电子电工课程设计 声控电子锁.doc

题目 声控电子锁
班级
学号
姓名
指导
时间 2011年12月12-16号
景德镇陶瓷学院
电工电子技术课程设计任务书
姓名 班级 指导老师
设计课题:声控电子锁
设计任务与要求
1、分析电路由几个部分组成,并用方框图对它进行整体描述;
2、对电路的每个部分分别进行单独说明,画出对应的单元电路,分析电路原理、元件参数、所起的作用、以及与其他部分电路的关系等等;
3、用简单的电路图绘图软件绘出整体电路图,在电路图中加上自己的班级名称、学号、姓名等信息;
4、对整体电路原理进行完整功能描述;
5、列出标准的元件清单;
设计步骤
1、查阅相关资料,开始撰写设计说明书;
2、先给出电路设计的总体方案并对工作原理进行大致相关的说明;
3、依次对各部分分别给出单元电路,并进行相应的原理、参数分析计算、功能以及与其他部分电路的关系等等说明;
4、列出设计电路的标准的元件清单;
5、总体电路的绘制及总体电路原理相关说明;
6、列出设计中所涉及的所有参考文献资料。
参考文献
【1】曲学基 《常用电子电器电路600例》 电子工业出版社 1995.8
【2】翁飞兵 《电子技术实践教程》 国防科技大学出版社 2003.6
【3】谢自美 《电子线路设计.实验.测试》 电子工业出版社
【4】康华光 《数字电子技术基础》 高等教育出版社
【5】张宪 《电子元器件的选择与测试问答》 化工业出版社 2005
【6】张庆双 《家用电器控制与保护应用电路集萃》 电子工业出版 2005.
【7】夏路易 《电路原理图与电路板设计教程》北京希望电子出版社,2002.
目录
1、总体方案与原理说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
2、信号放大电路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
3、信号整形电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
4、定时电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
5、CP检测电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
6、信号检测电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
7、计数报警电路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
8、总体电路原理相关说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
9、总体电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
10、元件清单. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
11、参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
12、设计心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1、总体方案与原理说明
锁是人们日常生活的基本器具,锁的结构形式很多。声控电子锁是以声音作为开锁信号,用电子器件构成控制电路以推动锁的装置动作,从而实现锁的功能。本课题的任务是设计制作一个能以声音作为开锁信号的控制电路。
图1声控电子锁的原理框图
设计制作一个由掌声控制的电子锁电路,输入的掌声信号中出现“啪!啪!-!啪!”的节奏时,既输入开锁代码1101时(代码可以自行设定),使电路输出一个高电平脉冲,推动执行机构动作,可将锁打开。执行机构的动作可用发光二极管模拟,例如,用红灯表示关锁绿灯表示开锁。
2、单元电路1——信号放大电路
此电路由压电片产生电信号,经过门1、2、3及相关阻容元件构成的高输入阻抗放大器进行放大,电路图如下
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图2信号放大电路
3、单元电路2——信号整形电路
在此电路中由门5和6构成单稳电路由门7和8构成施密特电路,这两个电路共同对电路进行整形。电路图如下
图3信号整形电路
4、单元电路3——定时电路
本电路是由555定时器集成电路为主体而组成的。他产生恒定的的0.1HZ方波输出。可用作永不间断的自由振荡时钟信号源。此信号使555正常的定时斜波处于从属地位,555此时只起作放大器或斯密特触发器的作用。
图4定时电路
5、单元电路 4——CP检测电路
本电路由CC7555(2)构成的振荡电路产生时钟脉冲作检测电路的CP。电路中的黄灯表示时钟节拍,击掌声应与之同步。电路图如下
图5CP检测电路
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六、单元电路 5——信号检测电路
信号检测电路由两个 JK触发器构成,如输入密码与设定密码相同JK2输出高电平,如密码不正确,输出低电平。电路如图:?
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图6信号检测电路
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七、单元电路 6——计数报警电路
计数报警电路由一74161计数器和一片555构成。74161设置为3进制计数器,当输入3个脉冲时电路置0。由Q2输出高电平到555。555构成一多谐振荡器,输出端接一扬声器报警,电路图如下??????
图7计数报警电路
八、总体电路原理相关说明
当检测到开锁的掌声节拍代码与设定的代码相等时,电路输出开锁信号使锁打开。若用LED发光二极管模拟执行机构的动作,则相应的指示灯发亮。可以设想用压电陶瓷片将声音节拍变成电脉冲信号然后进行放大,整形变换成标准的脉冲信号 。其二是所设定的代码,如1101这一开锁代码的检测电路,该电路在检测到输入脉冲中出现1101代码时,即输出开琐信号。其三是报警电路,当发现连续三次有开锁信号到来但未获得成功时,报警电路进入工作状态,并实现电路自锁。
这里的主要单元电路是检测击掌代码“1101”(该代码可以自行设定)的序列检测电路,应按同步时序电路设计。“1101”序列脉冲检测电路的设计。
第一步:设输入信号脉冲为011101100,列输入输出及状态之间的关系表,状态图: 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
输入 X 0 1 1 1 0 1 1 0 0
输入 Y