传感器课程设计-基于KD2538构成敲击式门铃

题 目 基于KD2538构成敲击式门铃摘要 随着电子元器件生产工艺的不断优化及集成电路制作工艺的迅速发展，各种电子控制线路已得到广泛应用。特别是各种大规模集成电路的成功研发与应用，进一步扩展了电子控制线路的控制功能与应用范围，提高了电子产品的性能稳定性和工作可靠性，为电子控制技术的持续发展提供了良好的技术支持。 电子行业的迅速发展，推动了电子产品的不断更新，电子门铃便是在则一条件下产生的。敲击式电子门铃不使用一般电子门铃所需要的按钮，有客人来访时只需用手轻轻敲击房门，室内就会发出清脆的“叮咚”声音。电子门铃的出现给人们生活提供方便。 本文设计中，我们采用单稳态触发器控制多模块的方式。硬件部分由拾音放大、单稳态触发、脉冲计数、乐发生和音频放大等电路组成模块五大部分组成。该门铃动作可靠，不会由于自然震动而产生无处动作。适用于装载目前大多数新式公房铁门上，其他门亦可使用。【关键字】：音放大、单稳态触发、脉冲计数、乐发生电路、音频放大电路 目 录一.设计目的11.1设计背景1二.设计任务与要求22.1设计任务22.2 设计要求2三.设计步骤及原理分析33.1设计方法 .33.2设计步骤 .33.3设计原理分析.4四.课程设计小结与体会5五. 参考文献6传感器技术课程设计一. 设计目的1.1设计背景“门铃”这玩意在中国古代较少听说，有钱的大户人家是在大门上装有装饰性的门环，叫门的人可用门环拍击环下的门钉发出较大的响声，有现代“门铃”的作用。 “门铃”在外国电影的古代片中常有出现，也多是有钱的人户在门前吊着一只硕大的青铜手柄。马车夫将客人送到门前的时候，会顺便拉拉它牵动里面的铃当以示来人。各式各样的“门铃”比比皆是，“门铃”的作用也不仅仅是局限于给客人叫门用。门铃即门上的铃 ，英文叫door bell ，功能类似敲门，可以发出声音提醒主人有人来访。门铃这玩意在中国古代较少听说，有钱的大户人家是在大门上装有装饰性的门环，叫门的人可用门环拍击环下的门钉发出较大的响声，有现代“门铃”的作用。门铃在外国电影的古代片中常有出现，也多是有钱的人户在门前吊着一只硕大的青铜手柄。马车夫将客人送到门前的时候，会顺便拉拉它牵动里面的铃当以示来人。在近代门铃不再是有钱人家的专项，门铃”已在平民百姓人家广泛普遍应用。各式各样的“门铃”比比皆是，门铃的作用也不仅仅是局限于给客人叫门用。 在笔者有兴趣于“门铃”的早两年里，收集了许多新式“门铃”的电路，自制了好几种不同音响的“门铃”，也做了不少的延伸“门铃”作用的试验，都是很实用的。近代市民最常见的“门铃”是电子类的占多数：最常见的是前几年流行的“电子门铃”；一般安放两节5号电池在内，门外的触发电钮被人按动后，门内的“门铃”就“嘀嘟”地响几声。也有的是由IC片播放一段电子音乐的。后来演变到客人可以在门口与楼上家里的主人讲话，验明真声后主人再给客人开门。它们的缺点就是要消耗电源，特别是用电池的毛病较多，但用交流电的又怕临时停电。高级公寓里的“门铃”算是这类中造价最昂贵的，不但可以叫门对话，还可以通过摄像头让家中的主人在屏幕上看到远在门外楼下的来客，用这样的“门铃”顺便监看放在楼下的车辆倒也不错。敲击式电子门铃不使用一般电子门铃所需要的按钮，有客人来访时只需用手轻轻敲击房门，室内就会发出清脆的“叮咚”声音，当我们听到 “叮咚”声音时在放下手中的工作去开门。该门铃电路具有实用性强、可靠性高等特点。二.设计任务与要求2.1设计任务电子行业的迅速发展，推动了电子产品的不断更新，电子门铃便是在则一条件下产生的。敲击式电子门铃不使用一般电子门铃所需要的按钮，有客人来访时只需用手轻轻敲击房门，室内就会发出清脆的“叮咚”声音。电子门铃的出现给人们生活提供方便。2.2 设计要求敲击式电子门铃不使用一般电子门铃所需要的按钮，有客人来访时只需用手轻轻敲击房门，室内就会发出清脆的“叮咚”声音，当我们听到 “叮咚”声音时在放下手中的工作去开门。该门铃电路具有实用性强、可靠性高等特点。三.设计步骤及原理分析3.1设计方法碳膜电阻器，涤纶电容器或独石电容器，电解电容器，硅NPN小功率三极管，硅NPN中功率三极管，双D触发器数字集成电路，十进制技术分频器数字集成电路，音乐集成电路，电动式扬声器，压电陶瓷片二节5号干电池。3.2设计步骤KD2538是采用CMOS制作工艺、标准黑膏软封装的语音集成电路，该芯片内储“叮咚”等告警语音，广泛应用于报警器、电子门铃等领域。利用KD2538构成的敲击式电子门铃电路典型电路，如图（图2），该装置不使用一般电子门铃所需的按钮，当有客人来访时，只要用手轻轻敲击房门，室内的电子门铃就会发出清脆的“叮咚”声，提醒主人有客人到访。由图2可知，该敲击式电子门铃电路由电源电路、拾音电路、单稳态触发器电路、脉冲计数器电路和语音电路等几部分组成。其中，电源电路由电池GB和滤波电容C4组成。实际应用时，GB选用2节5号电池串联供电。拾音电路由压电陶瓷片BC、晶体管VT1、电阻器R1、R2和电容器Cl组成。实际应用时，BC选用带助声腔的压电陶瓷片；VT1选用S9014型硅NPN晶体管。单稳态触发器电路由双D触发器集成电路IC1内部的一个D触发器和有关外围元件组成。实际应用时，IC1选用CD4013型双D触发器集成电路。脉冲计数器电路由十进制脉冲计数器集成电路IC2和有关外围元件组成。实际应用时，IC2选用CD4017型十进制脉冲计数器集成电路。语音电路由语音集成电路IC3及电阻器R4R7、电容器C5、C6等外围元件、晶体管VT2、VT3、扬声器BL组成。实际应用时，IC3选用KD2538型语音集成电路；VT2选用59013型硅NPN晶体管；VT3选用S9012型硅PNP晶体管；BL选用0.25W、8的微型电动式扬声器。3.3设计原理分析电路通电后，当有客人来访，并用手敲击房门时，压电陶瓷片BC受到机械振动后，其两端产生感应电压（感应效应），该电压经VT1放大后，作为触发电平加至IC1和IC2的CP端，使单稳态触发器翻转，IC1的输出端输出低电平脉冲至IC2的R端，IC2开始对敲击脉冲进行计数。延时1s后，IC1的输出端恢复为高电平，IC2停止计数。当1s内敲击次数超过3次时，IC2的输出端会产生高电平脉冲，触发语音集成电路IC3工作，IC3的OP端输出语音电平信号，该信号经VT2、VT3放大后，推动扬声器BI发出“叮咚”声。当无客人来访时，BC两端无感应电压，即IC1IC3均不工作，VT2和VT3均截止，电路处于监控状态。利用KD2538构成的敲击式电子门铃电路四. 课程设计小结与体会通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关传感器方面的知识，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。过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获龋最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可!课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。五.参考文献:洪乃刚. 电力电子、电机控制系统的建模和仿真.机械工业出版社,2012.王兆安.刘进军 电力电子技术 机械工业出版社2009.5