救护车音响设计报告

,. 物理与电子电气工程学院物理与电子电气工程学院 电子技术课程设计报告 学生姓名学生姓名 班班 级级 专专业业 题题目目 指指导导教教师师 年年 学学 号号 救护车音响电路设计救护车音响电路设计 月月 ,. 一、设计指标一、设计指标 熟悉熟悉 555555 定时器的结构和工作原理定时器的结构和工作原理 接通电源能发出救护车声响接通电源能发出救护车声响 学会用学会用 multisim10multisim10 软件仿真实验电路软件仿真实验电路 二、设计方案（画出方框图）二、设计方案（画出方框图） 设计方案设计方案 该电路主要通过两片该电路主要通过两片 555555 定时器模拟救护车扬声器发声电路，定时器模拟救护车扬声器发声电路， 输出周期性输出周期性 变化的高频信号和低频信号，驱动扬声器发出高音低音周期交替的警报声。变化的高频信号和低频信号，驱动扬声器发出高音低音周期交替的警报声。 将两片将两片 555555 定时器分别连接成多谐振荡器，其中定时器分别连接成多谐振荡器，其中555555（（1 1）的作用是控制高）的作用是控制高 频声音和低频声音的持续时间，其输出频声音和低频声音的持续时间，其输出 Vo1Vo1是是 555555（（2 2）的控制电压；）的控制电压；555555 （（2 2）的作用是控制高低音的频率，作为压控振荡器将）的作用是控制高低音的频率，作为压控振荡器将555555（（1 1）输出的高低）输出的高低 电平转化为频率，驱动扬声器发出响声。电平转化为频率，驱动扬声器发出响声。 三、电路设计三、电路设计 1 1、各功能模块电路的设计（用、各功能模块电路的设计（用 MultisimMultisim 仿真）仿真） ,. （（1 1）低频电路）低频电路 低频波形低频波形 ,. （（2 2）高频电路）高频电路 高频波形高频波形 ,. 2 2、整体电路图（用、整体电路图（用 MultisimMultisim 仿真）仿真） 由电路中由电路中 RCRC 组件的数值可以看出左边为低频振荡电路，组件的数值可以看出左边为低频振荡电路，按按 RCRC 数值计算，它的振荡频率仅为数值计算，它的振荡频率仅为 1khz,1khz,右边为高频振荡电右边为高频振荡电 路。路。A1A1 的的 3 3 脚输出方波脉冲经脚输出方波脉冲经 R3R3 加至加至 A2A2 的的 5 5 脚，对齐脚，对齐 产生的高频信号脉冲进行调制，最后产生救护车模拟声响。产生的高频信号脉冲进行调制，最后产生救护车模拟声响。 ,. 整体波形整体波形 3 3、、protuesprotues 仿真仿真 ,. 波形图波形图 四、电路四、电路 PCBPCB 设计设计 ,. 1 1、、ProtelProtel 原理图设计原理图设计 2 2、、Protel PCBProtel PCB 图设计图设计 五、电路安装与调试五、电路安装与调试 ,. 1 1、计算分析、计算分析 该电路由两个双极型该电路由两个双极型 555555 定时器组成，定时器组成，均工作在多谐振状态，均工作在多谐振状态，由图示参由图示参 数可求出两振荡器频率，数可求出两振荡器频率， f1=1/T=1.43/((R1+Rs)*C1),f1=1/T=1.43/((R1+Rs)*C1),当当 R1=10KR1=10KΩ，Ω， R4=0~75KR4=0~75KΩ，Ω，C1=10C1=10μ μF F 变化时，对应产生的频率为变化时，对应产生的频率为0.9Hz~14.4Hz0.9Hz~14.4Hz，有，有 根根据据要要求求 f2=1.43/((R2+2R3)*C2)=700Hzf2=1.43/((R2+2R3)*C2)=700Hz，，可可推推算算出出 R2=6KR2=6KΩΩ，， R3=100KR3=100KΩ，Ω，C2=10nFC2=10nF 时有最佳状态。时有最佳状态。 第一级振荡波形最小占空比为第一级振荡波形最小占空比为 53%53%。。 第二个定时器受控与第一个定时器第二个定时器受控与第一个定时器 的低频方波，当的低频方波，当 1 1 输出方波为低电平，输出方波为低电平，2 2 的振荡电路发出高频信号；当的振荡电路发出高频信号；当2 2 输输 出方波为高电平，出方波为高电平，2 2 输出频率为输出频率为 700Hz700Hz 振荡，因此扬声器上发出呜呜的节振荡，因此扬声器上发出呜呜的节 奏音响且节奏受到奏音响且节奏受到 1 1 发出波形占空比的控制。改变发出波形占空比的控制。改变2 2 的元件参数，输出的音的元件参数，输出的音 响频率就会发生变化。响频率就会发生变化。 根据示波器观察扬声器接收到的波形，根据示波器观察扬声器接收到的波形， 发现发现 C4C4 电容对扬声器接收信号稳电容对扬声器接收信号稳 定性有影响，经过调试，取定性有影响，经过调试，取 C4=100C4=100μ μF F 较好。较好。 2 2、调试步骤、调试步骤 （（1 1）） ．挑选芯片、电阻、电容等元件，并测量电阻实际阻值；．挑选芯片、电阻、电容等元件，并测量电阻实际阻值； （（2 2）） ．连接电路，打开电源，听扬声器的发声情况；．连接电路，打开电源，听扬声器的发声情况； （（3 3）） ．用示波器分别测量低频振荡电路和高频振荡电路的频率；．用示波器分别测量低频振荡电路和高频振荡电路的频率； （（4 4）） ．． 调整各电阻阻值，调整各电阻阻值， 各个振荡电路频率符合要求，各个振荡电路频率符合要求， 并且扬声器发声合格；并且扬声器发声合格； （（5 5）） ．测量各个电阻的实际阻值，记录各元件参数振荡电路波形参数；．测量各个电阻的实际阻值，记录各元件参数振荡电路波形参数； （（6 6）） ．关闭电源，整理实验台。．关闭电源，整理实验台。 ,. 六、故障分析与解决六、故障分析与解决 1.1.音响达不到效果音响达不到效果 解决（解决（1 1）检查芯片引脚功能及要求）检查芯片引脚功能及要求 （（2 2）电路电源电压够不够）电路电源电压够不够 6v6v——12v12v （（3 3）检查频率范围）检查频率范围 低频范围低频范围 0.9HZ0.9HZ——1.4HZ1.4HZ 高频一般在高频一般在 700HZ700HZ 左右左右 （（4 4）波形失真要进行必要的滤波）波形失真要进行必要的滤波 （（5 5）仿真软件的元器件要了解，检查型号功能是否符合）仿真软件的元器件要了解，检查型号功能是否符合 七、体会与建议七、体会与建议 1 1、设计小结、设计小结 第一次设计属于自己的电子系统多少有点盲目，第一次设计属于自己的电子系统多少有点盲目， 还好团队的还好团队的 力量使我们攻克了一个又一个的难题。力量使我们攻克了一个又一个的难题。 在我们在我们 3 3 人的小团队人的小团队 中每位成员都有自己的工作，中每位成员都有自己的工作， 很多时候大家都很努力地去完很多时候大家都很努力地去完 成自己的事情，并且注重互相配合、协作。最终做出了让子成自己的事情，并且注重互相配合、协作。最终做出了让子 满意的电路系统。满意的电路系统。 2 2、设计体会、设计体会 为期一个星期的电子设计结束了，为期一个星期的电子设计结束了， 通过这次实习使我们受益通过这