基于555門窗防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)new

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1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)題目：實(shí)驗(yàn)一基于555門窗防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：地點(diǎn)與時(shí)間：2012.4.20科研樓A座3042012.4.27科研樓A座304【摘要】：本文依據(jù)題目要求，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于555門窗防盜報(bào)警器，并進(jìn)行了焊接與測(cè)試。該報(bào)警器由二極管與三極管進(jìn)行搭建，僅核心元件使用555，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便。測(cè)試結(jié)果表明，LED燈可亮，并基本實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能，但時(shí)間T與理論值有偏差。通過測(cè)量555管腳的波形，可以對(duì)其有一個(gè)定性與定量的認(rèn)識(shí)。一、任務(wù)要求1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）理解并掌握基于二極管的與門，或門構(gòu)造。 （2）理解并掌握基于三極管的反

2、相器構(gòu)造。 （3）理解并掌握555電路的單穩(wěn)電路。1.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)（1）設(shè)計(jì)一個(gè)門窗報(bào)警器，其中有三個(gè)窗兩個(gè)門，要求窗或門被打開時(shí)抱緊且可以分辨出是窗被打開還是門被打開。（2）在電路板上焊好該報(bào)警器，并進(jìn)行調(diào)試使其可以正常工作。（3）加載輸入開關(guān)信號(hào)，用萬用表測(cè)量門、窗三極管T的集電極輸出電壓；用示波器測(cè)量555器件的2腳、6腳、3腳的輸入輸出波形。1.3實(shí)驗(yàn)要求（1）搭建基于555的報(bào)警電路并能夠分析各模塊功能。 （2）實(shí)現(xiàn)硬件焊接、并進(jìn)行參數(shù)測(cè)量，能夠基于硬件分析信號(hào)，最終實(shí)現(xiàn)門窗開動(dòng)報(bào)警功能。 （3）記錄設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 二

3、、實(shí)驗(yàn)方案及原理2.1設(shè)計(jì)方案感應(yīng)信號(hào)產(chǎn)生電路→555延遲電路→報(bào)警輸出電路→2.2原理圖及概述1、總原理圖圖1.報(bào)警電路總電路2、門窗感應(yīng)觸發(fā)電路首先給出其邏輯門電路。因?yàn)轭}目并沒有要求可以分辨出是哪一扇門或窗被打開，則可以用或門來連接并列的門或窗。圖2.門窗感應(yīng)邏輯門電路最簡(jiǎn)單的，可以用二極管來構(gòu)造或門電路。一個(gè)兩輸入的電路可以這樣構(gòu)造：圖3.或門電路之后需要用三極管來構(gòu)造一個(gè)非門，則可以這樣構(gòu)造：圖4.二極管構(gòu)建的或門電路那么此部分總的電路圖為：圖5.門窗感應(yīng)總電路3、555單穩(wěn)振蕩電路在知道555各管腳功能的情況下，我們可以做如圖

4、下連接，使得其給出觸發(fā)的電壓。因?yàn)槭褂肦w滑動(dòng)變阻器，在知道其電阻范圍的時(shí)候需要算出合適的占空比，并選擇不同的R和C使得亮燈時(shí)間的長(zhǎng)度合適。具體計(jì)算與器件的選擇將在之后討論。圖6.555部分搭建4、報(bào)警電路 利用二極管構(gòu)造一個(gè)與門電路，使得任意一個(gè)開關(guān)被打開的情況下，該LED燈都會(huì)亮，一段時(shí)間后熄滅。圖7.LED報(bào)警電路5、理論計(jì)算與分析A、提供的器材：555集成電路及8腳座子各2個(gè) 20K電位器2個(gè) 3k電阻8個(gè) 20K電阻2個(gè) 二極管9個(gè)，三極管2個(gè) 103電容4個(gè)，105電容2個(gè) 航空飛線若干 萬能焊接板1塊LED燈2個(gè)開關(guān)5個(gè)B、

5、計(jì)算占空比已知所給電位器為203，需要求得與之對(duì)應(yīng)的電阻和電容；因?yàn)橛泄剑篢=1.1C(R+Rw)則易得時(shí)間T最大約為0.44s，符合電路的要求。三、硬件電路裝配與測(cè)量3.1實(shí)物圖圖8.焊接實(shí)物圖第一根向外接的線接5V電壓，第二根接地，這兩根都是第一個(gè)窗電路的外接線；而第二個(gè)門電路的5V線與第一個(gè)電路相連，則這個(gè)電路只有一根輸入線，第三根接地。3.2測(cè)量電壓1、加載5V電壓，輸入開關(guān)信號(hào)，用萬用表測(cè)量門、窗三極管T的集電極輸出電壓，測(cè)得輸出電壓為5V，之后變?yōu)?V。2、用示波器測(cè)量555器件的2腳、6腳、3腳的輸入輸出波形。因?yàn)橛袃蓚€(gè)電

6、路，故取第一個(gè)窗電路為例進(jìn)行測(cè)量。圖9.窗電路實(shí)物圖則可得輸出波形為：圖10.555的3腳波形圖圖11.6腳波形圖圖12.2腳波形圖3、測(cè)量LED燈的管腳，則波形為：由于燈閃爍時(shí)間過快，無法及時(shí)抓拍，故改為測(cè)量其波形圖。圖13.LED管腳波形圖由圖像可得，實(shí)際的T約1s，為與計(jì)算出的最大的T有偏差，這是因?yàn)殡娢黄髟谡{(diào)節(jié)的過程中沒有調(diào)到最大值和其他因素所致。四、結(jié)束語1、故障分析A、在剛開始調(diào)試的時(shí)候，門電路LED燈不亮，在保證布線正確的情況下，先檢查是否所有點(diǎn)都已經(jīng)焊好。發(fā)現(xiàn)問題為地線沒有焊好，繼續(xù)焊接。B、第一次窗電路燈一直亮，發(fā)現(xiàn)焊接

7、無問題，使用萬用表進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)跳線不穩(wěn)，并接好；依然不熄滅，使用小螺絲刀調(diào)節(jié)電位器。C、第一次亮燈后，第二次接上一直不亮，分析原因?yàn)榉烹姇r(shí)間過長(zhǎng)，因?yàn)榇藭r(shí)不宜再調(diào)整電阻值，則進(jìn)行人工放電。2、總結(jié)通過此次實(shí)驗(yàn)，加深了對(duì)基于二極管的與門，或門構(gòu)造的理解并學(xué)習(xí)了555電路的單穩(wěn)電路。同時(shí)也增強(qiáng)了動(dòng)手能力與分析解決問題的能力。