可编程式十种音调报警声发生器.doc

蚇十种音调报警声发生器膂蒁随着人们生活水平的提高,报警器的重要性越来越明显,尤其在防盗,防火等。同时要求也越来越高,首先是省电,继而是速度快,准确,灵敏等。本文介绍的报警器具有这些优点还具有十种不同的音乐。本报警声发生器主要由五大部分组成,其原理方框图如下薇蒆节低频脉冲振荡器袂芈脉冲分配器芅莂衰减电路芃扫频式音频振荡器螆芇音频功放级蒂荿蒈肆蒂螀膀螅电路中第一个时基电路产生低频方波信号,驱动脉冲分配器工作。脉冲分配器在其各个输出端产生序列的正向信号,经过衰减电路,以便控制输出电压的幅度。再通过二极管末端连在一起,从这里输出的信号便可对第二个时基电路构成的音频振荡器进行调制。当电源接通后,扬声器将会重复有节奏地发出十种不同的报警声。薂下面分析各个模块的可能实现形式,得出预案。膁低频脉冲振荡器的作用是产生低频方波信号,联系已学过模电,数电知识,可以实现这一功能的电路矩形波发生电路,555定时器构成的多谐振荡器以及用数据选择器的多谐振荡器。薈下面分别介绍以上几种常见电路。薄矩形波占空比发生电路如图蚁占空比可调的矩形波产生电路如右图薂莀利用二极管的单向导电性可以引导电流经不同的通路。输出信号的周期为公式薇螁T=(RW+2R3)CLn(1+2R1R2)虿占空比q≈RW1+R3RW+2R3螈此电路的优点是结构简单,易于实现。缺点是输出电压存在反向电压,可能无法正常与后面的模块相连,而且输出精度不是很高,可能导致误操作。莆由数据选择器T570构成的多谐振荡器如右袁肀T570为四位二选一的TTL数据选择器,每片有四位,每位有D0,D1两路数据输入端和一路输出端。每片右一个选择控制端A和一个功能控制端S。图中RC组成积分延时环节,利用电容C充放电来选择控制VA,使其在门限电平上下变化,从而实现电路不断自动翻转产生输出方波信号的目的,其波形如下蒀膅膅蒁此电路速度快,传输延迟时间短但功耗大,需消耗较多的电能。羇最后,介绍由555定时器构成的多谐振荡器膈芅袂虿羆莅此电路功耗低,驱动能力强,输入阻抗高,使用情况比较理想,为实现这一功能的最佳模块。节现在介绍脉冲分配器的实现形式,可用两片74HC138加上一片HC161以及非门构成,也直接用十进制计数器CD4017构成。***由两片74HC138以及74HC161和非门构成的脉冲分配器如下蚅蒅很显然,此电路虽能实现脉冲分配器的功能,但电路过于复杂,不易于操作。。,可以说电路更简单一些了。蒄薅下面介绍用CD4017芯片实现脉冲分配器的功能先给出CD4017的引脚图如下袀芇薇 CO:进位脉冲输出蚄 CP:时钟输入端芁 CR:清零端罿 INH:禁止端芆 Q0—-Q9:计数脉冲输出端蚄 VDD:正电源VSS:地蚂使用时,只需引脚14与前一级的输出相连,15,13,8接地,即可实现脉冲分配器的功能。显然这个电路最为简单,也能实现电路预期的功能,是实现这个模块的最佳形式。蒇衰减电路如图肅螄扫频式音频振荡器如右图蝿腿音频功放级采用集成功率放大电路LM386构成。如下图袄此电路具有自身功耗低,电压增益可调,电源电压范围大,外接元件少和总谐波失真小等优点。袄也可以采用互补功率放大电路如下膀蚆此电路转换效率不是很理想,而且信号失真较大。袇综合上述,可得出各模块的最佳实现形式如下羄薀555定时器构成多谐振荡器莈CD4017构成脉冲分配器蚅电阻网络构成衰减网络肄扫频式音频振荡器555构成羁LM386构成音频功放级螆莄膄莂薈蒇芄蕿芀由此,可得出整个电路的原理图如下膆芃基本工作原理如下:电路中第一个多谐振荡器产生低频方波信号,从3端输出,驱动CD4017工作。计数器在其各输出端产生序列的正向信号,每个输出端串接不同阻值的电阻,以便控制输出电压的幅度。各电阻再通过二极管在末端连在一起,从这里输出的信号便对音频振荡器进行调制。电源通后,音频信号经LM386放大后进入扬声器。扬声器将会重复有节奏地发出十种不同的报警声。羀各元件的参数计算如下:蚈多谐振荡器:tpl=(R2+RP)C1ln2tph=(R1+R2+RP)C1ln2羅∴T=(R1+2R2+2RP)Cln2∴f=(R1+2R2+2RP)C莃音频振荡器f=(R13+2R14)C3≈ment螂参数袈Designator螇Quantity薃Speaker衿YD58-18型(16Ω,)——VD1010Res21KR1,R122Res230KR21Res251KR31R