过程中出现的问题及解决方法···············9 四、 设计总结及心得体会··································9

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一．课程设计目的

1、培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生

产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。

2、学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行 调试。

3、进行基本技术技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、 实验设备进行调试和数据处理等。

4、培养学生的创新能力。 二．课程设计题目描述及要求

1．主要单元电路和元器件参数计算、选择； 2．画出总体电路图；

3．安装自己设计的电路，按照自己设计的电路，在通用板上焊接。焊接完毕后 应 对照电路图仔细检查，看是否有错接、漏接、虚焊的现象； 4．调试电路；

5．电路性能指标测试；

6．提交格式上符合要求，内容完整的设计报告； 三．课程设计报告内容：

1触摸式防盗报警器的设计原理及方案论证

此次触摸式报警器总体的电路设计如下图：

图1 整体电路图

电路基本工作为：当人体触摸电容的二脚时，IC1555的2脚得到一个低于一个1/3Vcc触发信号，3脚输出一个高电平，同时VT截止，电路进入暂稳态，定时开始工作。IC2555的第4脚清零端由初始的低电平翻转到高电平，多谐振 荡器开始工作，蜂鸣器因此作响。

555定时器

集成时基电路又称为集成定时器或555电路，是一种数字，模拟混合型的中规模集成电路，应用十分广泛。它是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路，由于内部电压标准使用了三个5k的电阻，故取名555电路。555电路的内部电 路框架图如下图所示：

图2 555内部电路及引脚位配置

555定时器的内部电路由分压器，电压比较器C1和C2，简单SR锁存器，放电三极管T以及缓冲器G组成，3个5KΩ的电阻串联组成分压器，为比较器C1，C2提供参考电压。当控制电压端（5）悬空时，比较器C1，C2的基准电压分别为2Vcc/3和Vcc/3。放电三极管T为外接电路提供放电通路，在使用定 时器时，该三极管的集电极（7）脚一般都要外界上拉电阻。

当V11>2Vcc/3，V12>Vcc/3时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出高电平，简单SR锁存器Q端置0，放电三极管T导通，输出端Vo为低电平。

当V11<2Vcc/3，V12V11<2Vcc/3，V12>Vcc/3时,简单SR锁存器R=1，S=1，锁存器状态不变， 电路保持原状态不变。

由555定时器组成的单稳态触发电路

没有触发信号时Vi处于高电平(Vi>Vcc/3),如果接通电源后Q=0，Vo=0,T导通，电容通过放电三极管T放电，使Vc=0，Vo保持低电平不变。如果接通电源后Q=1，放电三极管T就会截止，电源通过电阻R向电容C充电，当Vc上升到2Vcc/3时，由于R=0，S=1，锁存器置0，Vo为低电平。此时放电三极管T导通，电容C放电，Vo保持低电平不变。因此，电路通电后在没有触发信号时，电路 只有一种稳定状态Vo=0。

若触发输入端施加触发信号（Vi容C放电，电路返回到

稳定状态。电路的工作波形如下图所示：

?图4 单稳态触发波形图

由555定时器组成多谐振荡器电路

图5 多谐振荡电路

接通电源后，电容C被充电，当Vc上升到2Vcc/3时，使Vo为低电平，同时放电三极管T导通，此时电容C通过R2和T放电，Vc下降。当Vc下降到Vcc/3

时，Vo翻转为高电平。当放电结束时，T截止，Vcc将通过R1、R2向电容C充电。当Vc上升到2Vcc/3时，电路又翻转为低电平。如此周而复始，于是在电路 的输出端就得到一个周期性的矩形波，波形如下图：

图6 多谐振荡电路波形图

由于555定时器内部的比较器灵敏高，而且采用差分电路形式，因此用555定时器组成的多谐振荡器的振荡频率受电源电压和温度变化的影响很小。 2、触摸式防盗报警器设计电路原理图及仿真结果分析 3、安装调试方法和调试过程

原理了解后，进行安装之前，首先要运用所学知识用万用表对发下来的元器件进行校对检验，确保电路的元器件都是好的，再对焊接板进行元器件整体布局，以达到线路整洁，布局美观。接下来就要进行焊接，整个焊接的过程是需要耐心的，尤其是在高温下使用电烙铁需格外小心，避免烫伤灼伤。尽量减少两条线路的共同焊接处，防止焊接不当造成不必要的短路与断路，最后将接地与接输 入正极的电线引出，便于后期的调试与检查。

第一次调试时，接入电源，蜂鸣器作响，检查电路后发现自己不经意间将第二个555的4脚与电源正极相接；还有第一个555的2脚与6，7脚相接了， 致使电路出现故障。

重新焊接后再次对电路进行检查，有无虚焊漏焊的地方，用万用表检查了各器件的好坏，并且讲各器件的引脚剪掉，避免较长相互接触，造成不必要的短 接。

最后电路接通后，用两只手触碰电容，蜂鸣器作响，手松开，蜂鸣器不响， 电路调试成功。

四． 设计总结及心得体会：

这次的数字电子课程设计，安排在期末考试后，我们有两周的时间去学习、

设计、焊接电路，这一次的设计，整个课程设计需要我们独立自主设计电路，焊接电路，找出问题，解决问题。让我们在实践中合理运用理论知识，用理论联系实际的思路思考问题，提高了独立的思考问题和解决问题的能力。第一次焊接电

路印象很深刻，刚开始好多焊的都不牢，焊锡快又大，但在焊接的过程中不断总结但最后终于克服了困难，把电路做得还算完美。并且掌握与巩固了一些电工最基本的技能要求，还了解元器件的工作原理与工作坏境，熟悉他们的内部结构，对以后更好地掌握电子知识打下良好的基础。这次的课程设计还培养了我团队协作精神，大家在一起有什么问题一起讨论，一起解决，比一个人单干好多了，给我以后学习焊接电路很大的勇气，我对以后的学习过程充满了希望，我一定要学

好焊接电路，争取做一个合格的专业人才。

?附录：

1、元器件清单一览表:

材料 NE555P 扬声器 8脚插座 0.01uf电容 0.1uf电容 4.7uf电容 100KΩ电阻 1MΩ电阻 2KΩ电阻 万能板 数量 2件 1件 2件 2件 1件 1件 1件 1件 1件 1件 焊锡、导线 若干根