j9直营网湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计（论文） 多功能门铃的设计与制作 摘要 说到门铃大家想到的大多都是现代的电子门铃，其实门铃的历史十分悠久，在 我国古代门铃便已经出现。我们经常可以在古装电视剧里看到里面的大户人家的大 门上装有配饰性的门环，那便是古代的门铃。而在外国的古代，也多是有钱的人户 在门前吊着一只硕大的青铜手柄。马车夫将客人送到门前的时候，会顺便拉拉它牵 动里面的铃铛以示来人。 到了近代门铃不再是大户人家的专项了。各式各样的门铃在平民百姓人家已经 广泛应用。早期门铃的作用就是单纯地提醒主人有客人来访，随着时代的发展科技 的进步，门铃的种类开始多样化，它的作用也开始转变。门铃的类型由有线门铃发 展为无线门铃，门铃的作用也由单纯提醒主人发展为即可提醒主人又可防盗报警。 近年来随着经济的发展，人们的生化水平也在不断的提高，对产品的要求也越来越 高，而市场上智能化楼宇也不断升温，门铃系统作为智能化办公和智能化住宅小区 的重要组成部分，也被各商家和用户所接受，传统的铁钥匙已不在是消费者心目中 满意的产品，人们已经开始习惯用门铃系统来代替传统的铁钥匙去管理各通道。多 功能门铃就是在这种探索研究中产生的。 多功能门铃具有普通门铃的功能，当有客人来访时可以通 按门铃发出声音提 醒主人开门。当有人以非正常的方式开门时，警报器通 声音警报和红橙绿闪光警 报，吓跑坏人。在夜晚很黑的情况下，可以通 光敏电阻控制小灯泡照明。主人在 门外时用钥匙开门正常进入，警报器解除，关上门手动打开开关；使警报器处于待 机状态j9直营网，继续警戒；当主人在家里时，有人来访可以手动在门内解除警报器，再开 门让客人进入。 关键词：多功能门铃，照明，防盗报警 5 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit for more information 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计（论文） 目录 第一章.总体方案和原理说明7 1.1总体方案7 1 9卮理谢日日 7 第二寥 分^函I遍及藁话菌二二二二二二二二二二二二二二〕9 2.1门铃电路的原理及原理图9 2. 2夜间照明电路的原理及原理图 10 2. 3 报警电路的原理及原理图 11 2. 3. 1 报警器 11 2. 3. 2闪光 报警和声音警 报的触发电路 11 2. 3. 3红橙绿闪光 报警电路 12 2. 3. 4音频放大 报警电路13 2. 4单刀双掷开关的原理及原理图 15 第三章.总体电路原理图及说明 16 3. 1总体电路原理图 16 3. 2总电路原理说明 16 第四章.元器件说明 18 4.1 NE 定时器的介绍18 4.2 NE 6定时器的介绍20 4.3电容的作用20 4.4 -极管的作用 22 4. 5三极管的作用 23 4. 6光敏电阻的工作原理23 4. 7音频功率放大器的介绍23 4. 8 按钮开关的介绍 25 4. 9万用表的介绍 25 第五章.多功能门铃的制作过程 29 . 1多功能门铃的制作过程29 . 2所需材料清单 30 . 3检测与调试30 第六章.设计心得与体会 32 谢辞33 参考文献34 6 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计（论文） 第1章总体方案和原理说明 1.1多功能门铃的总体方案 本作品设计的是集电子门铃，闪光报警，声音报警，夜间照明于一体的多功能 门铃。整个电路设计由四个部分组成。分别是（1）报警电路部分 （声音报警和闪光 报警的触发电路，音频放大报警电路，红橙绿闪光报警电路。（2）电子门铃电路部 分（3）夜间照明电路部分 （4）单刀双掷控制电路部分。如图1T 图1T总电路框架 1.2多功能门铃的原理说明 总电路的工作原理如图1-2所示。电路中的门铃电路和报警电路是由NE555芯 片组成，当有客人来访时，先按门铃通知主人，当主人不在家时，门铃长按无效。 客人便会离开。当有来访者不怀好意，企图强行进入主人家，报警电路便通 断电 反馈报警信号。并且红橙绿闪光灯连续闪烁报警，给不怀好意者施加心理威慑。当 主人在家时，听到铃声便可以关闭报警器开门让客人进入。当主人在门外使用钥匙 时开门正常进入。 7 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计（论文） 分 情 况 对 论 031-2篇易原理说明图 8 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计(论文) 第2章. 分电路的原理及原理图 2. 1门铃电路的原理及原理图 2. 1. 1原理图 电子门铃电路由NE555芯片与相关器件和音频放大器构成。如图2-1,它的装调 简单，成本较低一节6V电池可用三个月以，耗电量较低。 2. 1.2工作原理 开关S是门铃的按钮开关，在没有按下的时候，C1无法接通不进行充电，因此 C1初的电压为0, 4端口(复位端)一直处于低电平，导致3端口的输出一直为0, 蜂鸣器无法工作，C2通 R2,R3进行充电，充满电后其电压值约为电源电压。 当开关S闭合时，电源电流流 二极管D2对C1进行充电，其两端电压升高，4 端口的电压也开始生高，当C1端电压上升为高电平时,NE555定时器启动，所以D1,R3 和C2组成的多谐振荡器开始工作，输出频率F1 Fl=l/07 RD+2R3)C2 RD为二极管导通时电阻 当开关S断开时，R1和C1组成回路，C1开始放电。同时R2,R3和C2组成的多 谐振荡器开始工作，输出频率F2。当C1放电完毕时，4端口又恢复低电平。NE555 定时器停止工作。 F2=l/0. 7 R2+2R3) C2 9 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计（论文） 因为输出端接在蜂鸣器上，因此输出端有电流时蜂鸣器便会发声。输出端频率 不同时，发出的声音就不同。本作品中有两种频率因此蜂鸣器就会发出叮咚的声音 2.1.3元器件参数 1, 1N4148型号二极管两个，分别标号DI. D2 2, 电容三个,Cl=100uf C2=0. luf C3=0.01uf 3, 电阻四个，R1=1OK R2=10K R3=5. 6 R4=150K 4, 电源一个，U=6V 5, 扬声器一个，ne555芯片一个，单刀双掷开关一个 2. 1.4在电路中起到的作用 1. 当有客人来访时，发出叮咚响声提醒主人。 2. 当门非正常打开时，作为警报扬声器，以便警告不法分子。 2. 2夜间照明电路的原理及原理图 2. 2. 1电路图 2. 2. 2工作原理 此电路的工作原理比较简单，如上图所示。当夜间时。光敏电阻相当于绝缘体， 电压几乎全部落在光敏电阻上，使得基极电位低于集电极电位，PN节反向偏置，电 流导通，小灯泡发光照明，当有白天时，光敏电阻阻值很小，基极电位高于集电极， 10 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计（论文） PN节正向偏置，电流不导通，小灯泡不亮。 2. 2. 3元器件参数 1. 三极管一个。 2. 光敏电阻一个，普通电阻两个。 3. 灯泡一个。 2. 2. 4在电路中起到的作用 在夜晚时给人照明。 2. 3报警电路 2. 3. 1报警器 报警器的种类有很多，比如：扬声器，蜂鸣器等。 扬声器是一种把电信号转变为声信号的器件，当电流通 扬声器的音圈时，音 圈中就产生了相应的磁场，这个磁场与扬声器上自带的永磁体产生的磁场产生相互 作用力，于是这个力就使音圈在扬声器的自带永磁体的磁场中随着音频电流振动起 来，而扬声器的振膜和音圈是连在一起的，所以振膜也振动起来。就产生了与原音 频信号波形相同的声音。永磁体通 磁铁在磁路的环形气隙中产生一个磁场，和扬 声器纸盆相连的音圈插入环形气隙中，永磁体被外部的磁铁所包围，从而可以免遭 外界杂散磁场的干扰，反 来也可以减小永磁体磁场对外界的影响，当声音以电流 的形式通 磁场时线圈便会因电流强弱的变化产生不同频率的震动，进而带动纸盆 发出不同频率和强弱的声音。 蜂鸣器是一种一体化的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机， 报警器等等。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通 电磁线圈，使电磁线圈 产生磁场，振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性的振荡发声。 本电路中采用电磁式蜂鸣器作为警报器。电磁式蜂鸣器由振荡器，电磁线圈， 磁铁，振荡膜片以及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通 电 磁线圈，使电磁线圈产生磁场，振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性 的振荡发声。 2. 3. 2声音警报和闪光警报的触发电路 1.电路图 此电路由断线导线和扬声器以及音频放大器组成，如图2-3-1它可以作为防盗 11 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计(论文) 装置，在有情况时它通 闪光和蜂鸣器发声警报。 图2-3报警触发电路图 2. 工作原理 开关由T3, R1和T2T, R2组成。T3采用光敏三极管。将其置于门顶。光线处于正偏置状态导通。其电压只有0. 3V左右，使NE555 的私交处于强制复位状态，当光线被挡住之后，因无光线无正偏电压而截止，NE555的四脚呈高电位，解除复位状态而起振。NE555和 R5,R3,C1组成一个无稳态多谐振荡器，NE555输出的振荡方波，使发光二极管LED 闪烁发光，并经 LM386放大，驱动蜂鸣器发出标准的1000HZ音频信号，威慑坏人。 3. 元器件参数 (1) 光敏三极管一个T3普通三极管一个T2 (2) 电阻 5 个 Rl=820K R2=30K R3=200K R4=120 R5=36K 3) 电容 3 个 Cl=3300UF C2=0.01UF C3=0.1UF , LED 灯一个,NE555 —个 4. 在电路中起到的作用 当有外来者用暴力打开门时，本电路就回响应，通 发出声音和闪光两种方式 威慑不法入侵者。 2. 3. 3红橙绿闪光报警电路 1.电路图 12 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计(论文) 自动化312-1 肖志鹏 IT C1 33 0K. 图2-4红橙绿闪光报警电路图 2. 工作原理 如图4-2所示，此电路由NE556芯片和一个三色灯泡组成，NE的左半部与 R1,R2, C1等组成频率约为2HZ的多谐振荡器，NE的右半部分分别与R6, R7, C2等组 成约为05HZ的多谐振荡器。 3. 元器件参数 DNE556芯片一个，三色灯泡一个。 (2) 电阻七个，R1=1OK R2=360K R3=330K R4=1K R5=1K R6=180K R7=10K 3) 电容两个，C1=1OUF C2=22UF 4) 6V电源一个。 4. 在电路中起到的作用 当有人非正常进入门内使，电路断路，警报灯在上面电路的控制下不断闪烁， 形成红橙绿三种颜色，起到警示作用 2. 3.4音频放大报警电路 1.电路图 13 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计(论文) 本电路是由LM386组成的音频功率放大报警电路. 2.工作原理 用LM386组成的OTL功放电路如上图所示，信号从3脚同相输入端输入，从5 脚经耦合电容(200 U F)输出。图中,5脚所接容量为20 nF的电容为去耦滤波电容j9直营网。 1脚与8脚所接电容C1、电阻R2是用于调节电路的闭环电压增益，电容取值为10 nF,电阻R2在0〜20kQ范围内取值；改变电阻值，可使集成功放的电压放大倍数 在20〜200之间变化，R值越小，电压增益越大。当需要高增益时，可取R=l,只 将一只10 uF电容接在4脚与7脚之间即可。输出端5脚所接R3=10电阻和C3=0. 1 a F电容组成容性校正网络，以抵消负载中的感抗分量，防止电路自激，有时也可省 去不用。该电路如用作音频的功放电路，输入端接前置放大电路。 3.元器件参数 DLM386 一个。 (2) 电阻三个。 (3) 电容三个，Cl=10uf C2=200uf c3=0. luf 4在. 电路中起到的作用 将音频信号放大，使得蜂鸣器声音变大。提醒主人。 14 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计（论文） 2. 4单刀双掷开关控制 2. 4. 1电路图 自动化312-1 肖志鹏 A D B C 图2-6单刀双掷控制开关图 2. 4. 2工作原理 1. 当主人出门时，开关处于接通状态，警报器处于警戒状态，主人回家用钥匙 开门时，开关从A打到B,警报器解除，正常进入。进门后开关D打到C,警报器再 次接通，继续工作。 2. 当客人来访时，主人在门内手动将开关C打到D警报解除，让客人进门。关 门后开关由D打到C,警报器再次工作。 2. 4. 3元器件参数 单刀双掷开关两个。 2. 4. 4在电路中起到的作用 在有客人来访时，主人可以手动解除警报，这样可以起到更有针对性的警戒作 用。 15 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计（论文） 第3章总体电路原理图及说明 3. 1原理图 图3-1总电路图 3. 2总体电路原理说明 本设计中的电路主要是将传统的电子门铃电路和报警电路以及夜间照明电路糅 合在一起。本设计中的6个小块电路可以划分成4大块：第一大块是普通门铃电路， 第二大块是夜间照明部分，第三大块是闪光报警和声音报警触发电路，音频放大电 路，红橙绿三色闪光电路，第四块是单刀双掷控制电路。 第一块：普通电子门铃电路，客人通 手动按下门铃，开关接通，扬声器在门 铃电路的激发下发出声音，提醒主人开门。 第二块：报警电路部分。分成4小块，其中声音和闪光报警的触发电路，音频放 大报警电路和闪光报警电路为一部分;。第一小部分用于当门被非正常打开时，此时, 通 音频功率放大电路来增大蜂鸣器功率，从而增大蜂鸣器的声音，起到警示的作 用；另一方面通 NE556芯片控制的红橙绿三色闪光电路，来进一步警示坏人。 第三块：夜间照明电路部分。此部分原理非常简单，就是利用光敏电阻无光照 电阻很大，有光照时电阻相对减小很多的特性，从而改变三极管基极电压，使得集 电极和基极之间的PN结可以通 光来控制其正向或者反向偏置，从而控制电路的开 路与导通。 第四块：单刀双掷控制电路部分，单刀双掷开关是由主人控制的另一电路，增 加了这一装置之后，报警信号的激发就更加具有针对性，不会因为分不清来着是敌 是友而盲目的发出警报，从而增加了电路的可控性 通 上面四大块的电路的控制，总体上可以实现了电子门铃发声，警报响应和 红橙绿三色闪光，自我控制警报开启或解除以及夜间照明4个功能。 16 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计（论文） 其工作原理图如下 图3-2工作原理图 17 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计（论文） 第4章.元器件说明 4.1 NE555定时器的介绍 NE555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。NE555定时器成 本低，性能可靠，只需要外接几个电阻，电容就可以实现多谐振荡器，单稳态触发 器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它常常作为定时器广泛应用于仪器仪表, 家用电器，电子测量及 自动控制等方面。 图4-1 NE555内部电路图 它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个RS触发器，一个放电管 T及功率输出级。它提供两个基准电压l/3vcc和2/3vcc. 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2/3vcc, C2的反相输入端的电压为1/3VCC。若触发输入端TR的电压小于l/3vcc,则比较器 C2的输出为0,可以使RS触发器置1,使输出端0UT=l.如果阀值输入端TH的电压 大于2/3vcc,同时TR端的电压大于l/3vcc,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 Ne555的引脚图如下 18 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit for more information 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计（论文） 图4-2 NE555引脚图 1脚： GND（或Vss）外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。 2脚： TR低触发端。 3脚： OUT （或Vo）输出端。 4脚： R是直接清零端。当R端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、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：CO（或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O.OluF电容接地，以防引入干扰。 6脚：TH高触发端。 7脚：D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。电阻分 压器由三个5k Q的等值电阻串联而成。电阻分压器为比较器Cl、C2提供参考电压, 比较器C1的参考电压为2/3Vcc,加在同相输入端，比较器C2的参考电压为l/3Vcc, 加在反相输入端。比较器由两个结构相同的集成运放Cl、C2组成。高电平触发信号 加在C1的反相输入端，与同相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本RS触发 器R端的输入信号；低电平触发信号加在C2的同相输入端，与反相输入端的参考电 压比较后，其结果作为基本RS触发器S端的输入信号。基本RS触发器的输出状态 受比较器Cl、C2的输出端控制。 19 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit for more information 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计（论文） 下图为多谐振荡原理图 图4-3多谐振荡原理图 接通VCC后，开始时TH=TR=UC=O, U0为高电平，放电管截止,，VCC经Rl, R2向 C充电，UC上升，这时电路处于暂稳态1。 当UC上升到TH=TR=UC大于等于2/3VCC时，U0跃变为低电平，同时放电管T导 通，C经 R2和T放电，UC下降，电路进入暂稳态2.当UC下降到TH=TR小于等于 1/3VCC时，U0重新跃变为高电平，同时放电管T截止，C又被充电，UC上升电路由 返回暂稳态1. 4. 2 NE556定时器的介绍 Ne556定时器是由两个NE555组成，其工作电压范围4.5 ~16V,最大工作频率 500KHZ,功耗600MW«其引脚图如下 放电1 VCC 1 14 阀值1 放电2 控制电压1 2 13 阀值2 复石 3 12 通电压2 4 11 蚤羞2 OUT1 5 10 触发1 OUT2 6 9 GND 触发2 7 8 NE556 图4-4 NE556引脚图 4. 3电容的作用 20 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计（论文） 耦合：用在耦合电路中的电容称为耦合电容，在阻容耦合放大器和其他电容耦 合电路中大量使用这种电容电路，起隔直流通交流作用。 滤波：用在滤波电路中的电容器称为滤波电容，在电源滤波和各种滤波器电路 中使用这种电容电路，滤波电容将一定频段内的信号从总信号中去除。 退耦：用在退耦电路中的电容器称为退耦电容，在多级放大器的直流电压供给 电路中使用这种电容电路，退耦电容消除每级放大器之间的有害低频交连。 高频消振：用在高频消振电路中的电容称为高频消振电容，在音频负反馈放大 器中，为了消振可能出现的高频自激，采用这种电容电路，以消除放大器可能出现 的高频啸叫。 谐振：用在LC谐振电路中的电容器称为谐振电容，LC并联和串联谐振电路中都 需这种电容电路。 旁路：用在旁路电路中的电容器称为旁路电容，电路中如果需要从信号中去掉 某一频段的信号，可以使用旁路电容电路，根据所去掉信号频率不同，有全频域（所 有交流信号）旁路电容电路和高频旁路电容电路。 中和：用在中和电路中的电容器称为中和电容。在收音机高频和中频放大器， 电视机高频放大器中，采用这种中和电容电路，以消除自激。 定时：用在定时电路中的电容器称为定时电容。在需要通 电容充电、放电进 行时间控制的电路中使用定时电容电路，电容起控制时间常数大小的作用。 积分：用在积分电路中的电容器称为积分电容。在电势场扫描的同步分离电路 中，采用这种积分电容电路，可以从场复合同步信号中取出场同步信号。 微分:用在微分电路中的电容器称为微分电容。在触发器电路中为了得到尖顶 触发信号，采用这种微分电容电路，以从各类（主要是矩形脉冲）信号中得到尖顶 脉冲触发信号。 补偿：用在补偿电路中的电容器称为补偿电容，在卡座的低音补偿电路中，使 用这种低频补偿电容电路，以提升放音信号中的低频信号，此外，还有高频补偿电 容电路。 自举：用在自举电路中的电容器称为自举电容，常用的OTL功率放大器输出级 电路采用这种自举电容电路，以通 正反馈的方式少量提升信号的正半周幅度。 21 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计（论文） 分频：在分频电路中的电容器称为分频电容，在音箱的扬声器分频电路中，使 用分频电容电路，以使高频扬声器工作在高频段，中频扬声器工作在中频段，低频 扬声器工作在低频段。 负载电容：是指与石英晶体谐振器一起决定负载谐振频率的有效外界电容。负 载电容常用的标准值有16pF、20pF、30pF、50pF和lOOpF。负载电容可以根据具体 情况作适当的调整，通 调整一般可以将谐振器的工作频率调到标称值。 4.4 -极管的作用 4. 4. 1整流 利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲 直流电。 4. 4. 2开关 二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关； 在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。利用二极管 的开关特性，可以组成各种逻辑电路。 4. 4. 3限幅 二极管正向导通后，它的正向压降基本保持不变 （硅管为0.7V,错管为0.3V）。 利用这一特性，在电路中作为限幅元件，可以把信号幅度限制在一定范围内。 4. 4. 4续流 在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起续流作用。 4. 4. 5检波 在收音机中起检波作用。 4. 4.6变容 使用于电视机的高频头中。 4. 4. 7显示 用于VCD、DVD、计算器等显示器上。 4. 4. 8稳压 稳压二极管实质上是一个面结型硅二极管，稳压二极管工作在反向击穿状态。 在二极管的制造工艺上，使它有低压击穿特性。稳压二极管的反向击穿电压恒定， 22 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计(论文) 在稳压电路中串入限流电阻，使稳压管击穿后电流不超 允许值，因此击穿状态可 以长期持续并不会损坏。 4. 4. 9触发 触发二极管又称双向触发二极管 DIAC)属三层结构，具有对称性的二端半导 体器件。常用来触发双向可控硅,在电路中作 压保护等用途。 4.5三极管的作用 三极管具有对电流信号的放大作用和开关控制作用。所以，三极管可以用来放 大信号和控制电流的通断。在电源、信号处理等地方都可以看到三极管，集成电路 也是由许多三极管按照一定的电路形式连接起来，具有某些用途的元件。三极管是 最重要的电流放大元件。 4. 6光敏电阻的工作原理 光敏电阻的工作原理是基于内光电效应-在半导体光敏材料两端装上电极引线, 将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成 梳状。用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和确化物等半导体。 通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆 电极，接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。入射 光消失后，由光子激发产生的电子一空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。 在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通 ，受到一定波长的光线照 射时，电流就会随光强的增大而变大，从而实现光电转换。光敏电阻没有极性，纯 粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也加交流电压。半导体的导电能力取 决于半导体导带内载流子数目的多少。 4. 7音频功率放大器的介绍 4. 7. 1放大器介绍 在现代音响普及中，人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的不同， 令对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。所以，就高保真度功放而言，应该 达到电气指标与实际听音指标的平衡与统一。 音频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域，几十年来，人们为之付出了 不懈的努力，无论从线路技术还是元器件方面，乃至于思想认识上都取得了长足的 进步。 23 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计(论文) 4. 7. 2放大器常见名词 1. 灵敏度 对放大器来说，灵敏度一般指达到额定输出功率或电压时输入端所加信号的电 压大小，因此也称为输入灵敏度;对音箱来说，灵敏度是指给音箱施加1W的输入功 率，在喇叭正前方1米远处能产生多少分贝的声压值. 2. 阻尼系数 负载阻抗与放大器输出阻抗之比。使用负反的晶体管放大器输出阻抗极低，仅零 点几欧姆甚至更小，所以阻尼系数可达数十到数百。 3. 反馈 也称为回授，一种将输出信号的一部分或全部回送到放大器的输入端以改变电 路放大倍数的技术. 负反馈 导致放大倍数减小的反馈称为负反馈。负反馈虽然使放大倍数蒙受损失,但能够 有效地拓宽频响，减小失真,因此应用极为广泛。 正反馈 使放大倍数增大的反馈称为正反馈。正反馈的作用与负反馈刚好相反，因此使用 时应当小心谨慎。 4. 动态范围 信号最强的部分与最微弱部分之间的电平差.对器材来说，动态范围表示这件器 材对强弱信号的兼顾处理能力. 5. 响应 频率响应 简称频响，衡量一件器材对高，中，低各频段信号均匀再现的能力.对器材频响的 要求有两方面，一是范围尽量宽，即能够重播的频率下限尽量低,上限尽量高；二是 频率范围内各点的响应尽量平坦，避免出现 大的波动。 瞬态响应 器材对音乐中突发信号的跟随能力。瞬态响应好的器材应当是信号一来就立即 响应，信号一停就嘎然而止，绝不拖泥带水。 6. 信噪比S/N) 24 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计（论文） 又称为讯噪比，信号的有用成份与杂音的强弱对比，常常用分贝数表示。设备 的信噪比越高表明它产生的杂音越少» 7. 屏蔽 在电子装置或导线的外面覆盖易于传导电磁波的材料，以防止外来电磁杂波对 有用信号产生干扰的技术。 8, 阻抗匹配 一件器材的输出阻抗和所连接的负载阻抗之间所应满足的某种关系，以免接上 负载后对器材本身的工作状态产生明显的影响。对电子设备互连来说，例如信号源连 放大器，前级连后级，只要后一级的输入阻抗大于前一级的输出阻抗5-10倍以上，就 可认为阻抗匹配良好;对于放大器连接音箱来说，电子管机应选用与其输出端标称阻 抗相等或接近的音箱，而晶体管放大器则无此限制，可以接任何阻抗的音箱。 4. 8按钮开关的介绍 按钮开关是一种结构简单，应用十分广泛的电器，在电器 自动控制电路中，用 于手动发出控制信号以控制接触器，电磁启动器等。按钮开关的结构种类很多，可 分普通掀钮式，蘑菇头式，自锁式，旋柄式等等，有单钮，双钮，三钮及不同组合 形式，为了标明各个按钮的作用，避免错误操作，通常将按钮帽做成不同的颜色， 以示区别。 4. 9万用表的介绍 万用表又称为复用表、多用表、三用表、繁用表等，是电力电子等部门不可缺 少的测量仪表，一般以测量电压、电流和电阻为主要目的。万用表按显示方式分为 指针万用表和数字万用表。是一种多功能、多量程的测量仪表，一般万用表可测量 直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻和音频电平等，有的还可以测交 流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数（如B）等。 万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。 万用表是电子测试领域最基本的工具，也是一种使用广泛的测试仪器。 万用表又叫多用表、三用表（A,V, Q也即电流，电压，电阻三用）、复用表、万 能表。 万用表分为指针式万用表和数字万用表，还有一种带示波器功能的示波万用表, 是一种多功能、多量程的测量仪表。一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流 25 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计（论文） 电压、电阻和音频电平等，有的还可以测交流电流、电容量、电感量、温度及半导 体（二极管、三极管）的一些参数。数字式万用表已成为主流，已经取代模拟式仪 表。与模拟式仪表相比，数字式仪表灵敏度高，精确度高，显示清晰， 载能力强， 便于携带，使用也更方便简单。 表头 万用表的表头是灵敏电流计。表头上的表盘印有多种符号，刻度线和数值。符 号A — V— Q表示这只电表是可以测量电流、电压和电阻的多用表。表盘上印有多 条刻度线，其中右端标有“Q”的是电阻刻度线,刻度值 分布是不均匀的。符号 “一”或“DC”表示直流，“〜”或“AC”表示交流，“〜” 表示交流和直流共用的刻度线。刻度线下的几行数字是与选择开关的不同档位相对 应的刻度值。 表头上还设有机械零位调整旋钮，用以校正指针在左端零位。 选择开关 万用表的选择开关是一个多档位的旋转开关。用来选择测量项目和量程。 一般的万用表测量项目包括：“mA” ；直流电流、V （―）” :直流电压、“V （〜）”:交流电压、“Q” ：电阻。每个测量项目又划分为几个不同的量程以供 选择。 表笔和表笔插孔 表笔分为红、黑二只。使用时应将红色表笔插入标有+”号的插孔，黑色表笔 插入标有“一”号的插孔。 表头（指针式） 它是一只高灵敏度的磁电式直流电流表，万用表的主要性能指标基本上取决于 表头的性能。表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时流 表头的直流电流值，这 个值越小，表头的灵敏度愈高。测电压时的内阻越大，其性能就越好。表头上有四 条刻度线，它们的功能如下：第一条（从上到下）标有R或Q,指示的是电阻值， 转换开关在欧姆挡时，即读此条刻度线。第二条标有s和VA,指示的是交、直流电压 和直流电流值，当转换开关在交、直流电压或直流电流挡，量程在除交流10V 以外的其它位置时，即读此条刻度线V的交流电压值， 当转换开关在交、直流电压挡，量程在交流10V时，即读此条刻度线 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计（论文） dB,指示的是音频电平。 表头（数字式） 数字万用表的表头一般由一只A/D （模拟/数字）转换芯片+外围元件+液晶显示 器组成，万用表的精度受表头的影响，万用表由于A/D芯片转换出来的数字，一般 也称为3 1/2位数字万用表,4 1/2位数字万用表等等。最常用的芯片是ICL7106（3 位半LCD手动量程经典芯片，后续版本为7106A, 7106B, 7206, 7240等等）,ICL7129（4 位半LCD手动量程经典芯片）,ICL7107 （3位半LED手动量程经典芯片）。 测量线路 测量线路是用来把各种被测量转换到适合表头测量的微小直流电流的电路，它 由电阻、半导体元件及电池组成它能将各种不同的被测量（如电流、电压、电阻等）、 不同的量程，经 一系列的处理（如整流、分流、分压等）统一变成一定量限的微 小直流电流送入表头进行测量» 转换开关 作用是用来选择各种不同的测量线路，以满足不同种类和不同量程的测量要求。 转换开关一般是一个圆形拨盘，在其周围分别标有功能和量程。 数字万用表故障排除一般应从电源入手。数字万用表故障排除大致可以按如下 方法进行。 外观检查 可以用手触摸电池、电阻、晶体管、集成块的温升是否 高。如新装入的电池 发热，说明电路可能短路。此外，还应观察电路是否断线、脱焊、机械损伤等。 波形分析 用电子示波器观察电路各关键点的电压波形、幅度、周期（频率）等。 例如，如测时钟振荡器是否起振，若振荡器无输出，说明内部反相器损坏，也 可能是外部元件开路。 测量元件参数 对故障范围内的元件，进行在线测量或离线测量，应分析参数值。对于电阻在 线测量时，应考虑与其并联的元件的影响。 隐性故障排除 27 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit for more information 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计（论文） 隐性故障是指故障时隐时现，仪表时好时坏的故障。此类故障比较复杂，常见 的原因包括焊点虚焊，松脱、接插件松动，转接开关接触不良，元件性能不稳，引 线将断不断等。此外，还包括一些外界因素所造成的。如环境温度 高，湿度 大 或附近有间歇性的强干扰信号等等。 检测各级工作电压 检测各点工作电压，并与正常值比较。 首先应保证基准电压的准确度，最好是使用一块相同型号或相近似的数字万用 表进行测量、比较。 排除以上可能原因外，数字万用表损坏还有可能是因为测量档位的错误造成， 如在测量交流市电时，测量档位选择置于电阻挡，这种情况下表笔一旦接触市电， 瞬间即可造成万用表内部元件损坏。因此，在使用万用表测量前一定要先检查测量 档位是否正确。在使用完毕，将测量选择置于交流750V或者直流1000V处，这样在 下次测量时无论误测什么参数，都不会引起数字万用表损坏。 28 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit for more information 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计（论文） 第五章.多功能门铃的制作过程 5. 1多功能门铃的制作 程 5. 1. 1电路设计 首先在DXP软件上设计出多功能门铃电路的总电路图，进入DXP软件在元件面 布局，按元器件的分布横平竖直，均匀、合理的原则来布局。还应考虑各种干扰及 在散热问题等，元件不能斜着出现在印刷电路板上。由实物尺寸在纸上定位，画出 元器件外形示意图，分析所占孔位，如：集成电路NE555占16孔。版图的四周留出 一定的空白间距（一般为5~10nuii）不设置焊盘与导线，绘制印刷电路板的定板孔和 各的固定孔。根据原理图关系在焊接面走线，以横平竖直、走线最短的原则布线， 再检查、调整到最佳方案。 5.1.2购买材料 将所需元器件仔细点清记录，然后去市场或者淘宝购买相关元器件 5.1.3焊接 首先讲所需要用到的元器件按照印制电路板中的焊盘焊点距离大小进行进行90 度的弯折，为焊接做准备。然后准备焊接工具如电烙铁，焊锡丝，镣子，螺丝刀， 尖嘴钳等工具。焊接操作的基本步骤为准备施焊，加热焊件，熔化焊料，移开焊锡 丝，撤离电烙铁。 焊接配线时要保持线路的整齐，在零件配齐后，则进行线路的焊接，首先摆上 电容，电阻等组件进行配线，配线不宜 长，最好先焊上一点后，在拉至另一点处， 确定长度后再将其剪下焊接至另一点处，在转角初尽可能拉成直角，如此一来就能 确保线路的整齐。 元器件的装插焊接应遵循先小后大，先轻后重，先低后高先；里后外的原则， 这样有利于装插顺利的进行。在电容等元件立式安装时引线不能太长，否则会降低 元器件的稳定性，但也不能 短，以免焊接时因 热损坏元器件，并且要注意电容 的正负极性，不能出差错。 焊接前应该插上电烙铁的插头，给电烙铁加热，焊接时要弄清楚引线脚的排列 顺序，并且与线路板上的焊盘引脚对准，焊接时，电烙铁与电路板，焊锡与电路板 的夹角最好成45度，这样焊锡与电烙铁的夹角正好成90度，焊接时焊锡与电烙铁 的接触时间不要太长，以免造成漏锡，也不要 短，以免造成虚焊。焊接时电烙铁 29 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计（论文） 不要对焊点加热时间 长，以免引发高温损伤元器件，高温焊点表面的焊剂挥发严 重，电路板塑料等材质受热变形，焊料 多焊点性能变质等不良后果焊接时，焊接 最好呈圆滑的圆锥状，而且还要有金属光泽。 焊接完成后需要用万用表检查相邻芯片脚间是否有短路现象，若有短路应马上 排除，然后认真核对各个元器件的位置和参数是否正确，检查有无短路，虚焊，错 焊，漏焊等现象。 5. 2材料清单 松香，焊锡丝j9直营网，镣子，电烙铁，钳子，电路板 元器件清单 元器件 型号 数量 名称 导线 2 灯泡 LED 3 电阻 19 电容 13 开关 S 2 直流电 1 源 万用表 UT33D 1 电烙铁 1 合计 45 5. 3检测与调试 当焊接完成后，首先进行检查电路有无虚焊，短路，断路，元器件安装是否正 确。 接通电源后首先按下门铃开关，检查门铃电路是否正常工作，然后断开断线 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit for more information 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计（论文） 线检查声音报警和闪光警报是否正常工作，再把电路板放置在黑暗处检查夜间照明 电力是否正常工作，调试完成后断开电源。 31 This document is produced by trial version of Print2Flash. Visit 湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计（论文） 第6章.设计心得体会 毕业设计是我们作为学生在学习阶段的最后一个环节，是对所学基础知识和专 业知识的一种综合应用，是

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