电子定时催眠电路-电子技术综合课程设计报告-推荐下载
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电子技术综合课程设计
报告
设计题目：电子定时的催眠电路的设计
专业班级：电信xxxx班
姓名学号： xx xxxxx
xxx xxxxx 指导教师： xxxxx 设计时间： 2015年6月18日
一、目的与意义
紧张工作一天后，人人都希望享受甜蜜的睡眠，但现在越来越多的人正受到睡眠问题的困扰。
经常睡眠不足，会使人心情忧虑焦急，免疫力降低，由此会导致种种疾病发生，如神经衰弱、感冒、胃肠疾病等。
本设计的内容是一款简易的电子定时催眠器，它是针对于那些因失眠而睡眠不足的现代人设计的。
当人睡觉时，打开催眠器，它就会发出单调重复的“哒哒”声，这适度二有节奏的响声可以安静情绪，镇静神经，使人的大脑处于松弛状态，具有一定的催眠作用，使失眠的人能够很快进入梦乡。
入睡后，催眠器能自动关机，不再消耗电能。
二、方案设计与论证
本课题利用电子技术知识设计出一个催眠器，催眠器能够发出双声效果的雨滴声响，有较好的催眠效果。
电路系统主要由低频振荡脉冲发生器及声音产生等电路组成。
通过本课题练习，对综合知识应用能力、设计能力将有较大提高，对今后从事电子产品的研制、生产、经营维修等打下基础。
三、单元电路设计与参数计算
1．低频振荡脉冲电路
时基电路555构成一个极低频振荡器，输出一个个短的脉冲，是震荡器发生雨滴的声音。
扬声器采用2英寸、8欧小型动线圈。
555
芯片是定时器，是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
一般用双极性工艺制作的成为555，其定时成本低，性能可靠，只需要
外接几个电阻、电容，就可以实现多振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生于变换电路。
时基电路555构成一个极低频振荡器，输出一个个短的脉冲，使扬声器发出类似雨滴的声音。
2.为什么使用555定时器：
（1）可产生精确的时间延迟和振荡，内部有3个5kΩ的电阻分压器，故称555。
（2）电源电压电流范围宽，双极型：5～16V；CMOS：3～18V。
（3）可以提供与TTL及CMOS数字电路兼容的接口电平。
（4）可输出一定的功率，可驱动微电机、指示灯、扬声器等。
（5）应用：脉冲波形的产生与变换、仪器与仪表、测量与控制、家用电气与电子玩具等领域。
（6）TTL单定时器型号的最后3位数字为555，双定时器的为556；CMOS单定时器的最后4位数为7555，双定时器的为7556。
它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。
3.参数计算
设电容的初始电压Uc＝0，t＝0时接通电源，由于电容电压不能突变，所以高、低触发端Vth＝Vtl＝0<1/3Vcc,比较器A1输出为高电平，A2输出为低电平即R D=1， S D=0（1表示高电位，0表示低电位），R-S触发器置1，定时器输出U0=1,此时Q=0，定时器内部放电三极管
截止，电源Vcc经R1，R2向电容C充电，U C逐渐升高。
当U C上升到
1/3Vcc时，A2输出由0翻转为1，这时R D=S D=1，R-S触发顺保持状
态不变。
所以0<t<t1期间，定时器输出U0为高电平1。
t1=t2时刻，U C上升到2/3Vcc，比较器A1的输出由1变为0，这
时R D=0，S D=1，R-S触发器复0，定时器输出U0=1。
t1<t<t2期间，
Q=1，放电三极管T导通，电容C通过R2放电。
按指数规律下降，当Uc<2/3Vcc时比较器A1输出由0变为1，R-S触发器的R D=S D=1，Q的状态不变，U0的状态仍为低电平。
t1=t2时刻，Uc下降到1/3Vcc，比较器A2输出由1变为0，R-S触发器的R D=1，S D=0，触发器处于1，定时器输出U0=1。
此时电源再次向电容C放电，重复上述过程。
通过上述分析可知，电容充电时，定时器输出U0=1，电容放电时, U0= 0，电容不断地进行充、放电，输出端便获得矩形波。
多谐振荡器无外部信号输入，却能输出矩形波，其实质是将直流形式的电能变为矩形波形式的电能。
振荡周期，振荡周期T=T1+T2。
T1为电容充电时间，T2为电容放电时间。
充电时间 T1=（R1+R2）Cln2=0.7(R1+R2)C
放电时间 T2=R2Cln=0.7R2C
矩形波的振荡周期T=T1=T2=0.7（R1+2R2）C
因此改变R1、R2和电容C的值，便可改变矩形波的周期和频率。
对于矩形波，除了用幅度，周期来衡量外，还有一个参数：占空比q，q=（脉宽t w）/（周期T），t w指输出一个周期内高电平所占的时间。
所示电路输出矩形波的占空比q=T1/T=T1/T1+T2=R1+R2/R1+2R2。
四、总原理图与仿真图
五、元件布局与设计技巧
电源、地线的处理要使在整个PCB 板中的布线完成得都很好，但
由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰，会使产品的性能下降，有时甚至影响到产品的成功率。
所以对电、地线的布线要认真对待，把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度，以保证器件的质量。
实验前，要用万用表测量每个元器件是否是好的。
切忌不要上来就把元器件随便的焊接到电路板上，当闭合开关时发现催眠器不响。
到时候就不好搞了。
一定要做到心中有数，一定要争取一次性成功。
电子焊接非常关键，焊接的好坏直接关系到设计的成败，所以对设计的焊接这一块要求非常的高。
焊接前要保证每个元器件与电板垂直，焊接速度要快，电路板焊接并非是焊锡越多焊接的就越好，焊锡量要合适，这样才能保证呈现锥体形状，尤其是是焊定时器引角处，如果停留时间过长，速度慢就会造成引角处烯比较多，这样容易发生短路。
一定要按电路图一步一步往下做，电路图看着简单，连接到实际电路上就不是那一回事。
管脚剪切的合适，慢慢焊接，不要着急，焊接好后就不要再动它了，有时候修改不好，反而使焊接好的板子弄坏了，比如把电路板上镀的铜箔线刮断，元器件损坏等，再进行补救都不好补了。
电烙铁温度升高后，首先应将烙铁尖点上薄薄的一层焊锡，避免烙铁尖因氧化而不沾锡。
使用过程中，烙铁尖表面应一直保持有薄薄的焊锡层，多余的焊锡可轻轻甩在烙铁架上，或用一块湿布（湿海绵）擦拭一下。
暂时不用时，应将电烙铁温度调至最低。
六、调试及故障分析
电路板的故障因素主要为：器件故障；线路出现短路、断路；程序出错丢失；可调量值（如电位器等）变化等。
这是我们在电路板实际维修中得出的结论。
经统计，器件故障占到85%左右。
因此，根据
器件的不同故障类型快速、准确地查找出损坏器件，是维修过程中面对的主要矛盾。
1、器件功能故障
其表现形式是器件不能实现其基本功能。
例如：电源模块没有输出、电容电阻烧断、反相器不能反相，放大器不能放大等。
功能故障的表现形式相对比较明确和单一，通常我们称为“硬故障”
2、器件参数故障
其表现形式是器件不能很好地完成功能。
例如：电源模块虽有输出，但电流电压不足、反相器虽能反相，但扇出能力下降；放大器能放大，但处理精度下降；程序出错等。
器件出现功能故障一定有参数故障，器件出现参数故障不一定有功能故障。
参数故障表现形式相对多样，通常我们称为“软故障”。
3、电路板的检查：
（1）元件有没有错焊、漏焊。
（2）元件的方向、极性是否正确。
（3）仔细检查是否有短路和虚焊。
七、心得体会
通过这次课程设计，我学习到了我平时没有接触过的东西，特别是这个学习过程，就突然感觉自己终于把书本上的理论用到了生活中至少是与生活跟接近了。
把这些知识运用到实际中去，对于做家用定时器硬件的时候有着很大的帮助，同时还培养了我的自学能力和独立
思考能力。
在调试过程中每当遇到问题的时候，都能通过自己的思考分析，一次又一次的实验最终能够完成。
这对我也是一次很大的考验，能有这次锻炼的机会是我不可缺少的经历。
感谢老师的指导、同学的讨论，让课程设计的整个过程变得更加具有人情味，同学们的思维也能更好地得到舒展。
总的来说，这次课程设计是一个不错的经历，告诉我要不断学习，不断提高。
总之，经过两周的课程设计，我们对自己的专业知识有了更深的理解。
在做设计的过程中遇到了很多困难，在解决这些困难的的同时，我收获颇多，进一步提高了我的认知能力，动手能力，分析解决问题的能力，为以后的学习积累了经验。
当然只靠我一个人毕业设计很难完成，在这过程我的导师和同学们给我很多帮助和支持，我非常感谢他们。
