来停电报警电路正文总结.doc

第 1页西华大学课程设计说明书 1前言本次设计主要是设计一个来停电报警电路,来停电报警电路在日常生活中是非常重要的。随着经济社会的发展,电越来越多影响我们的日常生活与社会生产。在日常生活中,经常会用到一些电器设备不能随便停电,如:冰箱,洗衣机等;在社会生产中, 各企业工厂更是不能随便停来电,如:煤矿里的排气扇不能停电,停电之后瓦斯浓度过高不能随便来电。由于这个原因,就需要对电压进行监控,所以来停电报警电路应运而生。来停电报警电路设计方法很简单,它主要包括变压整流滤波稳压电路、停电振荡报警电路和来电振荡报警电路三大部分。其涉及到模拟电子技术、数字电子技术的相关知识。电路结构简单易实现,其中运用了 3个电路部分,分别是与模拟电子技术相关的变压整流电路,和与数字电子技术相关的来电报警电路、停电报警电路,当输入电压突然中断或送入时,都会引起报警器发声,特别是停电时还会有红灯亮起,从而达到对有无电压进行监控的目的。设计时采用中小规模集成电路,主要培养分析问题解决问题的能力,将理论运用于实践,加深对电路结构的理解,对各种元器件的认识与应用,提高设计电路,调试电路的实验技能。第 2页西华大学课程设计说明书 2 总体方案设计 方案比较方案一首先由变压器将家庭电压将至报警器工作电压,再由桥式滤波电路将交流电转换为直流电加在稳压二极管之间,稳压二极管工作是提供稳定电压 。整流电路和一个单刀双掷开关相连,开关一端与断电报警电路的输入端相连,另一端与来电报警器输入端相连。当断电时,扬声器发出报警声同时红色 LED 发光,以便于人发现,人发现后将开关接到另一端使报警声停止、灯光熄灭;当来电时,扬声器发声,人发现后将开关接回原端声音停止。图 2-1 方案一方框图方案二根据技术要求, 此报警器可由以下几部分组成,首先有电时要产生输入电压 V I: 0~10 V 的步进电源;第二部分是比较器,将 VI 与报警门限电平相比较,由于该报警器要求有两个门限电平, IV3 2V? IV3 1V?电路报警, V3 2VV3 1??电路不报警,所以这里选用窗口比较器,这样可以更加精确的监视电压情况;第三部分则为报警电路。图 2-2 方案二方框图 A/D 转换多谐振荡器三位寄存器三位数值比较器三位数值比较器 D/A 转换 D/A 转换步进电源三位寄存器扬声器电网变压整流滤波稳压电路停电报警电路来电报警电路电网第 3页西华大学课程设计说明书 方案论证与选择本文要求设计一个来停电报警电路,电路主要实现监控电压有无的功能, 首先,经过变压器将工作电压降到合适大小,再用直流稳压电路将交流电变为直流电,将变换后的直流电压接入报警电路, 然后判断电压有无,以使扬声器发出报警声音。两个方案均能实现该功能,但方案二虽然监测更加精确,但是在实现过程中使用元器件多,总体电路过于复杂,成本大,不便于理解与实现,也不方便使用;方案一使用了元器件少,电路简单,成本较低,易实现,基本符合要求,便于设计者理解电路结构, 也能满足日常生活的需要,价格合适。综上所述,采用方案一来作为这次的设计电路。第 4页西华大学课程设计说明书 3 单元模块设计 稳压电源设计直流电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路 4部分组成, 如图 3-1 :图 3-1 稳压电源设计流程图电源变压器作用:把电网中 220V 交流电转换为较低电压以便应用。整流电路作用: 把交流电变成脉动的直流电。滤波电路作用:滤除脉动直流电的纹波得到较平滑的直流电。稳压电路作用:当电网电压波动,负载和温度变化时,维持输出直流电压稳定。 1. 稳压电路中用到三端集成稳压器,为 LM7805。78XX 系列集成稳压器的典型应用电路如下图所示,这是一个输出正 5V直流电压的稳压电源电路。 IC采用集成稳压器 7805 , C1、C4 分别为输入端和输出端滤波电容, RL 为负载电阻。当输出电较大时, 7805 应配上散热板。 ,电子制作中经常采用,最大输出电流 , LM78XX 系列输出电压分别为 5V,6V,8V,9V,10V ,12V ,15V ,18V ,24V 。图 3-2 7805 典型接法电源变压器整流电路滤波电路稳压电路电网第 5页西华大学课程设计说明书图 3-3 稳压电源 停电报警电路设计根据设计要求,选择 NE555 构成单稳态触发器控制报警时间和多谐振荡器使扬声器发声。 NE555 简介 NE555 是属于 555 系列的计时 IC的其中的一种型号, 555 系列 IC的接脚功能及运用都是相容的,只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同;而 555 是一个用途很广且相当普遍的计时 IC,只需少数的电阻和电容,便