EDA课程设计之机器猫论文.doc

数字电子技术课程设计实验报告一、实验目的本产品具有机、电、声、光、磁结合的特点, 通过制作本产品完成从仿真到安装实践的全程训练过程。由学生完成从电路原理仿真验证, 到元器件检测、焊接、安装、测试产品的全过程, 达到培养同学们工程实践能力的目的。二、工作原理 1. 基本框图 2. 555 构成的单稳态触发电路的工作原理 555 定时器的功能主要由两个比较器 C 1和C 2 决定, 比较器的参考电压由分压器提供,在电源和地之间加 电压,并让 V M 悬空时,上比较器 C 1 的参考电压为 2/ ,下比较器 C 2为 1/。单稳态触发器特点: · 两个工作状态:稳态和暂稳态生敏传感器放大单稳功放磁敏传感器红外线接受管电机 2/3 1/3 · 在外界触发脉冲作用下, 能从稳态翻转到暂稳态, 在暂稳态维持一段时间后,在自动返回稳态。· 暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数, 与触发脉冲的宽度和幅度无关。 a单稳态触发电路 b工作波形????????开始充电截止则降至只要触发时 CTQV VVV V D C I I,10 1,3 1 2 1 暂稳态输出的宽度 Wt =RCln3 ≈ ????????????????????????????????保持放电导通充电至截止若通电后保持导通若通电后即可, 稳态时,无触发信号: 01 100 3 21 01 100 )13 1(1 2 1 1 2 1 2QV VCTQV VVCTQ QV VVTQ VVV C C D C D D I) 已经回到高于时(假定此时充至 CVVVV3 13 2保持开始放电至导通则01 10,01 0 2 1 2 1??????????????QV VCTQV V C C D C C3 ln3 2 0 ln RC VV V RC w???? 3. 机器猫工作原理(1 )该装置主要由声控检测电路、光控检测电路、磁控检测电路、触发电路、单稳态电路、开关组成。声敏元件麦克风 V1 与电阻 R1、 R2, 组成声敏取样电路, 主要是将声信号转变为电信号, 为单稳态电路提供触发信号。光敏三极管、干簧管可以将光信号、磁场信号转变为电信号,为单稳态电路提供触发信号。(2 )声控工作原理平时,声敏元件麦克风 V1 没有声音激发时,其导电率很低,且呈高阻抗,使得 Q1 反偏截止,电源通过 R10 加在 Q2 的基极上 Q2截至, IC1 的2 脚输入高电平, 处于复位状态,3 脚输出低电平, M1关断,则电机没有工作,机器猫保持静止状态。 R4 R1 1M R5 R10 1M R2 150K R3 150K R7 10K R6 10K R8 100 R9 Q1 9014 Q3 9014 Q2 9014D Q4 9014 Q5 8050D D1 1N4001 D2 1N4148 C2 10nF C5 470UF + C1 1UF C4 47UF C6 220UF K1 S1 LED M1 S2 VCC 接收管发射管 C3 1UF 麦克风 R V 干簧管 S3 1 4 5 8 IC1 555 当声敏元件麦克风 V1 处在一定的声波之中时,其内部会产生一系列电子密度的变化,因而麦克风 V1 电阻变得很小。这时,声波检测信号通过 C