电子音乐门铃设计.doc
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1、课程设计论文题 目:电子音乐门铃的研究学 院: 专业名称:电子科学与技术班级学号: 学生姓名: 指导教师:摘要随着电子器件的发展,门铃也在不断发展。电子音乐门铃可以发出悦耳的声音,不仅提醒房主客人的到来同时也给人美的感觉。 本次设计采用的是9300系列的音乐芯片电路,该电路设计合理、外形美观大方、发音洪亮。当按下按钮时,喇叭将发出悦耳的铃声,提醒主人客人的到来。关键字:9300 音乐芯片 悦耳的铃声目录摘要2目录3绪 论4第一章 几种常见的门铃电路51.1叮咚门铃51.2 不用电池的双音门铃61.3两种无按钮音乐门铃71.4触摸式门铃式8第二章 电路的设计与工作原理102.1 电路设计思想10
2、2.2 电路工作原理102.3 功能的实现11第三章 常用电子元件的介绍123.1 发光二级管123.2 三极管123.3 电容15第四章 电路的实用试调164.1 电路简介164.2 元件的选择和检测184.3焊接电路184.4检验和试听20致谢21参考文献22绪 论何为门铃,门铃就是放置在门上的一种可以用来提醒主人有人到来的物品。在古代,门铃是有钱的大户人家在大门上放的一种装饰品,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。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
3、。随着人们生活质量的提高,原始的门铃远远不能满足现代生活的需要。随着科技水平的发展,各种各样的门铃相继出现。本文设计的电子门铃不仅具普通电子门铃的功能,而且还具有一些扩展功能。它的工作状态能够由用户自行设定,并能够用不同的音乐声来区分不同类型的访问者。 第一章 几种常见的门铃电路1.1叮咚门铃 下图是一种能发出叮咚声门铃的电路原理图。它是利用一块时基电路集成块和外围元件组成。它的音质优美逼真,装调简单容易、成本较低,耗电量少。 图中的IC便是时基电路集成块555,它构成无稳态多谐振荡器。按下按钮AN(装在门上),振荡器振荡,振荡频率约700Hz,扬声器发出“叮”的声音。与此同时,电源通过二极管
4、D1给C1充电。放开按钮时,C1便通过电阻R1放电,维持振荡。但由于AN的断开,电阻R2被串入电路,使振荡频率有所改变,大约为500Hz左右,扬声器发出“咚”的声音。直到C1上电压放到不能维持555振荡为止。“咚”声的余音的长短可通过改变C1的数值来改变。 1.2 不用电池的双音门铃 随着电话机的普及率越来越高,拥有住宅电话的家庭也越来越多,但大多数住宅电话使用率很低,利用电话入户馈线提供的48V(60V)直流馈电作电子门铃的工作能源是经济实用的。现介绍一款不用电池的双音门铃电路。电路原理如图所示,不难看出,图中电路是常规的电话机振铃电路的变型。a、b分别是电话机入户线的正、负两端。AN为常开
5、型门铃按钮,在电话机候机时,按下AN,程控交换机提供的48V(或60V)电压,直流馈电经VD1、R1对电容C1充电,当C1端电压Vc达到IC1的起控电压时,IC1起振送出双音电子铃流使蜂鸣器B发声,告知主人有客来访。而当电话机正在使用时,则图中a、b之间的电压较低达不到IC1的起控电压,此时,即使按下AN门铃按钮也不工作,这是因为由于R1取值较大,远大于电话机的阻抗。故AN按下时对电话机的正常通话无影响。也对程控交换机无不良影响,仅在使用门铃时对其间打入的电话遇忙。1.3两种无按钮音乐门铃 门铃均需安装按装,因而存在着安装麻烦和易于丢失损坏等问题。用复合开关管代替机械触发开关制作的音乐门铃,即
6、可克服上述弊端。 图1为振动式。当有人用手敲门时,安装在门内侧的压电陶瓷片YD受到振动而产生相应的音频电压,使复合管开关BG1和BG2导通,音乐电路CIC受到触发即演奏一段乐曲。压电陶瓷片以采用直径较大的为宜,用502胶水将其粘合在门内偏上的中心位置即可。图2为触摸式。当用手指触摸电路A点时,人体感应电压使复合管BG1和BG2导通,音乐电路CIC受到触发即演奏一段乐曲。触摸电极A可用一大小适中的金属片固定在门框上即可。1.4触摸式门铃式 本文介绍的触摸式门铃,用触摸方式代替机械开关,它简单可靠,实用有趣。 工作原理:电原理图如图所示。555时基集成电路工作在单稳状态,平时脚和脚均为低电平当用手
7、触摸一下金属感应片M时,人体的感应信号通过0.1F电容加至555时基集成电路的脚,使电路翻转进入暂稳态,这时脚输出高电平直接加到门铃芯片的触发端,芯片被触发并通过三极管推动扬声器发声。同时脚也变为高电平,电源通过100K电阻对4.7F电容充电,当电容上的电压充至2/3电源电压时,电路又翻转,暂稳态结束,脚又变为低电平。待再触摸一次M时,上述工作过程周而复始。因此每触摸一次M,门铃就被触发一次。脚上的0.01F电容为抗干扰电容,可防止门铃被误触发。 元器件选择与制作:本电路的门铃芯片选用“叮咚”(HL9300)芯片,它每被触发一次,尽管脚变为低电平后,它仍可连续发出三次“叮咚”声。如选用的是需要
8、触发端一直为高电平才可发声的芯片(如音乐芯片),应适当调整脚上的阻容时间常数来调整暂稳态的时间,使脚的高电平足以使芯片发出一曲完整的音乐后才变成低电平。另外还应通电测量一下门铃芯片推动三极管的基极电位,如静态(不发声)时为低电平,则改用NPN型三极管作推动管,目的是防止静态动耗,延长电池使用寿命。触摸片的引线太长时最好使用屏蔽线并将屏蔽层接地。本电路制作简单,只要安装无误即可正常工作。本电路还可扩展为触摸开关、触摸报警器等实用电路。第二章 电路的设计与工作原理2.1 电路设计思想 该电子门铃电路主要有语音电路和稳压源供给电路等组成。2.2 电路工作原理该电子门铃电路由电源电路、触发控制电路、音
9、频振荡器输出电路组成, 如下图所示 电源电路由电源变压器T、整流二极管VDl-VD4和滤波电容器Cl组成。 触发控制电路由门铃按钮S、二极管VD5、电容器C2和电阻器Rl、R2组成。 音频振荡器A由四与非门集成电路IC(Dl-D4)内部的Dl、D2和电阻器R3、电容器C3组成。 音频振荡器B由IC内部的D3、D4和电位器RP、电容器C4组成。 音频输出电路由电阻器R4、R5、二极管VD6、VD7、晶体管V和扬声器BL组成。 交流220V电压经T降压、VDl-VD4整流,Ic滤波后,为整机提供9V工作 电压。 平时,两个音频振荡器均不工作,扬声器BL不发声。当客人按下门铃按钮S时,C2快速放电,
10、两个音频振荡器同时工作,产生的音频信号经VD6、VD7混合后通过V放大,驱动BL发出叮声。当客人松开S时,C2快速充电,音频振荡器A停止工作,音频振荡器B产生的音频信号经V放大后,推动BL发出咚声。 调整R3和RP的阻值,可改变 叮咯声的音调。元器件选择 Rl-R5选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器; RP选用微型可变电阻器; Cl和C2均选用耐压值为16V的铝电解电容器;C3和C4选用涤纶电容器或独石电容器; VDl-VD4选用1N4001或1N4007型硅整流二极管;VDS-VD7均选用1N4148型硅开关二极管; V选用S9013或C8050型硅NPN晶体管; IC选用CD4011型四
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