电气工程及其自动化毕业论文：电子防丢器的设计与制作.doc

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1、电子防丢器的设计与制作Electronic waterproof throw device design and production 【摘要】：随着现代生活节奏的加快,人们遗失东西的现象经常发生,防遗失产品也就应运而生.文中设计并实现了一款电子防丢器,它由发射部分和接收部分组成,发射部分置于防丢物品上,接收部分由主人随身携带,发射器里有传感器，只要接收器离开发射器3米远，音乐芯片就会报警。电路主要采用集成芯片制作,有NE555型时基集成电路，TDA7000型无线接收集成电路，CW9300型音乐芯片。【关键词】：NE555时基电路 TDA7000 接收集成块 CW9300音乐芯片abstrac

2、t：With the pace of modern life quickening, people lost things phenomena happen often, prevent loss product also is made. This paper designs and realizes an electronic device, it by preventing throw launch part and receiving components, launch part in preventing lost item, receiving part by owners ca

3、rry, launcher there, as long as receiver transmitter sensor leave 3 meters far, music chip will alarm. Mainly adopts integrated circuit chip making, have NE555 type time-based integrated circuits, TDA7000 type wireless access integrated circuits, CW9300 type music chip.key words : NE555 time-based c

4、ircuit TDA7000 receive manifold blocks CW9300 music chip第一章 ：电子防丢器的介绍1.1研究课题的目的随着社会的进不，人们的生活压力也越来越大，随时丢失自己的物品，造成不必要的影响，为了解决这一问题，我们这一组选择了研究电子防丢器。1.2电子防丢器的功能电子防丢器是一种能探测出距离远近的高科技电子装置，它能防止您携带的贵重物品遗失（如手机、手提电脑、摄像机、重要文件、手包、汽车钥匙、包裹等），防止随行的儿童走失、防止宠物跑丢。1.3电子防丢器的特点一、使用方便，适用性广。防丢器是由子机（发射机）和母机（接收机）两部分组成，体积小巧，便于携

5、带，不会对外出造成任何负担，所以可以广泛用于手机、钱包、箱包、小孩等贵重物品或人身上防丢及防偷之用。二、功能齐全，性能稳定。具有安全距离可任意调节，防丢和寻找功能。其报警方式为警音提示或者附带振动功能。三、外观新颖，绿色环保。机器的外观设计十分小巧精美，且绿色环保、无辐射。电子防丢器的外表像个随身携带的装饰品，小巧玲珑，重量仅35.5g，可以挂在匙扣或腰带上。第二章：研究内容2.1工作原理： 图一 电子防丢器的发射器 图二 电子防丢器的接收器 无线发射器电路由低频振荡器和高频振荡器组成。低频振荡器由电阻器R1,R2,电容器C2和时基电路IC1组成；高频振荡器由可变电阻器R3，电感器L1,电阻器

6、R3,R4,电容器C3-C9,发射天线W1和V1组成。无线接收报警电路由无线接收处理电路和报警电路组成。无线接收处理电路由无线无线接收集成电路IC2,电容器C10-C19组成；报警电路由IC3,晶体管V2，电阻器R5,三极管VD和扬声器B1组成。低频振荡器工作后，输出1Khz的振荡信号对高频振荡器进行调制，调制后的高频信号通过天线W1向空中发射出去。在无线接收报警器与无线发射器的距离在3m之内时，天线W2向W1发射的高频调制信号接收下来，再送至IC2进行译码处理，使IC2的2脚输出低电平，IC3不能触发工作，B1不发声。若无线发射与无线接收报警的距离超过3m时，则无线接收报警器将收不到W1发射

7、的高频调制信号，IC2的2脚输出高电平，使IC3受触发工作，其输出的音效电信号经V2放大后，驱动B1发出警报。2.2芯片的应用： 2.21芯片的选择： 选择NE555定时器来控制低频振荡器和高频振荡器的工作。无线接收处理电路由无线接收集成电路TDA7000,报警电路由音效集成电路CW9300.2.3芯片的介绍： 2.31 TDA7000的概述 TDA7000是单片集成电路的单声道调频便携式收音机，其中最低的外围元件重要的是（小尺寸和费用）。该集成电路具有FLL（频率锁定回路）系统，中间频率为70KHE。该i.f选择性获得获得有源RC滤波器。唯一的功能，需要调整的是谐振电路的振荡器，从而选择接受

8、频率。接待避免通过静音电路，也无需太多嘈杂的输入信号。特别预防措施，以满足辐射要求。该TDA7000包括下列职能：R.F输入级 混合器 本地振荡器 I.F.放大器/限制器 相位解调 静音检测静音开关快速参考数据电源电压范围(引脚5)VP 2.7至10V电源电流在Vp=4.5VIP typ。8MaR.F.输入频率范围Frf 1.5 to 110 MHZ灵敏度-3分贝限制 （e.m.f电压） （源阻抗：75欧；）EMF typ. 1.5mV信号处理（e.m.f电压） （源阻抗：75欧）EMF typ. 200mVA.F输出电压在RL=22KWVo typ. 75mVDC特性参数符号最小典型最大单位

9、电源电压（引脚5）VP2.74.510V电源电流 在VP=4.5VIP8mA振荡器电流（引脚6）16280mA电压引脚14V14-161.35V输出电流引脚21260mA电压引脚2 RL=22KV2-161.3VAC特征VP=4.5V;Tamb=25;测量图（静音开关打开，启用）；Frf=96兆赫（调整到最高信号在5mV e.m.f）调制配合Df=22.5KHZ;fm=1KHz;EMF=0.2mV(e.m.f.电压源阻抗75欧)；r.m.s.噪声电压测量加权（f=300赫兹到20千赫兹）参数符号最小典型最大单位灵敏度（e.m.f.电压）EMF1.5mV为3分贝限制6为3分贝静音EMF5.5mV

10、S/N=26分贝EFM200mV信号处理（e.f.m.电压THD10%;Df=75KHzEFM60 mV信号噪声比Df=22.5KHzS/N0.7dBDf=75KHzTHD2.3%AM制止输出电压（比AM输出信号提到调频输出信号FM信号。FM=1KHZ;Df=75KHz;AM信号;fm=1KHz;m=80%THD%第三章 CW930031音乐集成电路片的特点（1）音乐集成电路片自诞生以来，得到迅速发展，主要它有如下优点。功能强。一片音乐集成电路片虽然很小，却包含了成千上万个电子器件。它的内部有振荡电路、音乐发生电器、节拍产生器、音色发生器、地址计数器、控制输出器等单元电路，功能巨大。（2）价格

11、低。一般一片音乐集成电路片价格仅为1元左右。（3）使用方便。音乐集成电路片电路外的电路十分简洁，使用者不用了解其内部复杂的电路和工作原理，仅需要按要求接几个导线或者是加几个元件即可。（4）适应性强。音乐集成电路片对电源电压的要求不高，允许变化范围大，耗电还非常少。3.2 音乐集成电路片的工作条件一般来说，音乐片电路的工作条件与4个基本因素有关。（1） 电源电压。（2） 可调电阻。（3） 触发信号。（4） 输出负载。3.3 CW9300型音乐集成电路片 CW9300型音乐集成电路片的外型和引脚功能如图所示 CW9300是最常用的音乐集成电路片之一，它的乐曲种类很多，相同型号的音乐集成电路片，不同

12、的音乐片内部的音乐各不相同。该系列音乐集成电路片用法灵活，用途极广，广泛应用在电子玩具、电话、门铃、钟表及各种仪器仪表中作发声装置。3.4 CW9300的用途及管脚功能用途：音乐集成电路引脚功能：1.触发极；2.输出；3.地；7.振荡；8.振荡 第四章 NE555时基电路 NE555时基电路具有非常灵活的使用方法和及其通用的电路功能。555集成电路方面应用极为广泛，它可以在最基本的典型应用方式的基础上，根据实际需要经过参数的重新配置和电路的重新组合，与外接元器件组成各种不同用途的电路，例如各种波形的脉冲振荡器，定时延时电路，双稳态触发电路，检测电路，电源变换电路，频率变换电路等。NE555(T

13、imer IC)大约在1971年由Signetics Corporation发布，在当时是唯一非常快速且商业化的Timer IC,在往后30的年来非常普遍被使用，且延伸出许多应用电路，尽管近几年来CMOS计术版本的Timer IC如MOTOROLA德MC1455已被大量使用，但原规格的NE555依然正常在市场上供应，尽管新版IC在功能上有部分的改善，但其脚位功能并没有变化，所以到目前都可以直接的代用。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。可产生振荡频率也大不相同；而555是一个用途很广且相当普遍

14、的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉冲信号。4.1 NE555的特点有1只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广，可由几微妙至几小时之久。2它的操作电源电压范围极大，可与TTL,COMS等逻辑电路配合，也就是它的输出准为及输入触发准为，均能与这些逻辑系列的高、低态组合。3其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。4.它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜5.静态电流 最大值VCC=5V,RL=6mA Vcc=15V,RL=15mA 图1-2 NE555各脚功能-管脚图1脚 (接地) -地线(或共同接地) ，通常被连接

15、到电路共同接地。 2脚 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3 VCC，下缘须低于1/3 VCC 。 3脚(输出) -当时间周期开始555的输出输出脚位，移至比电源电压少1.7伏的高电位。周期的结束输出回到O伏左右的低电位。于高电位时的最大输出电流大约200 mA 。 6脚(重置锁定) - Pin 6重置锁定并使输出呈低态。当这个接脚的电压从1/3 VCC电压以下移至2/3 VCC以上时启动这个动作。 8脚(V +) -这是555个计时器IC的正电源电压端。供应电压的范围是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。4脚：R是直接清零端。当R

16、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0.01uF电容接地，以防干扰。 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5千欧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的反相入端，与同相输入端的参

17、考电压比较后，其结果作为基本RS触发电器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触发器的输出状态比较器C1、C2的输出端控制。在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器C1,C2基准电压分别为2/3VCC,1/3VCC的情况下，555时基的功能表如下： 4.2 555时基电路的功能表 输入 输出功能清零端 高触发端 TH低触发端OUT(Q)放电管VT00导通直接清零12/3VCC1/3VCC0导通置012/3VCC1/3VCC1截止置112/3VCC1/3VCCQ不变保持TTL的555电路TTL的555电路内

18、部由二十几个晶体三极管和二极管，十几个电阻器等元件构成，其内电路如图1-1所示。555集成电路内部有几十个元器件，有分压器、比较器、基本RS触发器、放电管以及缓冲器等，电路比较复杂，是模拟电路和数字电路的混合体。 图1-1 TTL的555内部电路图NE555时基电路封装形式有两种，一是DIP双列直插8脚封装，另一种是SOP-8小型（SMD）封装形式。其他HA17555、LM555、CA555分属不同的公司生产的产品。内部结构和工作原理都相同。NE555属于CMOS工艺制造，下面我们将对其进行介绍。 图1是NE555的外形图，图2是它的内部功能原理框图，图3是它的内部等效电路。NE555的内部中

19、心电路是三极管Q15和Q17加正反馈组成的RS触发器。输入控制端有直接复位Reset端，通过比较器A1，复位控制端的TH、比较器A2置位控制的T。输出端为F，另外还有集电极开路的放电管DIS。它们控制的优先权是R、T、TH。555电路的主要参数 555时基电路的主要参数有电源电压、静态电流、定时精度、阀值电压、阀值电流、触发电压、触发电流、复位电流、放电电流、驱动电流及最高工作频率。 555时基电路内部既有模拟电路，又有数字电路，读图和应用十分不便，为便于一目了然地理解555的功能，可以将555电路的数字与模拟功能合在一起考虑，进行化简。参数如表 4.3 555电路与7555电路主要参数比较

20、参数 单位 555 7555电源电压VCC(VSS)V4.5-163-18静态电流ICC(ISS)mA100.12定时精度%12阀值电压V2/3VCC2/3VSS阀值电流uA0.150触发电压V1/3VCC1/3VSS触发电流uA0.550复位电压V11复位电流uA4000.1放电电流mA20010-50驱动电流mA2001-20最高工作频率KHZ5005004.31 NE555的封装形式 图一 图二 图三 表1是NE555的极限参数，不同的封装形式及不同的生产厂商的器件这些参数不尽相同，极限参数是指在不损坏器件的情况下，厂商保证的界限，并非可以工作的条件，如果超过某一环境下使用，其间的安全性

21、将不会得到保证，这使用中应加以注意。NE555的极限参数电源电压允许功耗工作温度储藏温度最高结温+18V600mW-10+70军用-55+125-65+150300 利用NE555可以组成相当多的应用电路，甚至多达数百种应用电路，在各类书刊中均有介绍，例如家用电器控制装置、门铃、报警器、信号发生器、电路检测仪器、元器件测量仪、定时器、压频转换电路、电源应用电路、自动控制装置及其它应用电路都有着广泛的应用，这是因为NE555巧妙地将模拟电路和数字电路结合在一起的缘故。4.4参数功能特性： 供应电压4.5-18V 供应电3-6 mA 输出电225mA (max) 上升/下时间100 ns.NE555的相关应用: NE555的作用范围很广，但一般多应用于单稳态多谐振荡器（Monostable Mutlivibrator）及无稳态多谐振荡器(Astable Multivibrator)。