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时间:2018-12-26
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1、电子课程设计引言当今社会科学技术飞速发展,日新月异,尤其电子信息技术突飞猛进。随着技术的发展,电子新产品不断涌现。电子技术的广泛应用,促进了工农业的发展,也丰富了我们的物质文化生活。电子止鼾器是一种能在使用者打鼾时发出微弱电脉冲信号从而刺激使用者改变睡眠姿势的电子产品。由于打鼾既有损于身体健康,又影响他人休息;针对这种情况,我们研发出这种产品,由于它工作简单,使用方便。激发电脉冲信号不会对人体构成伤害。长期使用该止鼾器可帮助打鼾者改变这种不良习惯,从而有利于人们身心健康的发展。因此,我们有理由相信我
2、们的产品具有良好而广泛的市场前景,会得到广大使用者的认可和喜爱。我们设计的这个课题很多不足之处,希望给予改正。-23-电子课程设计第1章概述1.1止鼾器止鼾器作为一种新型的电子产品,是满足人们的需要而设计的。能够有效的减少打鼾者的打鼾次数,对打鼾者的身体健康以及家人的睡眠质量有很大的提高。因而这种方便、安全、小巧实用的产品被大众接受。随着科技的发展止鼾器越来越先进,越来越绿色环保并且价格也越来越便宜。图1展示的就是几种常见的电子止鼾器。图1.1止鼾器实物图1.2555定时器555定时器可以说是模拟电
3、路与数字电路结合的典范。555是美国Signetics公司1972年研制的用于取代机械式定时器的中规模集成电路,因输入端设计有三个5kΩ的电阻而得名。此电路后来竟风靡世界。目前,流行的产品主要有4个:BJT两个:555,556(含有两个555);CMOS两个:7555,7556(含有两个7555)。555定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。555
4、定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图1.2和图1.2所示。它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个RS触发器,一个放电管-23-电子课程设计T及功率输出级。它提供两个基准电压VCC/3和2VCC/3。常见定时器555系列芯片广泛用于各种电子电路的波形发生端和前端波形整形。图1.2555定时器的内部电路框图图1.2555定时器的外引脚排列图-23-电子课程设计第2章课程设计任务及要求2.1设计任务设计一个电子止鼾器,能够将打呼声转化为电信号,经过音频放大电路放大加到芯片NE555中是刺激
5、脉冲产生器工作,在脉冲变压器的二次侧产生刺激电脉冲,此刺激电脉冲电脉冲加在打鼾者身体某部位,使打鼾者改变睡姿。2.2设计要求基本要求:1用Multisim设计其原理图,要求显示要求元器件布局合理整洁,连线简单有序;2、用Multisim对设计其原理图经行有效仿真,得到仿真结果并分析功能实现程度;3、能够产生刺激电脉冲;4、方便,安全,好用;发展要求:1、灵敏度好,精确收集声音信号,并转化成电信号;2、用Protel99SE、Proteus、Modelsim等他仿真软件对方案进行仿真确保理论分析的真确
6、性3、Protel99SE设计PCB时使用手动布线;4、绿色环保,符合设计要求。-23-电子课程设计第3章理论设计3.1方案设计的比较及选定3.1.1方案设计的比较该方案可以有多种设计思路与可行性方案第一种方案:采用NE555时基集成电路制作的电子止鼾器。图3.1是由音频检测放大电路和脉冲产生器电路组成。音频检测放大电路由桥式整流器、传声器(话筒)BM、音频放大管V1、V2、电容器C1、C2和电阻器R1~R4组成。电源经过桥式整流滤波电路产生9V直流电压。接通电源开关S后,该电子止鼾器的音频检测放大
7、电路进入工作状态。此时若使用者打鼾时,传声器BM会将鼾声变为电信号。该信号经V1、V2放大后,加至IC的4管脚,使刺激脉冲产生器工作,在脉冲变压器T2的二次侧产生刺激电脉冲,此刺激电脉冲通过电极加在打鼾者身体某部位(例如手、脚、颈或后背等处),使打鼾者改变睡眠姿势。停止打鼾后,刺激脉冲立即消失。图3.1.1方案一的放大部分电路原理图第二种方案:采用分立元件制作的电子止鼾器,它由鼾声检测放大电路和脉冲振荡器组成。鼾声检测检测放大电路有扬声器BL、耦合变压器T1、电容器C1、C2、音频放大晶体管V1、V
8、2、电阻R1~R3和电位器RP1、RP2等组成。脉冲振荡器由二极管VD1、振荡管V3、电容器C3、脉冲变压器T2和电位器RP3等组成。接通开关S后,鼾声检测放大电路进入工作状态。在-23-电子课程设计无鼾声时,V2的集电极无音频电压输出,V3处于截止状态,电极A、B两端无刺激脉冲输出。当有鼾声发出时,鼾声经扬声器BL转换成电信号。该电信号经T1和C1耦合至V1的基极,经V1和V2放大后,从V2的集电极输出,在经过VD1加至V3的基极,使脉冲振荡器振荡工作,从A、B两端
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