模拟电子技术课程设计多路断线报警器说明书.docx
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模拟电子技术课程设计多路断线报警器说明书
模拟电子技术课程设计说明书
题目
多路断线报警器
院部：
电气与信息工程学院
学生姓名：
刘寿红
指导教师：
贾雅琼职称讲师
专业：
自动化
班级：
自本1001
完成时间：
2012.5.29
摘要
多路断线报警器设计是多路性，此报警装置能对实验中不同的四个地点进行实时监控，发光二极管的显示能对发事地点起到准确的指示作用，通过三极管放大功能让电子声音能起到双重的提示作用，有助于人们对监控地进行更好管理和维护。
多路监测由上述的电路工作原理，制作了同样的四个端口指示灯进行监测电路。
在实际的环境中，只要上述的任何的一个或多个线路发生断线，报警器都能起作用，提示声音和灯亮起来，起监测和报警作用
声光报警和定位平时电路中的线路处于完好状态，断线信号LED熄灭。
电路中我们采用多个电路进行检测，实际中当监测地点出现情况时会点亮LED，所以发生报警时我们可以根据那个LED发光来判断出事地点，然后进行事故排查。
电路中我们选用发光二极管可以判断报警地点，但实际中二极管的发光并不是能引起我们的注意，在采用报警发声，在功能提示装置中安装扬声器便可以很好的解决我们的后苦之忧，当后面的蜂鸣器发出声响后我们可以根据前面那个LED发光来判断是那里发生断路了
关键词多路;断线,报警器；实时监控；多路监测；声光报警和定位；发光二极管；三极管
Abstract
Thedesignofmultipathwirebreakalarmisofmultipath.Thiswarningdevicecanmonitorfourdifferentplacesoftheexperimentinrealtime.TheflashofLED,exactlypointingthelocation,andthemagnificationofdynatron,makingthedualvoiceprompt,helppeoplesuperviseandmaintainintheaspectofmonitoring.
MultipathmonitoringAccordingtothebefore-mentionedcircuitoperationprinciple,thesamefourportindicatorlightsaremadetosupervisethecircuit.Inreality,ifanyoneormulticircuitsmentionedbeforearedisconnected,thewarningdeviceandLEDwillwork,monitoringandgivinganalarm.
Sound–lightalarmandlocationInthecircuit,multicircuitsareusedtosupervise,andtheflashedLEDtolocatethedisconnection.Butinreality,however,itisimpossibleforpeopletoobservewhethertheLEDwillflashornotatalltimes.Asaresultofthat,abuzzerisaddedtothecircuit.WiththesoundthebuzzermakesandtheflashofLED,itiseasytofindthedisconnection.
Keywords:
multipath;disconnection;warningdevice;multipathmonitoring;sound–lightalarmandlocation;LED;dynatron
目录
1、总体方案介绍与要求………………………………………………1
1.1设计课题任务…………………………………………………1
1.2功能要求说明…………………………………………………1
1.3总体方案介绍与工作原理说明………………………………1
1.3.1总体方案介绍…………………………………………1
1.3.2工作原理说…………………………………………2
2设计电路与仿真分析………………………………………………3
2.1设计电路图……………………………………………………3
2.2设计电路的仿真结果…………………………………………4
3、硬件系统的设计……………………………………………………7
3.1硬件系统各模块功能简要介绍…………………………………7
3.2PCB图……………………………………………………………7
3.3元器件清单……………………………………………………8
4、设计结论、误差分析、教学建议…………………………………9
4.1设计结论…………………………………………………………9
4.2硬件调试…………………………………………………………9
4.3设计体会，设计的重点、难点及精妙之处，不足之处及改进意见…………………………………………………………………………9
4.3.1设计体会………………………………………………9
4.3.2设计的重点、难点及精妙之处………………………9
4.3.3不足之处及改进意见…………………………………9
参考文献………………………………………………………………11
致谢……………………………………………………………………12
附录……………………………………………………………………13
1总体方案介绍与要求
1.1设计课题任务
设计一个多路断线报警器。
1.2功能要求说明
要求：
①能对四个地点进行监控；
②正确显示每个断点位置；
③出现断点时发出声音提示。
1.3总体方案介绍与工作原理说明
1.3.1总体方案介绍
该装置以三极管为核心，当电路中出现断路时，发光二极管发光，以三极管的特性来控制蜂鸣器工作，使其报警。
蜂鸣器
系统方框图如下：
断路
三极管
电源
发光二极管
1.3.2工作原理说明
当装置接通电源后，电路处于正常工作状态，发光二极管不发光，三极管接收的是低电平，达不到蜂鸣器的工作电压，所以蜂鸣器不响。
当出现断路后，二极管发光，显示断路的位置，经三极管后达到蜂鸣器工作电压，发出鸣叫声，开始报警，提醒人们有线路断路。
2设计电路与仿真分析
2.1设计电路图
设计其原理电路图：
图2.1
图2.1原理电路图
图中参数
BT:
直流电源
LED:
发光二极管
R：
电阻
S;单刀单掷开关
Q：
三极管（NPN）
U:
蜂鸣器
2.2设计电路的仿真结果
首先在Multisim里设计好电路图（图2.2）
图2.2
1.当接通电源开关处于闭合状态时，此时各个二极管几乎没电流通过，三极管处于截止状态，蜂鸣器没达到工作电压。
（见图2.2.1）
图2.2.1
2.
（1）当断开电路中开关J1时，与J1支路相连的发光二极管发光，三极管Q1,Q2处于放大区，蜂鸣器达到工作电压，开始发声报警，提示有线路断路（见图2.2.2）
图2.2.2
图中万用表测试蜂鸣器电压以达到工作电压，表示已经发出警报声。
（此为一路断线）
（2）当电路中出现二路、三路、四路断线时，工作原理与一路断线时原理一致。
（见图2.2.3，图2.2.4，图2.2.5）
（二路断线,图2.2.3）
（图2.2.4，三路断线）
（图2.2.5，四路断线）
3硬件电路各部分电路设计
3.1硬件电路图及各模块功能简要介绍
在PROTEL99中编辑硬件电路图，见图3.1。
图3.1
BT:
直流电源电源输入端
LED:
发光二极管LED1-4用来显示断路位置
R：
电阻
S;单刀单掷开关S1-4用来表示断路
Q：
三极管（NPN）Q1用来放大电压输出，Q2用来分压，平衡保护Q1
U:
蜂鸣器用来报警
3.2PCB图
元件电路图检查无误后，点击design中的创建网络表；新建一个PCB文档，点击design导入网络表，确认各元件编号及封装无误后进行编辑。
编辑好后并进行覆铜，见图3.2。
3.3元器件清单
各元件的的大小，参数，编号及封装（见表3.3）
元件名称
参数
元件编号
封装号
直流电源
9-12V
BT
AXIAL0.4
蜂鸣器
BUZZER
AXIAL0.4
电阻
59欧
R1
AXIAL0.4
电阻
59欧
R2
AXIAL0.4
电阻
59欧
R3
AXIAL0.4
电阻
59欧
R4
AXIAL0.4
电阻
10欧
R5
AXIAL0.4
电阻
10欧
R6
AXIAL0.4
红色发光二极管
LED1^4
0805
单刀单掷开关
S1^5
DIP4
三极管
2N6645
Q1
TO-18
三极管
C1815
Q2
TO-18
表3.3
4、设计结论、误差分析、教学建议
4.1设计结论
该报警装置中所用元器件都非常便宜并实用，原理也简易，适用于开发实用性家用报警，安装和实用都十分简便。
4.2硬件调试
（1）将PCB图印制并压覆到电路板上，将电路板进行腐蚀处理。
（2）进行钻孔并将各元器件焊接到电路板上。
并用万用表检测各元件是否接好、焊接无误。
（3）接通9V-12V电源，让装置进行工作。
（4）然后再对出现的问题进行分析，调整。
确保理论与实际电路相符合。
4.3设计体会，设计的重点、难点及精妙之处，是否存在不足之处及改进意见
4.3.1设计体会
通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关电子线路方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。
实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，有些理论中存在但实际中却出现问题，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
4.3.2设计的重点、难点及精妙之处
在设计电路中必须要把“多路，断线，报警，”这几个字深刻的反映出来，重点就是要断路，报警。
本设计所有内容都是围绕“多路，断线，报警，”来展开，必须要它们紧紧的结合在一起，既是重点，也是一大难点，不能单独的表现某一项功能。
精妙之处在于设计原理简单，不用太复杂并且元件之类的都是常见的。
4.3.3不足之处及改进意见
不足之处：
（1）：
在实践过程中，往往会存在以接触电源，蜂鸣器就开始发出警报声，而电路中并未出现断路。
（2）：
断路后二极管并未发光
改进意见:
（1）仔细检查电路是否连接完好，是否有短路，断路类问题出现。
（2）有可能三极管放压倍数过大，需要换成小倍数的三极管；还有可能三极管极性接反了。
参考文献
康华光编《电子技术基础模拟部分》,北京高等教育出版社,2001年1月版
KangHuanghuamakeup"electronictechnologyfoundationofsimulation''inBeijing,highereducationpress,January2001edition张宪编《电子电路制作指导》，北京化学工业出版社，2005年8月版
ZhangXianmakeup《theelectroniccircuitproductionguidance》,Beijingchemicalindustrypress,inAugust2005edition
胡宴如主编《模拟电子技术》第三版，北京高等教育出版社
HuYansuchasEd.《theanalogelectronictechnology》,highereducationpress,Beijing
致谢
在这次课程设计的撰写过程中，我得到了许多人的帮助。
首先我要感谢贾老师在课程设计上给予我的指导、提供给我的支持和帮助，这是我能顺利完成这次报告的主要原因，更重要的是老师帮我解决了许多技术上的难题，让我能把系统做得更加完善。
在此期间，我不仅学到了许多新的知识，而且也开阔了视野，提高了自己的设计能力。
附录
1.电路原理图
2.PCB图
3.元件清单和封装
元件名称
参数
元件编号
封装号
直流电源
9-12V
BT
AXIAL0.4
蜂鸣器
BUZZER
AXIAL0.4
电阻
59欧
R1
AXIAL0.4
电阻
59欧
R2
AXIAL0.4
电阻
59欧
R3
AXIAL0.4
电阻
59欧
R4
AXIAL0.4
电阻
10欧
R5
AXIAL0.4
电阻
10欧
R6
AXIAL0.4
红色发光二极管
LED1^LED4
0805
单刀单掷开关
S1^S5
DIP4
三极管
2N6645
Q1
TO-18
三极管
C1815
Q2
TO-18
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