汽车报警器_课程设计说明书(编辑修改稿)

汽车报警器_课程设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

该模块接 555单稳态触发电路模块，决定该报警器工作频率。 多谐振荡器接通电源以后，电容 C被充电，当 VC上升到 2VCC/3 时，使得 VO为低电平同时放电三极管 T导通，此时电容 C通过 R2 和 T 放电， VC 下降。 当 VC下降到 VCC/3时， VO 翻转为高电平。 电容器 C放电所需的时间为： tPL=R2Cln2≈ 当放电结束时， T截止， VCC将通过 R R2 向电容器 C充电， VC 由 VCC/3上升到 2VCC/3 所需时间为： tPH=(R1+R2)Cln2≈ （ R1+R2） C 当 VC 上升到 2VCC/3 时，电路又翻转为低电平。 如此周而复始，于是，在电路的输出端就得到一个周期性的矩形波。 其震荡频率为 : f=1/(tPL+tPH)≈ (R1+2R2)C，即为该报警器的工作频率。 由于 555定时器内部的比较器灵敏度较高，而且采用差分电路形式，用 555定时器组成的多谐振荡器的震荡频率受到电源电压和温度变化的影响很小。 10 西华大学课程设计说明书 声、光报警电路模块设计 D3L E D R E DC60 .0 4 7 FL S 1S P E A K E R 图 35 声光报警模块电路图 该模块是整个报警电路的最后一个模块，其中喇叭的一端与 555 多谐振荡模块的输出相接，再把喇叭另外一端接地。 当电路图完全正确时，则仿真开始，喇叭会发出相应的报警声。 择 下面就相关电路中的参数计算以及元器件的选择进行说明。 LSTTL 型四位大小比较器电路 元器件表见表 31所示。 表 31 元器件选择表 序号 名称 主要参数 数量 R1 电阻 30K 1 R2 电阻 27K 1 R3 电阻 10 1 R4 电阻 10 1 R5 电阻 10 1 R6 电阻 10 1 R7 电阻 10 1 R8 电阻 10 1 R9 电阻 10 1 11 西华大学课程设计说明书 R10 电阻 10 1 R11 电阻 10 1 R12 电阻 10 1 R13 电阻 10 1 R14 电阻 10 1 R15 电阻 10 1 R16 电阻 10 1 U4U7 LSTTL 型四位大小比较器 74LS85 4 SW1 SW16 开关 SWSPST 16 U3 与非门 74LS13 1 方波发生电路 元器件表见表 32所示。 表 32 元器件选择 表 序号 名称 主要参数 数量 R17 电阻 10 1 R18 电阻 10 1 R19 电阻 10K 1 C1 电容 100nF 1 U8 运算放大器 LM741 1 D1D2 二极管 BZX55C15RL 2 555 单稳态触发电路 元器件表见表 33所示。 表 33 元器件选择 表 序号 名称 主要参数 数量 C2 电容 1uF 1 C3 电容 1 U1 NE555 单稳态触发器 1 RV1 滑动变阻器 10K 1 555 多谐振荡器电路 元器件表见表 34所示。 12 西华大学课程设计说明书 表 34 元器件选择表 序号 名称 主要参数 数量 C4 电容 1 C5 电容 1 R20 电阻 10K 1 U2 NE555 多谐振荡器 1 RV2 滑动变阻器 50K 1 声、光报警电路 元器件表见表 35所示。 表 35 元器件选择表 序号 名称 主要参数 数量 C6 电容 1 D3 LED 灯 LED 1 本系统中主要使用了如下一些功能器件： LSTTL 型四位大小比较器 ， 555单稳触发器。 下面就这些器件的功能特点、主要参数和使用方法作相应说明。 LSTTL 型四位大小比较器的介绍 A010A112A213A315B09B111B214B31A B2Q A B7A = B3Q A = B6A B4Q A B5U27 4 L S 8 5 图 36 74LS85外引线排列图 这种四位大小比较器 在功能上 能进行二进制码和 BCD（ 8421）码大小的比较。 它可以对两个四位字（ A、 B）进行译码后而作出三种比较判断，并将结果在三个输出端输出。 不需外加门，就完全可扩展到任何位。 对较长字的比较可以把比较器级联起来进行。 处理低有效位级的输出端 AB, AB 和 A=B 接到下一级处理高有效位级相应的 AB, AB和 A=B 输入端上。 处理最低有效位的级一定要有一个高电平电压加到 A=B 输入端。 本电路级联通道 13 西华大学课程设计说明书 只有一个二级门延迟，可减小长“字”的总比较时间。 表 36 LSTTL 型四位大小比较器功能表 比较输入 级联输入 输出 A3， B3 A2， B2 A1， B1 A0， B0 AB AB A=B AB AB A=B A3B3 H L L A3B3 L H L A3=B3 A2B2 H L L A3=B3 A2B2 L H L A3=B3 A2=B2 A1B1 H L L A3=B3 A2=B2 A1B1 L H L A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0B0 H L L A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0B0 L H L A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0=B0 H L L H L L A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0=B0 L H L L H L A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0=B0 L L H L L H A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0=B0 H L L H A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0=B0 H H L L L L A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0=B0 L L L H H L H=高电平 L=低电平 =不定 555 单稳触发器介绍 R4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U3NE 5 5 5 图 37 555定时器 555 定时器的功能主要由两个比较器决定。 两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。 在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3， C2 的反相输入端的电压为 VCC /3。 若触发输入端 TR 的电压小于 VCC /3，则比较器 C2 的输出为 0，可使 RS 14 西华大学课程设计说明书 触发器置 1，使输出端 OUT=1。 如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于 VCC /3，则 C1 的输出为 0， C2 的输出为 1，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。 表 37 555 定时器管脚功能表 管脚 功能 1 脚 外接电源负端 VSS 或接地，一般情况下接地。 2 脚 低触发端 3 脚 输出端 Vo 4 脚 是直接清零端。 当端接低电平，则时基电路不工作，此时不论、 TH 处于何电平，时基电路输出为 “0”，该端不用时应接高电平。 5 脚 VC 为控制电压端。 若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时 ，应将该端串入一只 ，以防引入干扰。 6 脚 TH高触发端 7 脚 放电端。 该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。 8 脚 外接电源 VCC，双极型时基电路 VCC 的范围是 ~ 16V， CMOS 型时基电路 VCC的范围为 3 ~ 18V。 一般用 5V。 15 西华大学课程设计说明书 块 的联接 各个单元模块连接的具体关系参见附录 1。 16 西华大学课程设计说明书 4 系统调试 仿真软件 Proteus Proteus软件 是英国 Labcenter electronics公司出版的 EDA工具软件 （该软件 中国 总代理为广州风标电子技术有限公司）。 它不仅具 有其它 EDA 工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。 它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。 虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。 Proteus 是世界上著名的 EDA 工具 (仿真软件 )，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到 PCB 设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。 是目前世界上 唯一将电路仿真软件、 PCB 设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持 805 HC1 PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3 AVR、 ARM、8086 和 MSP430 等， 2020 年即将增加 Cortex 和 DSP 系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。 在编译方面，它也支持 IAR、 Keil 和 MPLAB 等多种 编译器。 Proteus 软件具有其它 EDA工具软件（例： multisim）的功能。 这些功能是 ： （ 1）原理布图 ， （ 2）。