婴幼儿尿床报警器设计

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1、沈阳航空航天大学北方科技学院2012年模拟电子技术基础课程设计绪论我国是世界上人口最多的国家,婴幼儿总数也位居于前列,因而婴儿的监护一直是每个家庭所关心的重要问题。目前就大多数家庭而言,他们还主要依靠家人来时时刻刻看守孩子,这就造成了父母日常生活的很大不便;同时,又考虑到婴儿没有自主行为能力,只能通过某种方式让其在尿湿状态后及时地被父母发觉,才可以尽早采取相应的处理措施.为此我们通过设计一个婴幼儿尿床报警器来进行警报处理。本次课程设计研究的是婴幼儿在尿床后能够自动报警的电路，其中包括电源、湿度传感器和声音报警器，电源为整个电路供电，湿度传感器用来收集信号，控

2、制电路的声音报警器进行发声报警。本次课程设计主要为了培养我们运用基本知识进行简单设计电路的能力,动手能力，实际操作能力，以及相互配合团结合作的能力，从而使我们的实践能力得到一个显著的提高。一、课程设计目的和意义：16沈阳航空航天大学北方科技学院2012年模拟电子技术基础课程设计1.设计的目的：婴儿尿床报警器是在婴儿排尿后,能自动触发电路,使电路中的扬声器发出声音,及时提醒看护者更换尿布,这样既能使婴儿尿布及时更换,又减少了尿布更换次数,对婴儿的身心健康十分有益。此外,此报警器设计结构简单，报警迅速，能更加切合实际地保护婴幼儿身体健康。2.设计意义：本次设计是

3、由我们自己设计电路图,动手连接电路元件,制作而出的婴幼儿尿床报警器.进而将电子技术相关的理论知识与实践相结合,巩固了我们在课堂上学到的模拟电子技术基础的理论知识,培养了我们独立自主的实践能力,从而加深了我们对电子技术原理的理解,提升了学习电子技术的兴趣,为今后更好地投身于电子技术领域中打下良好的基础.16沈阳航空航天大学北方科技学院2012年模拟电子技术基础课程设计二、设计方案:1.基本原理分析：设计一种新颖的婴儿尿床报警器。当报警器检测到婴儿排尿后，报警器能自动发出“宝宝尿床啦”提醒语，既能使婴儿湿尿布及时更换，又减少尿布更换次数，对婴儿身心健康十分有益。

4、2.方案设计根据设计思路,列出如图2-1所示的方案框图方案框图：图2-1方案框图16沈阳航空航天大学北方科技学院2012年模拟电子技术基础课程设计三、工作原理及器件选择：1.工作原理：接通电源开关S后，电源GB为整机各电路提供工作电压。在婴幼儿未尿床时，湿敏传感器两端的电阻值几乎为无穷大，晶体管Vl截止，V2导通，二极管VD和晶体管V3均截止，语音集成电路低电平而不工作，扬声器BL不发声。一但婴幼儿尿床，湿敏传感器两端因尿液导电而由高阻状态变为低阻状态，使Vl正偏导通，V2截止，电源电压经RP对电容器CI充电，当Cl充电结束后(1-2min)，二极管VD与晶

5、体管V3相继导通，V3发射极输出，经过V4放大后，推动扬声器BL发出语音提醒声，调节RP的电阻值，可以改变婴幼儿尿床后报警器动作的延迟时间。2.方案电路原理图:根据方案推导及相关传感器,三极管,电阻,电容等元件组成图3-1所示的电路原理图.16沈阳航空航天大学北方科技学院2012年模拟电子技术基础课程设计图3-1方案电路原理图3.元器件简介：根据本课设题目，采用湿敏传感器，三极管，报警器，电阻电容，二极管等元器件。3.1湿敏传感器：湿敏传感器元件主要有电阻式、电容式两大类。　　16沈阳航空航天大学北方科技学院2012年模拟电子技术基础课程设计电阻式的特点：是

6、在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。图3-2(a)湿敏传感器(电阻式)电容式的特点：一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。16沈阳航空航天大学北方科技学院2012年模拟电子技术基础课程设计图3-2(b)湿敏传感器(电容式)本次课程设计中我们采用的是电容式湿敏传感器3.2三极管：采用3DG6NPN型号三极管特点：该产品采用外

7、延平面工艺结构，工作频率高、金属封装、体积小、重量轻、安装方便。使用范围：产品可用于高频震荡、高频小信号放大、小功率电源调整电路参数值：参数符号标称值单位集电极、基极击穿电压VCBO30V集电极、发射极击穿电压VCEO25V发射极、基极击穿电压VEBO5V集电极电流lc20mA集电极功率Pc625mW结温Tj150℃16沈阳航空航天大学北方科技学院2012年模拟电子技术基础课程设计贮存温TSTG-55—150℃图3-3（a）三极管参数值图3-3(b)3DG6型三极管3.3报警器：微型电动式扬声器：主要参数：额定电压：0.25V阻值：8Ω16沈阳航空航天大学北

8、方科技学院2012年模拟电子技术基础课程设计图3-4