声控报警器设计

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1、创新产品设计声控报警器设计姓名孟黎明学号200628365班级07自升指导老师臧淑燕赵先伟本设计利用压电陶瓷片作为声传感器获得电压，经三极管9013反向放大后触发由NE555集成芯片构成的单稳态触发器和多谐振荡器，输出电压驱动蜂鸣器和发光二极管工作。经过调试，实现课设要求。关键字：C9013；NE555；单稳态触发器；多谐振荡器AbstractThedesignuseavoicesensortogetelectrievoltage,afterusingTT9013enlargetheelectricvoltagetriggertheOne-shotandtheAstableM

2、ultivibrator,theoutputtingwilldrivethemachineofspeakerandLightwork.Keywords:C9013;NE555;One-shot;AstableMultivibrator1、设计任务及要求1•釆用压电陶瓷片作声传感器；2.选择适当的放大器，将传感器的信号放大后，触发报警电路；3.报警方式为声咅及发光管。2、方案论证和选择方案1:采用压电陶瓷片采集声音信号，采用LM324放大经过反向后输出，输岀信号触发单稳态触发器和多谐振荡器工作，触发报警电路，但是使输出反向比较麻烦且元件利用率不高，LM324只利用了其屮一部分，

3、并且触发信号没必要太大，不予采用；方案2:采用压电陶瓷片采集声音信号，经三极管C9013反向放大后触发一个NE555芯片构成单稳态触发器，驱动蜂鸣器和发光二极管工作，发光二极管和蜂鸣器两端用稳压管使电压稳定，但是单稳态触发器是低电平触发，时间比较短暂，报警不明显，不易觉察，不予采用；方案3:在方案1的基础上增加多谐振荡器，再输岀到报警部分两端，驱动其工作，仍然采用稳压管使其稳压，稳压管的稳压值不能高于5V,否则就不起作用，电路虽然增加元件，但是电路并不变得复杂，也比较经济3、系统框图4、电路的工作原理4.1声音采集放大压电蜂鸣片由压电陶瓷片和金属振动板粘粘而成，由振荡电路激励

4、，通过压电效应，釆集声音信号并将其转换为电信号，其振动方式如图1:图1压电陶瓷片的振动方式这部分电路比较简单，由压电陶瓷片采集声音，使其转换为电信号，经过三极管共射反向放大后触发由555构成的单稳态时基电路。放大倍数只要够大就能够触发后而电路工作。（本课设选用放大倍数为176的NPN三极管）4.2时钟信号产生电路2.2.1NE55518275553645放电绻5图2NE555内部结构图和芯片引脚图NE555时基集成芯片的电路结构和芯片引脚图如图1所示。他含有两个电压比较器Cl、C2,一个基本RS触发器，一个放电开关管Td,比较器的参考电压由三只5K的电阻构成的分压器提供。分压

5、器分别使高电平比较器C1的同相输入端和低电平比较器C2的反相输入端的参考电平为2Vcc/3和Vcc/3oCl、C2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号从6脚输入并超过参考电平2Vcc/3吋，触发器复位，555的输出3脚为低电平，同时放电开关管导通。当输入信号从2脚输入并低于Vcc/3时，基本RS触发器置位，555的输岀Vo为高电平，同时放电开关管截止。4脚是复位脚，当为低电平时，555输出低电平。平时4脚开路或接Vcc。5脚是外加控制电压输入端，当5脚外接一个输入电压时，则改变比较器的参考电压，不接外加电压吋，5脚通常接一个O.OluF的电容到地，用来消除外

6、來的干扰，以确保参考电平稳定。Td是放电管，当Td导通时，为放电端7脚提供低阻抗放电通路。555定时器主要通过电阻R和电容C构成充放电电路，并由两个比较器来检测电容上的电压，以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。利用它可以构成从微秒到数十分钟的延吋电路、单稳态触发电路、多谐振荡器、施密特触发器等脉冲产生或波形变换电路。4.2.2由NE555构成的单稳态触发器电路RaCONTInputvcc-Ad7RESETDISCHTHRESTRIGvccOUTOutputGNDnr图3由NE555构成的单稳态触发器电路由NE555构成的单稳态触发器如图3所示，将555定时器的2号脚作为外

7、触发信号的输入端，将THR输入端与放电三极管TD的放电端DISC连在一起,并接在RC回路屮的VC端。单稳态触发器的外触发信号的有效电平为低电平，如果没有触发信号，VI处于高电平(V12>VCC/3)o这时，放点三极管导通VC约为0,即V1KVCC/3,使得VC1二1、VC2二1,基木RS触发器处于保持状态，Q二0,VO二0,这是单稳态触发器的稳态。在输入脉冲下降沿的触发下，V12跳变到VCC/3以下，RS被置1,输出为高电平，电路进入暂稳态，TD截止，VCC开始经过RA对电容充电。当VC电压上升到VO2