简 易 催 眠 器 设计报告
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电子技术课程设计总结报告题目:简易催眠器学生姓名:系别:专业年级:指导教师:年月日一、设计任务与要求1.设计任务(1)设计低频振荡脉冲电路;(2)设计高压发生器电路;(3)设计整流及生效产生电路;2.设计要求(1)要求学生通过本课程设计,能够熟练的掌握对综合知识的应用;(2)扬声器的发出的声音要与雨滴的声音类似(3)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,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(4)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。
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、高压发生器、整流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。
1.设计要求达到双声效果,合理选择声响发生元件,再依据发生器件的工作需求设计出前置电路,最后达到整体设计要求。
2.设计要求画出电路原理图,标注元器件及参选择。
3.编写设计报告,写出设计的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。
三、电路设计与参数计算1、单元电路设计和参数计算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。
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。
(a)外引线排列图(b)内部结构图555定时器外引线排列及内部结构图(1)由555定时器构成的多谐振荡器如图(C )所示 工作波形如图(D )。
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<cc V 31,比较器A1输出为高电平,A2输出为低电平即_1D R =,_0D S =(1表示高电位,0表示低电位),R-S 触发器置1,定时器输出1u 0=此时0=—Q ,定时器内部放电三极管截止,电源Vcc 经R1,R2向电容C充电,c u 逐渐升高。
当c u 上升到cc 31V 时,A2输出由0翻转为1,这时1==——D D S R ,R-S 触发顺保持状态不变。
所以0<t<t1期间,定时器输出0u 为高电平1。
21t t =时刻,c u 上升到cc 32V ,比较器A1的输出由1变为0,这时0=—D R ,1=—D S ,R-S 触发器复0,定时器输出1u 0=。
12t t t <<期间,_1Q =,放电三极管T 导通,电容C 通过R2放电。
c u 按指数规律下降,当c u <CC V 32时比较器A1输出由0变为1,R-S 触发器的=—D R 1=—D S ,Q 的状态不变,u 的状态仍为低电平。
21t t =时刻,c u 下降到cc 31V ,比较器A2输出由1变为0,R-S 触发器的1=—D R ,=—D S 0,触发器处于1,定时器输出1u 0=。
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1u 0=,电容放电时,=0u 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:由图(D )可知,振荡周期21T T T +=。
1T 为电容充电时间,2T 为电容放电时间。
充电时间 11212()ln 20.7()T R R C R R C =+≈+ 放电时间 222ln 20.7T R C R C =≈矩形波的振荡周期121212ln 2(2)0.7(2)T T T R R C R R 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w t )/(周期T ),w t 指输出一个周期内高电平所占的时间。
图(C )所示电路输出矩形波的占空比111212122T T R R q T T T R R +===++。
2.总原理图时基电路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(见附图)。
扬声器采用2英寸、8欧姆小型动圈式。
雨滴声的速度可以通过100K 电位器来调节到合适的程度。
如果在电源端增加一简单的定时开关,则可以在使用者进入梦乡后及时切断电源。
3.元件清单四、仿真过程与仿真结果仿真过程:1、计算指标理论值充电时间常数:2、测出仿真值:在OrCAD/PSpice中,采用前面提出的模拟振荡电路的起振方法得到555振荡电路输出端的矩形脉冲。
电压波形。
仿真结果:输出脉冲周期、占空比系数的仿真值与理论值基本相符。
同时分析可知,其值只与电阻、电容值有关,电容上的初始电压,只是激发了振荡电路的振荡,并不会改变电路起振后的输出波形,也不会影响对振荡电路起振特性的研究。
五、安装与调试将焊接好的电路板直接装人扬声器箱内的空隙位置处,电源插头XP则通过lm左右长的双股软塑皮电线引出扬声器箱外。
扬声器箱的面板上事先应开出一个椭圆形小孔,以便露出氖管的发光部位,使催眠器工作时,人能看到氖管的闪光。
该催眠器线路简单,只要元器件选择合适,焊接无误,无需调试即可正常工作。
如嫌催眠器每次延时工作的时间太长(或太短),可通过适当减小(或增大)C1的容量来加以调整。
如嫌催眠器发出的“嗒、嗒”雨滴声节奏太快(或太慢),可通过适当增大(或减小)C2容量或者R1阻值来加以调整。
六、性能测试与分析接通电源开关SA后,+6V电压加至时基集成电路NE555的4脚和8脚,为IC提供工作电源。
多谐振荡器振荡工作后,从IC的3脚输出低频振荡脉冲信号,该信号经藕合电容器C加至扬声器B上,发出模拟水滴声。
如果没声音,可能是电路中的接触不好,要仔细检查电路的连接和焊接部分是否没有接好。
电容的值将决定振荡频率的高低,若电容的值过小,会使雨滴声频率过高影响催眠效果。
七、结论与心得还没做试验时,我以为不会难做,就像以前做物理实验一样,做完实验,然后两下子就将实验报告做完.直到做完测试实验时,我才知道其实并不容易做,但学到的知识与难度成正比,使我受益匪浅.在做实验前,一定要将课本上的知识吃透,因为这是做实验的基础,否则,在老师讲解时就会听不懂,这将使你在做实验时的难度加大,浪费做实验的宝贵时间.比如做应变片的实验,你要清楚电桥的各种接法,如果你不清楚,在做实验时才去摸索,这将使你极大地浪费时间,使你事倍功半.做实验时,一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄明白,实验后,还要复习,思考,这样,你的印象才深刻,记得才牢固,否则,过后不久你就会忘得一干二净,这还不如不做.做实验时,老师还会根据自己的亲身体会,将一些课本上没有的知识教给我们,拓宽我们的眼界,使我们认识到这门课程在生活中的应用是那么的广泛.在我们的生活中,电子产品已成为生活离不开的东西。
近几年来,电子产品的发展突飞猛进,各式各样的电子产品成为人们生活不可缺少的工具了。
更使我值得庆幸的是,电脑的到来,更使我觉得世界的知识是多么的奇妙。
伴随数字化和3C整合趋势,全球电子信息产业在经历了硬件,软件和网络发展浪潮后,正迎来显示平板化浪潮,一场显示领域的革命正在发生,以薄膜晶体管液晶显示器件为代表的平板显示技术和产品正在快速取代具有百年历史的阴极射线管显示。
平板显示技术和产品以居于显示领域的主导地位。
通过本次的学习让我了解了很多有关数学电子的知识,也让我更多的懂得现在社会的电子工业是发展的多么快,所以我们要更好的学习这门专业,这样才有更好的创新。
学习了这门课程让我了解了高压发生器、整流器及两个氖泡弛张振荡器这些电子的用途和作用。
这让我在实践的过程中能更好的利用和发挥。
增强了我的动手锻炼能力了,是我对电子产品有了更深的了解。
通过这次的实验,使我学到了不少实用的知识,更重要的是,做实验的过程,思考问题的方法,这与做其他的实验是通用的,真正使我们受益匪浅.八、参考文献1. 贾秀美.数字电路实践技术(第一版)[M].北京:中国科学技术出版社,2000.2. 王毓银.脉冲与数字电路(第三版)[M]. 北京:高等教育出版社,1999.3. 路勇.电子电路实践及仿真(第一版)[M]. 北京:清华大学出版社,2004.4. 岳怡.数字电路与数字电子技术(第一版)[M].西安:西北工业大学出版社,2001.5. 刘常澍.数字逻辑电路(第一版)[M].北京:国防工业出版社,2002.6. 萧宝瑾.protel 99 SE操作指导与电路设计实例(第一版)[M].太原:太原理工大学,2004.7. 赵学良,张国华.电源电路[M].北京:电子工业出版社,1995.8. 张义申,陆坤等.电子设计技术[M].西安:电子科技大学出版.1996.。