专业实践开题报告
- 格式：doc
- 大小：41.86 KB
- 文档页数：6
危险地段声光警示牌电路
第1页/共6页 专业实践开题论证报告
一、 本实践的意义及概况
实践是理论联系实际，应用和巩固所学专业知识的一项重要环节，是培养我们能力和技能的一个重要手段。
专业实践是我们在学习专业课程之后进行毕业设计时不可缺少的实践环节。它对于培养我们的动手能力有重大意义，同时也可以让我们了解更多有关本专业的行情方向。于此同时，专业实践也是我们走向工作岗位不可或缺的环节，加强我们走向社会的适应能力，将自己更好的融入社会中去。
本次专业实践就是要设计一个M序列信号发生器。序列信号是指在同步脉冲作用下循环地产生一串周期性的二进制信号，能产生这种信号的逻辑器件就称为序列信号发生器。
二、 设计任务
设计一个M序列信号发生器。
主要内容包括：
三、设计方案比较论证
方案一：
根据设计任务的要求，结合相关知识，决定采用模块化设计，各模块部分自成一块，各有分工，相辅相成，外围电路也显得简洁。
各部分功能电路及其联系如图3-1所示： 危险地段声光警示牌电路
第2页/共6页
图3-1 方案一系统总框图
1. 电源模块
采用整流滤波稳压电路供电，由三端稳压器7806稳压输出6V，为整个电路提供适合的工作电压。
2. 光控电子开关
用光敏电阻采集光信号。利用它在光照强弱下所呈现的内阻的不同来自行识别光信号，白天光照强，它呈现的内阻很小，天黑后，它呈现高内阻，与其它三极管及电阻构成光控电子开关，控制后续电路的工作与否。
3. 语音控制信号产生电路
在数字系统中，常用到脉冲波形产生电路，最常见的如多谐振荡器，它的特点是只有两个暂稳态，没有稳定状态，也称为无稳态电路。应用多谐振荡器构成定时电路，可以实现定时控制，产生语音控制信号。
4. 语音信号产生电路
采用掩膜ROM的语音录放集成电路，这种语音电路是在同一片硅片上把语音电路及存储器ROM制作在一起,每片的价格极低,语音时间一般由ROM的容量决定,这种语音电路主要用于形成专用的语音电路,如“抓小偷”、“新年好”等。
5. 音频功放的作用 光控电子开关 电源模块
语音控制信号产生电路
示警灯控制电路 音频
功放 语音信号产生电路
示警灯箱 危险地段声光警示牌电路
第3页/共6页 由于语音芯片产生的音频信号比较微弱，输出功率小，虽能直接推动扬声器发声,但声音不足够大，所以需要进行功率放大。
6. 示警灯控制电路
继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
方案二：
利用单片机（AT89C51）来做系统CPU控制器，构成主要的控制及测量模块，实现对检测到的信号进行采集处理，设置定时时间，并输出控制信号，控制语音芯片发出语音告诫、灯泡点亮与熄灭。
其各部分电路组成如图3-2：
图3-2 应用单片机的设计框图
1.检测信号电路
应用光敏传感器，它是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器，它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可，光敏传感器的灵敏度随光谱波长的不同而变化。
2.单片机核心电路
单片机(AT89C51)采集信号 信号处理与放大电路 检测信号电路 延时声音提示电路
灯光控制电路 电源模块
音频
功放
灯箱 危险地段声光警示牌电路
第4页/共6页 MCS-51是一个独立的高性价比的8位单片机系列，具有一定的片内存贮器容量及外部寻址范围，含有全双工串行I/O和16位定时器/计数器，并具备乘、除法运算功能，具有较高的运算速度，因而适合于复杂的应用场合。
3.信号处理与放大电路
单片机输出信号不足以驱动灯光控制电路，故可以采用三极管放大，来驱动灯光控制电路。
4.音频功放电路
由于声音提示集成电路输出的信号较微弱，可以采用TDA2232集成放大，但其成本高，信号处理电路复杂，不易实现。
四、方案比较
方案一：
光控电子开关电路采用光敏电阻作为信号检测元件，具有简单易行，线性度好，达到调试简单、性能稳定、使用方便等优点；作为光传感器检测元件，其灵敏度高,响应速度快,易与晶体管,集成电路相匹配，金属玻璃封装器件,耐磨耐温性好。
多谐振荡电路采用555定时器，它是一种新型的定时元件，作为一个独立的单元电路，可以构成各种定时电路。
音频功放准备采用集成音频功率放大器LM386对其进行放大，集成音频功率放大器采用LM386，其成本低，效果能满足设计需要，综合考虑，该设计无需太大的功率；
示警灯控制电路采用小型继电器，利用继电器得电后其常开开关闭合控制示警灯的工作，继电器是一种用电流控制的开关装置，是各种自动控制电路中必不可少的执行器件。
方案二：
用软件实现，电路较复杂，对CPU要求高。对于本设计，需要采集的信号和被控制的元件较少，单片机的利用率降低，没有必要应用单片机来实现。
综合比较以上两种方案，考虑到系统的准确性、电路的复杂程度以及可实用性，故确定使用方案一。 危险地段声光警示牌电路
第5页/共6页 五、可行性分析论证
方案一的分析
选用光敏电阻作为光控电路的核心元件，与电阻、其它三极管构成光控电子开关，控制后续电路的工作与否，简单易行。
多谐振荡器采用555定时器发生，电路简单，使用广泛。
采用语音集成电路作语音告诫电路，是专用集成电路，符合要求，购买方便，价格便宜。
采用集成音频功率放大器LM386对语音信号进行放大，成本低，应用广泛，易于调试，满足需要。
采用小型继电器，电路简单，价格便宜，适合于自动控制电路。
六、专业实践的预期结果
1. 完成M序列信号发生器的程序设计；
2. 制作出一个信号模拟演示；
3. 做出能产生相关信号的信号发生器。
七、专业实践的时间进程安排
毕业设计具体安排如下（时间：2008年）
八、参考文献
1. 《电子技术基础（数字部分）》 北京：高等教育出版社，2005.7
2. 《电子电路智能化设计实例与应用》 北京：电子工业出版社，2002.7
3. 《通用集成电路速查手册》 山东：山东科学技术出版社，2003.2
4. 《电子技术实验》 西南石油大学电子信息工程，2005.6 起 止 日 期 各阶段主题 各阶段完成的内容
2015.3.2— 2015.3.6
准备资料及开题计划 完成基础实验；做出初步实践方案；完成开题报告。
2015.3.6—2015.3.15 计划书执行 根据计划书的内容，执行相关实践步骤
2015.3.15—2015.3.22 提交完成实践报告 完善实践方案。完成M序列信号发生器的设计，提交专业实践报告书 危险地段声光警示牌电路
第6页/共6页 5. 《实用声光及无线电遥控电路》 北京：中国电力出版社，2005.1
6. 《单片机原理与应用》 陕西：西安电子出版社，2002.2
