电网电压异常报警系统.doc

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1、课程设计任务书电网电压报警器一 任务和要求 设计并制作一个电网电压异常报警器，要求如下： 1 用压电陶瓷蜂鸣器作为电声元件； 2. 设交流电网电压的正常波动范围为 190250V（单相交流有效值），在此范围内，报警器不发声。当电网电压低于190V或超过250V时，报警器发出声响，并根据声响的不同音调区分电压的高低，即： 一.当电压超过250V时，报警器发出两种频率交替的“嘀-嘟”声; 二.当电压低于190V时报警器发出间歇式声响，即输出给蜂鸣器的电压波形。 3. 只允许AC220供电，应设计并制作本电路所用的直流电源。 二 提示和参考文献直流稳压电源数字电子技术试验任务书（童诗白）模拟电子技术

2、试验任务书（童诗白）目录前言4一 方案的论证和选择41.1整体电路的构思51.2 方案一51.2.1电源模块51.2.2比较电路51.2.3报警电路51.3 方案二61.3.1电源模块61.3.2比较电路61.3.3报警电路61.4 方案论证及确定71.4.1 电源模块71.4.2 采样及比较器电路71.4.3 报警电路7二 单元电路的设计92.1 电源的设计92.1.1设计任务和要求92.1.2设计原理92.1.3设计方案102.1.4方案选择112.1.5参数计算及元器件选择112.2 采样电路及比较器的设计122.3 报警器的设计142.4双频的设计172.4.1双频参数的设计182.5

3、单频的设计182.5.1单频参数的设计19三 电路仿真分析213.1 仿真软件简介（Proteus）213.2电源电路的仿真213.3采样及比较器电路的仿真213.4报警器电路仿真233.4.1单频仿真233.4.2双频仿真243.5总体电路仿真26四 电路的装调和分析274.1电源电路的调试274.2比较器电路的调试274.3报警电路的调试274.4实验结果分析28五 总结和体会29附录I总体电路图30附录II 元器件清单31附录III 芯片的管脚图32参考文献32前言课程设计是将理论知识应用到实践中，是理论和实践的结合，此外的电子技术综合课程设计是将我们所学的模拟电子技术基础和数字电子技术

4、的综合应用。我们此次的设计任务是“电网电压异常报警电路的设计和制作”， 主要是针对我们学习模拟电子技术之后与数字电子技术基础综合起来，进行综合设计培养以我们独立分析、思考与解决实际问题的能力，以及如何将所学的课程运用于实践中。 通过此次的课程设计，我们应该达到以下的基本要求:1能够在理论知识的基础进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，合理的进行选择和运用。2能够独立的对课题进行分析，运用所学的理论知识，通过翻阅资料，设计出最优方案。3学会电子电路的安装与调试技能培养我们分析与解决问题的能力。 本次课程设计四个人为以一小组，进行团队合作进行，共安排三周时间。第一周前三天是我们设计电路图的时间之后让

5、老师修改，不像我们平时做实验那样不懂的也就任其匆匆而过。充分的时间让我有更过阔的独立思考空间，从老师布置任务开始到给出实验电路基本轮廓到实验室的操作再到现在实验报告，无不亲历而为收获颇多。一 方案的论证和选择要实现任务书上的各个功能需对其分模块设计。可将其分为三个模块：一、电源模块它对整个电路提供电源；二、采样电路及比较器它将输出不稳定的电压调整与基准进行比较并向下一模块输出比较结果;三、报警模块根据比较模块的比较结果进行单频或双频报警。构成框图：1.1整体电路的构思降压电路滤波电路稳压电路220V交流电比较电路报警电路采样电路图1 电网电压异常报警系统组成框图1.2 方案一1.2.1电源模块

6、（1）降压电路降压电路用变压器直接变压，采用220-18变压器输出18V交流电。（2）整流电路采用1A50V进行桥式整流。（3）滤波电路电容滤波电路是最常见也是最简单的滤波电路，采用RC型滤波器进行滤波。（4）稳压电路采用集成稳压器型稳压电路进行稳压。先后用7812和7805将电压稳定在12v和5V。1.2.2比较电路由于本设计为上下限报警，所以用LM324搭成两组比较器分别用作上限和下限比较。1.2.3报警电路本设计要求超压报警使用“嘀嘟”声，欠压报警使用“嘀嘀”声。实现这两种声音报警有多种方法，最为常用的是使用制作成成品的音乐IC。但是为了练习使用555时基电路，本设计采用555作为发声电

7、路的核心。报警电路模块由三块555，及两个压降陶瓷蜂鸣器及其他相关元器件构成，使用比较电路输出的信号作为控制两种声音切换。1.3 方案二1.3.1电源模块（1）降压电路变压器式电源较为普遍，制作简单，使用也很安全，但是其体积较为笨重，转换效率较低干电池电源最为常用，但其使用时间短，提供电压有限，受其体积限制, 由于本设计要求不使用外部电源供电，综合考虑上述原因，本设计采用变压器式电源。（2）整流电路整流电路一般分为半波和全波整流。全波整流与半波整流相比，在相同的变压器的副边电压下，对二极管的参数要求是一样的，并且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点，因此得到相当广泛的应用，其中桥式整

8、流最为常用。鉴于以上优点，本设计采用了桥式整流。故采用1A50V进行桥式整流。（3） 滤波电路电容滤波电路是最常见也是最简单的滤波电路，在整流电路的输出端（即负载电阻的两端），并联一个电容即构成电容滤波电路。滤波电容容量较大，利用其充放电作用，使输出电压趋于平滑。本设计采用RC型滤波器进行滤波，并配合后级的电解电容和瓷片电容使输出的直流电压更加平滑，纹波电压更小，所以采用电容滤波电路是可行的。（4） 稳压电路稳压电路有稳压二极管型稳压电路、串联型稳压电路和集成稳压器电路等类型。本着使电路简单化、高效化、稳定化的思想，本设计采用了集成稳压器型稳压电路进行稳压，为集成运放提供工作电压以及为比较器提

9、供稳定的基准电压，保证了电网电压报警的准确性。1.3.2比较电路由于本设计为上下限报警，所以用两个F741搭成两组比较器或者用LM324成两组比较器分别用作上限和下限比较均是可行的而鉴于使用LM324只需一片即可故选用LM3241.3.3报警电路本设计要求超压报警使用“嘀嘟”声，欠压报警使用“嘀嘀”声。实现这两种声音报警使用方案一与方案二均能实现但是由于实验室556芯片缺少，故选用三个555及相关元器件构成的报警电路。1.4 方案论证及确定1.4.1 电源模块（1）降压电路变压器式电源较为普遍，制作简单，使用也很安全，但是其体积较为笨重，转换效率较低干电池电源最为常用，但其使用时间短，提供电压

10、有限，受其体积限制, 由于本设计要求不使用外部电源供电，综合考虑上述原因，本设计采用变压器式电源。.（2）整流电路整流电路一般分为半波和全波整流。全波整流与半波整流相比，在相同的变压器的副边电压下，对二极管的参数要求是一样的，并且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点，因此得到相当广泛的应用，其中桥式整流最为常用。鉴于以上优点，本设计采用了桥式整流。故采用1A50V进行桥式整流。（3）滤波电路电容滤波电路是最常见也是最简单的滤波电路，在整流电路的输出端（即负载电阻的两端），并联一个电容即构成电容滤波电路。滤波电容容量较大，利用其充放电作用，使输出电压趋于平滑。本设计采用RC型滤波器进行

11、滤波，并配合后级的电解电容和瓷片电容使输出的直流电压更加平滑，纹波电压更小，所以采用电容滤波电路是可行的。（4）稳压电路稳压电路有稳压二极管型稳压电路、串联型稳压电路和集成稳压器电路等类型。本着使电路简单化、高效化、稳定化的思想，本设计采用了集成稳压器型稳压电路进行稳压，为集成运放提供工作电压以及为比较器提供稳定的基准电压，保证了温度报警器的准确性。1.4.2 采样及比较器电路 本电路主要是放大电压，所以用LM324构成可达到所需功能。故可选用LM324.由于本设计为上下限报警，所以用两个LM324组成比较器分别用作上限和下限比较即可故选用一个LM324实现（实际连接用了两个LM324）。1.

12、4.3 报警电路本设计要求超压报警使用“嘀嘟”声，欠压报警使用“嘀嘀”声。实现这两种声音报警使用方案一与方案二均能实现但是由于实验室556芯片缺少，故选用三个555及相关元器件构成的报警电路。考虑到两个电路公用一个蜂鸣器的话，会对彼此有影响，使蜂鸣器的响声不能清脆悦耳，故我们采用了两个相对独立的蜂鸣器；又对比较器之后的两个输出电压加上了5v稳压二极管，以保证使555定时器能正常工作。因此我们综合考虑选择了方案二。 二 单元电路的设计2.1 电源的设计2.1.1设计任务和要求在电子电路设备中，一般都需要稳定的直流电源供电，而平常生活中用到的都是频率为50HZ，有效值为220V的单项交流电压，因此

13、需要将它转换为幅值稳定，输出电流较小的直流电压。在一般情况下，所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大，因此需要通过电源变压器降压后，再对交流电压进行处理。在温度报警器电路中，需要用512V的直流电源供电，因此需要设计一个输出为12V和+5V的稳压直流电源，直流电压的设计方案图如下：电 源变压器滤 波电 路整 流电 路稳 压 电 路图2 电源电路组成框图2.1.2设计原理在电路中输入220V（50HZ）的交流电压，通过电源变压器降压（变压器副边电压有效值决定于后面电路的需要）然后变压器副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压，即将正弦波电压转换为单一方向的脉冲电压，为了减少电压的脉动，

14、需通过低通滤波电路滤波，使输出电压平滑，理想情况下，应将交流分量部分全部滤掉，使滤波电路输出电压仅为直流电压，然而，由于滤波电路为无源电路，所以接入负载后会影响其滤波效果，对于稳定性要求不高的电子电路，整流、滤波后的直流电压可以作为供电电源，但当电网电压滤波或者负载变化时，其平均值也将随之变化，稳压电路的功能是使输出直流电压基本保持，不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，从而获得足够高的稳定性。2.1.3设计方案根据提出的方案，电源模块采用220-18变压器降压，1A50V桥式整流堆进行整流，RC型滤波器进行滤波。本次电源电路的输出端设计为+5V与-5V两电压值，输出端的+5V电压值作为比较电

15、路中上限基准电压，+5V与-5V两电压值分别作为窗口比较器中两集成运放的工作电压，具体如下（1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。 （2）整流电路 利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。 （3）滤波电路 可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。 （4）稳压电路 稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。 220V电网电压经过通用变压器T1降压至25V，25V交流电压经VD1-4组成的全桥整流、C1的滤波作用后变

16、成直流电压供给集成三端稳压器7805（见附录A），经过7805降压、稳压后变成所需的+5V直流电压。集成三端稳压器输入端的瓷片电容能消除自激振荡，输出端所连的瓷片电容能滤出高频杂波作用，都是为了进一步滤波稳压以改提高和改善12V电源的品质，有助于电源的稳定和带负载能力。相类似的，220V电网电压经过通用变压器T1降压至25V，25V交流电压经VD1-4组成的全桥整流、C2的滤波作用后变成直流电压供给集成三端稳压器7912，经过7912降压、稳压后变成所需的-12V直流电压。但注意的是，电解电容的正端是接地，负端连接的是全桥整流的负端。电源模块采用220-18变压器降压，1A50V桥式整流堆进行

17、整流，RC型滤波器进行滤波。实验电源电路图如图所示图3 电源电路原理图2.1.4方案选择此方案是固定输出集成电路稳压电源，在稳压部分采用三个集成稳压器W7812和W7805，使得电路结构变得非常简单，不易出现混乱，并使得输出电压为+12V和+5V，供电路使用，所以，从电路结构、安装难易、成本计算等方面考虑最佳选择此方案。2.1.5参数计算及元器件选择1、变压器采用162的规格。2、整流桥堆的选择整流桥堆有两根输入交流线和两根输出直流线。市电经过整流桥堆一极经过正极M C7812经过稳压、滤波可提供一个+12V电压； +12V电压再经过MC7805后，经过稳压、滤波就可以提供一个+5V的电压。这

18、样就可以给后面的系统提供工作电压了。一般情况下，允许电网电压有10%的波动，因此在选择二极管时对于最高反向工作电压VRm和最大整流平均电流IF应至少有10%的余地，以保证二极管安全工作，即 VRm55V因为三端固定式集成稳压管W7812和W7805的最大输出电流Iomax为1.5A，因此每个二极管流过的平均电流ID=0.5Iomax=0.51.5=0.75A，整流管的参数IF应该比平均值ID大（0.52）倍，在此选择1A50V的整流桥堆。3、电容的选择电容C1、C2的选择 C1=1000UF的电解电容，C2=10UF.电容C3和C4的选择 C3=C4=10UF。 4、参数计算（1）稳压器型号，

19、输入电压和输入电流要求UO=+5V,故选用7805型号;稳压器压差UI-UO 2V,取3V,整流桥上的压降为20.3=0.6V.故输入电压UI=5+3+0.6=8.6V;滤波电路的负载电流IO=IO(max)+IQ=100+8=108mA.电源变压器的副边电压有效值U2= 所以变压器的输出电压取7.5V整流滤波电路的等效负载（2）滤波电容 取C=3300F电容器耐压 取25V，故电容器参数C 3300 F/ 25V其它电容根据经验可选用 0.33F/ 25V，0.01F/ 25V2.2 采样电路及比较器的设计根据论证结果采用一片LM324为核心及相关元器件构成。由电网采样到的电压分别与上下限基

20、准电压比较，高于上限则给超压报警电路一个信号输出，反之，低于下限则给欠压报警电路一个信号输出。上下限的基准电压可由下列公式计算得到：U上电网电压上限分压比；U下电网电压下限分压比。分压比是指正常电网电压下采样电压与正常电网电压的比值。本设计中，电网电压上限为250V，下限为190V，正常电网电压下采样电压为4.5V，代入上述公式得 U上=6.0V；U下=2.0V。由采样电路模拟不稳定的电网电压，当采样电压低于2.0V时，报警器单频报警，当采样电压高于6.0V时，报警器双频报警；当采样电路电压在两者之间时，报警器不报警。LM324是运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，外形如图所示。它的内

21、部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源公用外四组运放相互独立。每一组运算放大器可用图中所示的符号来表示，它有5个引脚，其中“+”“-”为两个信号输入端，“v+”，“v-”为正，负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中Vi-（-）为反向输入端，表示运放输入端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号相位相同。LM324的引脚排列见下图图4 LM324原理图采样及比较电路如下图5采样及比较电路原理图其中，放大信号LM324两个输出端的接下级模块；Vcc和上下限电阻接+12V电源电压。通过控制上限和下限的电阻可以改变LM324的IN-和IN+的电压从而

22、来设置比较器的上下限。阈值电压的设定R7=10k，RV1=RV2=50k,lM324工作电压12V U下限=2.0V；U上限=6.0VR1=50K RV3=50K调节R9模拟电网电压变化 2.3 报警器的设计如论证结果本设计报警电路模块由三块555，及两个压降陶瓷蜂鸣器及其他相关元器件构成，使用比较电路输出的信号作为控制两种声音切换。555内部结构图如下所示图6 555定时器内部结构A1和A2的参考电压由Vcc经三个5k电阻分压给出，在控制电压输入端5管脚悬空时，比较器A1的参考电压为2/3Vcc，加在同相输入端，比较器A2的参考电压为1/3Vcc，加在反相输入端；在控制电压输入端5管脚外接固

23、定电压Vco时，比较器A1的参考电压为Vco，加在同相输入端，比较器A2的参考电压为1/2Vco，加在反相输入端。比较器由两个结构相同的集成运放A1、A2组成。高电平触发信号加在A1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A2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A1、A2的输出端控制。在1脚接地，5脚未外接固定电压，两个比较器A1、A2基准电压分别为2/3Vcc，1/3Vcc的情况下，555时基电路的功能表如表示表1 555时基电路的功能表555的各个引

24、脚功能如下图7 555引脚图1脚：GND，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0.01F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的等值电阻串联而成。电阻分压器为比较器C1、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

25、端，比较器C2的参考电压为1/3Vcc，加在反相输入端。比较器由两个结构相同的集成运放C1、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C1、C2的输出端控制。8脚：VCC(或VDD)外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 16V，CMOS型时基电路VCC的范围为318V。一般用5V。双频报警电路由两块555定时器，一个压降陶瓷蜂鸣器及其他相关元器件构成，使用比较器1输出的信

26、号作为控制信号。两片555都接成了多谐振荡器。第一片555的输出Vco有一高电平Voh和一低电平Vol，将第一片555的输出接至第二片555的输入，使第二片555输出为两个频率，构成双频报警器。第二片555充电回路为Vcc经R4、R5、C3,然后到地，其充电时间 T充=（R4+R5）C3Ln(Vcc-0.5Vco)/(Vcc-Vco)第二片555放电回路由C3、R5、555内部三极管构成，其放电时间 T放=R5C3Ln2周期 T=T充+T放 频率 f=1/T2.4双频的设计 图8双频电路原理图2.4.1双频参数的设计R3=6kR4=220R5=1KR6=6kC2=47uC3=220n设定双频报

27、警器第一片555振荡周期为0.5s，占空比为。由占空比q=得R1=R2T=(R1+2R2)C2=0.5取C=47uF则3R1C2=0.5R1=R2=0.5（3C2）=5K设定双频报警器第二片555振荡周期为410-4s，占空比为由占空比q=若取R1=220 R2=1K，占空比约为T=(R1+2R2)C2=410-42220C2=410-4C=F=261nF构成的双频4端子有输入时双频报警，单频4端子有输入时单频报警2.5单频的设计图9单频电路原理图2.5.1单频参数的设计U=5 V 分压电阻接入电阻R2=9K9kR3=50K 50k表2单频电阻设计C1充电时间T1=0.693*（R1+R2）*

28、C1=0.665sC1放电时间T2=0.693*R2*C1=0.333s周期T=T1+T2=0.693*（R1+2R2）*C1=0.998s频率f=1/T=1.002Hz占空比q=(R1+R2)/(R1+2R2)=2/3构成的双频4端子有输入时双频报警，单频4端子有输入时单频报警报警电路由单频模块与双频模块组成，由三个555定时器构成的多谐振荡器组成单双频报警电路。单频报警电路由555定时器构成多谐振荡器，工作频率由R1、R2和C1决定。双频模块由两个集成定时器和阻容元件构成。第一片555接成低频（约1Hz）多谐振荡器，第二片555接成音频振荡器。第一片555的输出信号控制第二片555的控制电

29、平端，使第二片555交替地产生两种不同频率的信号输出，可推动蜂鸣器发生“滴嘟”声响三 电路仿真分析3.1 仿真软件简介（Proteus） Protues软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切

30、换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。3.2电源电路的仿真图10电源电路仿真图如上图所示，对设计的电源电路进行仿真，在仿真过程中分别测出整流桥、电容滤波、芯片7812和7805的输出电压值，达到实验设计的要求。在仿真过程中要仔细

31、认真，善于发现错误，注意连线中每个节点的正确性。3.3采样及比较器电路的仿真（1）开始仿真 图11采样及比较器电路仿真图I当采样电路电压小于6v时，有输出，即双频报警。 图12采样及比较器电路仿真图II当采样电压大于2v小于6v时比较器没有输出，即不报警。(3)图13采样及比较器电路仿真图III当采样电压小于2v时，比机器有输出，即单频报警。3.4报警器电路仿真3.4.1单频仿真图13单频电路仿真图如上图所示，这里用5V直流电压模拟前级比较器给出的高电平单频报警触发信号。经过仿真前计算，仿真中有目的的修改和调试，实现了如图所示仿真效果。即555的3管脚间歇输出高电平约2.7V的脉冲电压，以驱动

32、蜂鸣器报警，频率约为1.3Hz。下图为仿真图表图14单频电路仿真输出波形图3.4.2双频仿真图15双频电路仿真图如上图所示，用5V直流电压模拟前级比较器给出的高电平双频报警触发信号。实现了如图所示仿真效果。下图为仿真波形图16双频电路仿真输出波形图3.5总体电路仿真图17整体电路仿真图I四 电路的装调和分析首先在安装连接电路之前首先将各类元器件分类好，对面包板有一个清晰的认识，以免在连接电路时浪费时间、错拿元件及连接错误。其次在连接电路时，检测芯片是否正常工作，认清管脚装配图，及各管脚的功能。最后在连接电路时应分清主次，不要胡乱连接电路，以免发生连接电路时发生错乱。我们应该按模块进行连接，例如

33、电源模块、比较电路模块、报警电路模块，各个模块检测无误后，再将各个模块连接到一块进行安装与调试。4.1电源电路的调试由于本设计使用了集成稳压芯片，其稳压性能比较理想，所以调试较为简单。首先将输入电压设为交流220V，然后测量整流滤波后的电压是否为直流16v，测量7805输出是否为稳定的5V输出。将输入电压分别设为交流190V和250V，测量整流滤波后电压，与理论值比较大致相当。测量采样点电压并与理论值比较，应与理论值相符。测量7805输出电压，大致为5V，有细小的偏差，稳压效果较好。4.2比较器电路的调试使用电压表工具测量两个基准电压点的电压，调节可变电阻RV1和RV2，使上下限电压分别为2.

34、0V和6.0V。用稳压电压源提供电源和模拟的放大信号，然后调节电阻可以改变上下限，发现总是差一定的误差，经过讨论发现是由于电压表的未调零和电阻的回程误差引起的，经过改正后，电压误差已符合任务书要求。经过实际测量得到以下参数：U下限=2.0V；U上限=6.0V双频正常报警时输入电压为6.066V，比较器输出高电平为10.525v，低电平为0.075v；单频正常报警时电压为输入1.868v，比较器输出高电平为10.540v，低电平为0.026v。R1=10K R9=100K调节R9模拟电压波动 达到下限报警电压是接入为25K，达到上限报警电压时接入为32K。4.3报警电路的调试虽然在软件上报警器的

35、双频声音很悦耳，但在实际电路中却不然。没办法，仿真毕竟不是真的。所以我们不得不用实际的电容来调试电路。开始C2和C3分别为100u和5u，最后经过大家不断的努力，一致认为，当C2和C3分别为47u和220n时双频声音最悦耳。调试报警器双频这个过程最长，用了四个小时。不过大家都没有怨言。4.4实验结果分析项目理论值测量值78125V5.04V780512V12.13 V整流桥输出18V20.85 V不带负载的变压器输出18V17.9V负载的变压器输出18v17.6表3实验测试与理论值（1）直流电源器件 7805 7812输出电源（测量）+5.04v +12.13V输出电源（理论）+5v +12V

36、误差计算 0.8 0.14（2）比较电路（基准电压）数据上限基准电压 下限基准电压测量值 6.078V 2.045V理论值 6V 2V误差 0.7 0.8 （3）报警电路（工作状态） 电压 单频工作 双频工作 输出电压U06.078V频率理论值 1.0 HZ 低频1.002HZ ， 音频2.132HZ 频率测量值1.3HZ 0.995HZ ， 1.80HZ误差计算 1.4 0.7 ， 1.6五 总结和体会经过三周的努力，终于完成了我的课程设计任务。我不得不承认我收获很多。首先是，当我把报警器电路测试完成的那一刻，我内心有种很强的陈那个就感。虽然我们这组完成的比较迟，但还是在规定的时间内完成了。

37、其次，在完成电路的设计与仿真中我感受到了团队合作的力量。当然这其中，独立思考也是很有必要的。记得当别组同学电路仿真成功，开始实际连接电路时，我们这组仿真还没有结果。因此我们不得不熬夜设计，第二天老师还是不满意，我们又接着改进。从中我感受到了有竞争才会有动力。终于仿真成功，可以连接实物电路时。我们发现别的组实物图都开始测试了。为了不让我们输在别组后面，那天我们从早上九点一直待到下午七点多才听见报警器悦耳的嘀嘟声。最后经过我们反复的调试，终于将全部电路连接并测试成功。能够取得这一成绩我首先要感谢我的队友和指导老师，是他为我的课程设计提出了很多宝贵的意见和建议并且在实现操作上给我了很多的建议，感谢系

38、上为我们提供良好的实验环境，使我的课程设计得以顺利的开展、改进，进而最终促使我完成了课程设计任务。此外还有那些关心我的学长，他们给我提供了许多有用的资料以及见解供我参考。在此次课程设计过程中，我发现有很多东西都是老师曾经在课上讲过的知识，譬如说电路的电源电路还有稳定电路等。电路中比较难的部分就是报警电路部分，因为需报警器发出两种频率交替的声响进而要反复的进行调节。总体看来，我基本上完成了课程设计任务书上的要求，完成了课程设计任务。这次课程设计增强了我的动手能力，锻炼了我们的思维，同时也增强了我们对专业课的兴趣，为我们将来发展打下坚实的基础。附录I总体电路图图18整体电路仿真图附录II 元器件清

39、单名称规格数量备注变压器22018V1整流桥堆二极管1电阻10K4电阻3K9 电阻50K2滑动变阻器50K3电阻1k4瓷片电容0.01u2电阻2201瓷片电容220n1瓷片电容0.047u3电解电容10u1电解电容2200u1 稳压管5v2 集成稳压器78051 集成稳压器 78121集成运放LM324 1集成芯片555 3压电陶瓷蜂鸣器2大面包板 1表4元器件清附录III 芯片的管脚图（1）图19 LM324管脚图管脚序号1234567功能OUT1IN-1IN+1VCCIN+2IN-2OUT2891011121314OUT3IN-3IN+3GNDIN+4IN-4OUT4表5 LM324管脚图（2）图20 555定时器的管脚图参考文献1 数字电子技术试验任务书（童诗白）2 模拟电子技术试验任务书（童诗白）3 华成英，童诗白.模拟电子技术基础.四版.北京：高等教育出版社，2006.4 阎石.数字电子技术基础.五版.北京：高等教育出版社，2006.5 何碧华.数字电子技术实验指导书.电工电子实验指导中心，2009.忽略此处. 33