照明燈自動定時器的設計與制作畢業(yè)論文

1、<p>　　畢業(yè)設計說明書(論文)</p><p>　　設計(論文)題目: 不吵人門鈴設計與制作</p><p>　　專 業(yè): 電氣自動化技術</p><p>　　班 級: </p><p>　　學 號:????? </p><p>　　姓

2、 名: </p><p>　　指導教師: </p><p>　　二〇一四年十一月三日</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）任務書</p><p>　　備注：任務書由指導教師填寫，一式二份。其中學生一份，指導教師一份。</p><p><b>　　目 錄<

3、;/b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p>　　第1章 緒 論2</p><p>　　第2章 不吵人門鈴設計方案3</p><p>　　2.1 門鈴的設計目的3</p><p>　　2.2 門鈴的設計要求3</p><p>

4、　　2.3 門鈴的發(fā)展3</p><p>　　第3章 不吵人門鈴硬件設計5</p><p>　　3.1 設計原理5</p><p>　　3.2 元器件的選擇6</p><p>　　3.3 門鈴門鈴按鈕的時間間隔電路8</p><p>　　3.4 門鈴揚聲器的聲響時間電路9</p><p

5、>　　3.5 門鈴發(fā)聲電路9</p><p>　　第4章 調(diào)試與驗證11</p><p><b>　　4.1 調(diào)試11</b></p><p>　　4.2 實物圖片12</p><p><b>　　總 結(jié)13</b></p><p><b>　　

6、致 謝14</b></p><p><b>　　參考文獻15</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　鑒于現(xiàn)今社會的進程，人們對家庭的生活的要求越來越高，現(xiàn)在很多的家庭都是快節(jié)奏的生活每天都是在工作一天，到了家里想要一個比較安靜的環(huán)境，但是常常有客人到來門鈴顯得很煩人，這樣

7、就造成了心情不好，如果采用本文所要設計的迎客，不吵人門鈴，就可以完全避免門鈴不停地響，這部分門鈴需要機械開關，具有電路新穎，結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高，性能穩(wěn)定和安全可靠等特點，并且可以代替客人向主人的到訪表示一種禮貌，表達客人對主人的到來。</p><p>　　但不太吵到主人門鈴，當客人按下按鈕時門鈴會發(fā)出但是再次按下時需要等到60S以后才能再次觸發(fā)門鈴響聲，在這60S內(nèi)你按下按鈕是沒有反應的，就像這樣來回循環(huán)。<

8、;/p><p>　　關鍵詞： 電子門鈴；定時器；門鈴芯片</p><p><b>　　第1章 緒 論</b></p><p>　　“門鈴”的作用顧名思義就是提醒主人開門?！伴T鈴”這玩意在中國古代較少聽說，有錢的大戶人家是在大門上裝有裝飾性的門環(huán)，叫門的人可用門環(huán)拍擊環(huán)下的門釘發(fā)出較大的響聲，有現(xiàn)代“門鈴”的作用。“門鈴”在外國電影的古代片中常有

9、出現(xiàn)，也多是有錢的人戶在門前吊著一只碩大的青銅手柄。馬車夫?qū)⒖腿怂偷介T前的時候，會順便拉拉它牽動里面的鈴當以示來人。 在近代“門鈴”不再是有錢人家的專項，“門鈴”已在平民百姓人家廣泛普遍應用。各式各樣的“門鈴”比比皆是，“門鈴”的作用也不僅僅是局限敲門。</p><p>　　隨著人們生活質(zhì)量的提高，原始的門鈴遠遠不能滿足現(xiàn)代生活的需要，人們需要更人性化、個性化、趣味化、智能化的居家門禁系統(tǒng)，可以使人們在外出時不會

10、錯過一些來訪客人的重要信息，正是基于這種思想，在總結(jié)單純的“叮咚”門鈴和語音門鈴的基礎上設計了將兩者結(jié)合起來，真正實現(xiàn)在較高的性價比基礎上實現(xiàn)了系統(tǒng)的人性化，智能化。</p><p>　　隨著電子技術的飛速發(fā)展，80年代出現(xiàn)了電子集成電路。這是一種封裝在小型印刷電路板上的大規(guī)模集成電路。當觸發(fā)輸入的一個觸發(fā)信號，它就會按內(nèi)部存儲好的程序，發(fā)出一曲優(yōu)美動聽的音樂。近年來，又出現(xiàn)了內(nèi)存語言程序或聲響程序的集成電路，觸

11、發(fā)后，會發(fā)出“謝謝光臨”、“叮咚”、“抓小偷”等語言聲或模擬動物叫聲、?？┞?、警笛聲等聲響。這種集成電路已被廣泛應用于電子玩具、門鈴、鐘表或報警裝置上。</p><p>　　本文設計的電子門鈴不僅具普通電子門鈴的功能，而且還具有一些擴展功能。著重在不吵人上。</p><p><b>　　不吵人門鈴設計方案</b></p><p>　　2.1 門

12、鈴的設計目的</p><p>　　1.有些不文明的來訪者常常會按住門鈴按鈕不放，使門鈴長響，令人感到很厭煩。這個設計就是解決這一問題。</p><p>　　2.掌握555叮咚音響電子門鈴電路的組成、工作原理計。</p><p>　　3.了解并掌握電路的一般設計方法，具備初步的獨立設計能力。</p><p>　　4.在設計電路的過程中熟練掌握5

13、55定時器以及由他構(gòu)成的各種電路的結(jié)構(gòu)和用途。</p><p>　　2.2 門鈴的設計要求</p><p>　　當按下門鈴按鈕，555定時器A1定時3秒門鈴揚聲器響3秒。555定時器A1定時的同時555定時器A2定時60秒，在這555定時器A2定時期間按動門鈴按鈕，則門鈴揚聲器不發(fā)生，等555定時器A2定時完成60秒后在按動門鈴按鈕，門鈴揚聲器才能發(fā)出響聲，555定時器定時3秒，門鈴揚聲器

14、響3秒，同時555定時A1器定時的同時555定時器A2則同時定時60秒，依次循環(huán)。</p><p><b>　　2.3 門鈴的發(fā)展</b></p><p>　　在現(xiàn)在的世界上，門鈴是每個家庭不可缺少的，從而促進了門鈴的發(fā)展，出現(xiàn)了很多不同門鈴，也具有不同的效果。</p><p>　　我這次的設計就是門鈴，設計的是不吵人門鈴。在當今世界下，每個人

15、的隨著工作的節(jié)奏加快，從而使自己的生活節(jié)奏也加快，這就造成了大多數(shù)人到了家里想安靜的休息一下，如果就在你休息或則你在做事情又不能及時去開門時你的門鈴不停的響，就會感到很厭煩。</p><p>　　現(xiàn)在我的不吵人門鈴設計解決了這一個問題。不吵人門鈴在現(xiàn)在的很多家庭都很實用的。當按下不吵人門鈴按鈕時，不吵人門鈴響3秒，3秒過后不論來人怎么按動不吵人門鈴按鈕，不吵人門鈴都不會再響，等到60秒過后在按動不吵人門鈴按鈕，不

16、吵人門鈴才會再響3秒，3秒過后客人不論怎么按動不吵人門鈴，不吵人門鈴都不會再響，等到60秒后，再次按動不吵人門鈴時，不吵人門鈴才會再次響3秒，依次循環(huán)。</p><p>　　這樣這個設計就達到了，用戶的要求。當你在休息或者在做一些不能及時去開門的事情的時候，就不用擔心門鈴會給你厭煩的感覺。</p><p>　　第3章 不吵人門鈴硬件設計 </p><p><

17、b>　　3.1 設計原理</b></p><p>　　不吵人門鈴電路圖3-1所示，它主要由兩塊555時基電路A1、A2和一塊門鈴芯片A3等部分組成。</p><p>　　圖3-1 不吵人門鈴的電路圖</p><p>　　555時基電路A1、A2均接成開機（即輸出高電平）的定時工作模式，但它們定時時間不同。A1用來控制整個電路的通電時間，即控制兩次有

18、效按下SB的間隔時間；A2控制每次按下門鈴SB后聲響的的持續(xù)時間。</p><p>　　平時，門鈴按鈕SB打開，整個電路不通電，揚聲器B無聲。</p><p>　　當有人按動SB時，時基電路A1、A2即進入定時狀態(tài)，其輸出端（3腳）分別輸出高電平，繼電器K1、K2動作吸合，K1常開觸點k1閉合，將SB兩端短接，所以松開SB后，整機電源仍處于接通狀態(tài)。</p><p>

19、;　　K2的常開觸點k2閉合，接通門鈴芯片A3的電源，由于A3的觸發(fā)TRI事先已與電源正端Vdd相連，所以A3即輸出內(nèi)儲聲源信號聲，經(jīng)三極管VT放大后推動揚聲器發(fā)聲。</p><p>　　經(jīng)3s左右的延遲，電容R2充電至2/3Vdd，A2復位，定時結(jié)束，K2釋放，觸點K2跳開，A3電源被切斷，揚聲器便停止發(fā)聲，但此時K1仍保存吸合狀態(tài)，所以來訪者如果繼續(xù)按動SB，室內(nèi)門鈴不會發(fā)聲吵人。</p>&l

20、t;p>　　只有經(jīng)60s左右的延遲時間后，電容C1才經(jīng)R1充電至2/3Vdd,A1的定時結(jié)束，3腳輸出低電平，K1釋放，觸點K1跳開，此時在按動SB，A1、A2重新進入定時狀態(tài)，門鈴才能又響2s左右時間。</p><p>　　3.2 元器件的選擇</p><p>　　3.2.1 門鈴芯片</p><p>　　A3選用浙江蕭山順達電子生產(chǎn)的KD-9300D型門

21、鈴芯片，門鈴芯片是一個聲音存儲器，把你想要的聲音存儲在芯片中，通過三極管放大揚聲器把聲音發(fā)出來。</p><p>　　3.2.2 三極管</p><p>　　三極管，全稱應為半導體三極管，也稱雙極型晶體管、晶體三極管，是一種電流控制電流的半導體器件其作用是把微弱信號放大成輻值較大的電信號， 也用作無觸點開關。晶體三極管，是半導體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。三極

22、管是在一塊半導體基片上制作兩個相距很近的PN結(jié)，兩個PN結(jié)把整塊半導體分成三部分，中間部分是基區(qū)，兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，排列方式有PNP和NPN兩種。</p><p>　　VT選用9013型等硅NPN小功率三極管，要求B=100，VT可直接插焊在A3自帶的小印制板電路上，在本設計中三極管用于放大門鈴芯片的聲音。</p><p>　　3.2.3 開關二極管</p><

23、;p>　　開關二極管是半導體二極管的一種，是為在電路上進行"開"、"關"而特殊設計制造的一類二極管。它由導通變?yōu)榻刂够蛴山刂棺優(yōu)閷ㄋ璧臅r間比一般二極管短，主要用于電子計算機、脈沖和開關電路中。</p><p>　　VD1-VD4采用1N41418型普通硅開關二極管。</p><p>　　3.2.4 555定時器</p>&l

24、t;p>　　555定時器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件。一般用雙極型工藝制作的稱為 555，用互補金屬氧化物（CMOS ）工藝制作的稱為 7555，除單定時器外，還有對應的雙定時器556/7556。</p><p>　　555定時器的電源電壓范圍寬，可在4.5V-16V工作，7555可在3-18V 工作，輸出驅(qū)動電流約為200mA，因而其輸出可與TTL、CMOS或者模擬電路電平兼容段的保護線和中

25、性線合并為PEN線，從某點以后分為保護線和中性線。在本設計中用于定時，不吵人門鈴設計中用到了二個555定時器我分別用A1、A2來表示這二個555定時器，A1用來定時60秒，A2用來定時3秒。</p><p>　　3.2.5 碳膜電阻</p><p>　　碳膜電阻器是膜式電阻器中的一種。它是采用高溫真空鍍膜技術將碳緊密附在瓷棒表面形成碳膜，然后加適當接頭切割，并在其表面涂上環(huán)氧樹脂密封保護

26、而成的。其表面常涂以綠色保護漆。碳膜的厚度決定阻值的大小，通常用控制膜的厚度和刻槽來控制電阻器。</p><p>　　R1、R2選用RTX-1/8W型碳膜電阻器。在本設計中用于控制555定時器的定時時間。</p><p>　　3.2.6 電鋁電解電容和普通瓷片電容</p><p>　　電鋁電解電容器是由鋁圓筒做負極，里面裝有液體電解質(zhì)，插入一片彎曲的鋁帶做正極而制

27、成的電容器稱作鋁電解電容器。</p><p>　　C1、C3選用CD11L-16V型電鋁電解電容器。</p><p>　　瓷片電容是一種用陶瓷材料作介質(zhì)，在陶瓷表面涂覆一層金屬薄膜，再經(jīng)高溫燒結(jié)后作為電極而成的電容器。通常用于高穩(wěn)定振蕩回路中，作為回路、旁路電容器及墊整電容器。</p><p>　　C2、C4采用CT1型普通瓷介電容器。在本設計中用于控制555定時器

28、的定時時間。</p><p>　　3.2.7 電磁繼電器</p><p>　　電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點

29、與原來的靜觸點（常閉觸點）釋放。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制電路和高壓工作電路。</p><p>　　K1、K2選用4098、4099型等DC 6V小型電磁繼電器，在本設計中通過555定時器定時K1、K2線圈吸合，

30、來控制門鈴發(fā)生的時間和控制門鈴間隔定時時間。</p><p>　　電動揚聲器B選用0.5W、8歐姆小型電動揚聲器，在本設計中用于不吵人門鈴發(fā)聲。</p><p>　　不自鎖按鈕SB不自鎖按鈕，在本設計中用于控制不吵人門鈴開啟。</p><p>　　電源G1、G2分別采用兩節(jié)5號電池串聯(lián)供電，在本設計中用于給不吵人門鈴提供電源。</p><p>

31、;　　3.3 門鈴門鈴按鈕的時間間隔電路</p><p>　　控制門鈴按鈕時間間隔電路（如圖3-2）：</p><p>　　圖3-2 控制門鈴按鈕時間間隔電路</p><p>　　在本設計中用到了2個555定時器，我把它命名為A1、A2。他們分別控制SB的時間間隔時間和控制電動揚聲器的聲響時間，其中控制SB的時間間隔的555定時器是A1（見圖3-2），A1的時間控

32、制是由的C1和R1控制的。</p><p>　　3.4 門鈴揚聲器的聲響時間電路</p><p>　　揚聲器的聲響時間電路（如圖3-3）：</p><p>　　圖3-3 揚聲器B響聲時間控制電路</p><p>　　在本設計中的555定時器，我命名為A2（見圖2-3），A2是控制揚聲器的聲響時間，A2的時間控制是R2和C3控制的。</

33、p><p>　　3.5 門鈴發(fā)聲電路</p><p>　　門鈴發(fā)聲電路圖（如圖3-4）：</p><p>　　圖3-4 門鈴發(fā)聲電路</p><p>　　在此電路圖中有音樂芯片我把它命名為A3，電動揚聲器命名為B，三極管命名為VT，有它們來組成該電路的發(fā)聲電路。K1常開觸點k1閉合，將SB兩端短接，所以松開SB后，整機電源仍處于接通狀態(tài)。K2釋

34、放，觸點k2跳開，A3電源被切斷，揚聲器便停止發(fā)聲,但此時k1仍保存吸合狀態(tài)，所以來訪者如果繼續(xù)按動SB，室內(nèi)門鈴不會發(fā)聲吵人。</p><p>　　第4章 調(diào)試與驗證</p><p><b>　　4.1 調(diào)試</b></p><p>　　在這個不吵人門鈴設計中，我調(diào)試了三次，兩次失敗一次成功，前面的兩次失敗的現(xiàn)象是555定時器定的時間達不到

35、設計要求，通過我不斷的努力我終于找到了失敗的原因所在，調(diào)試狀態(tài)如下：</p><p>　　當有人按動SB時，時基電路A1、A2即進入定時狀態(tài)，其輸出端分別輸出高電平，繼電器K1、K2動作吸合，K1常開觸點k1閉合，將SB兩端短接，所以松開SB后，整機電源仍處于接通狀態(tài)。</p><p>　　K2的常開觸點k2閉合，接通門鈴芯片A3的電源，所以A3即輸出內(nèi)儲聲源信號聲，推動揚聲器發(fā)聲。<

36、;/p><p>　　經(jīng)3s左右的延遲，電容R2充電，A2復位，定時結(jié)束，K2釋放，觸點K2跳開，A3電源被切斷，揚聲器便停止發(fā)聲，但此時K1仍保存吸合狀態(tài)，所以來訪者如果繼續(xù)按動SB，室內(nèi)門鈴不會發(fā)聲吵人。</p><p>　　只有經(jīng)60s左右的延遲時間后，電容C1才經(jīng)R1充電,A1的定時結(jié)束，3腳輸出低電平，K1釋放，觸點K1跳開，此時在按動SB，A1、A2重新進入定時狀態(tài)，門鈴才能又響3s

37、左右時間。</p><p><b>　　4.2 實物圖片</b></p><p>　　為了我的設計好看我把我焊接好的電路板進行封裝，沒有封裝前的不吵人門鈴電路板為圖4-1。封裝后的不吵人電子門鈴為圖4-2。</p><p>　　圖4-1 為封裝前的電路板</p><p>　　圖4-2 為封裝后的不吵人門鈴</

38、p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　在本次畢業(yè)設計中制作出了不吵人門鈴，能夠?qū)崿F(xiàn)當有人到來時候按動不吵人門鈴，不吵人門鈴響3秒左右，要等60秒之后才能在響，如果客人繼續(xù)按動不吵人門鈴按鈕則不吵人門鈴不發(fā)聲，等到60秒后再次按動不吵人門鈴按鈕，則不吵人門鈴再次發(fā)聲，不吵人門鈴響3秒左右，依次循環(huán)。</p><p>　　電路原

39、理要注重理論，更應注重實踐，在接受知識的同時，培養(yǎng)自己的能力。我的設計是不吵人門鈴，在這個不吵人門鈴設計中，我調(diào)試了三次，兩次失敗一次成功，前面的兩次失敗的現(xiàn)象是555定時器定的時間達不到設計要求，通過我不斷的努力我終于找到了失敗的原因所在，原來是我前二次的失敗中我把R1、R2的阻值弄錯了，我把本來需要千歐姆的電阻弄成了歐姆級電阻，所以導致A1、A2控制不了設計需要的時間。在此設計中我運用了大量的電路，也差不多的知道里面的原理。經(jīng)過很久

40、時間的努力，終于完成了畢業(yè)設計。</p><p>　　這次的課程設計，是在大學里面難度最大的一次實踐，說實話，最開始的時候，我信心滿滿的，總想做得好一點能創(chuàng)新最好，但在其過程中，遇到的問題越來越多心里很沒底，畢竟是第一次，所以就只好按照老師給的題目完成就好，但在調(diào)試過程中，心里很不是滋味，很惱火，直至電路實現(xiàn)不吵人電子門鈴的全部功能后，才覺得這次畢業(yè)設計很有意義很開心。</p><p>&

41、lt;b>　　致 謝</b></p><p>　　畢業(yè)論文暫告收尾，這也意味著我在校的三年學習生活既將結(jié)束?；厥准韧?，自己一生最寶貴的時光能于這樣的校園之中，能在眾多學富五車、才華橫溢的老師們的熏陶下度過，實是榮幸之極。在這三年的時間里，我在學習上和思想上都受益非淺。這除了自身努力外，與各位老師、同學和朋友的關心、支持和鼓勵是分不開的。</p><p>　　非常感謝*老師

42、在我大學的最后學習階段——畢業(yè)設計階段給自己的指導，從最初的定題，到資料收集，到寫作、修改，到論文定稿，她給了我耐心的指導和無私的幫助。為了指導我們的畢業(yè)論文，她放棄了自己的休息時間，她的這種無私奉獻的敬業(yè)精神令人欽佩，在此我向她表示我誠摯的謝意。同時，感謝所有任課老師和所有同學在這三年來給自己的指導和幫助，是他們教會了我專業(yè)知識，教會了我如何學習，教會了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進步，在此向他們表示我由衷的謝意

43、，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來越多的優(yōu)秀人才。</p><p>　　寫作畢業(yè)論文是一次再系統(tǒng)學習的過程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新的學習生活的開始。我將銘記我曾是一名四川信息職業(yè)技術學院學子，在今后的工作中把學校的優(yōu)良傳統(tǒng)發(fā)揚光大。</p><p>　　感謝各位老師的批評指導。</p><p><b>　　參考文獻</b></p>

44、<p>　　【1】韓焱主編. 《數(shù)字電子技術基礎》.北京.電子工業(yè)出版社，2009.</p><p>　　【2】畢滿清主編. 《電子技術實驗與課程設計》.北京.機械工業(yè)出版社.2005.</p><p>　　【3】張曉東主編. 《電工實用電子制作》.國防工業(yè)出版社.2004年.</p><p>　　【4】楊志忠主編. 《數(shù)字電子技術》.高等教育出版社