《电子测量与电子电路》综合设计实验报告题目实验八声控报警电路设计姓名学院信息与通信工程学院专业通信工程学号班级指导老师日期一．课题名称声控报警电路设计二．摘要现今报警系统越来越受到人们的重视。报警电路在我们的生活中非常常见，各种家用电器、小电子产品和汽车防盗报警器等，均是运用了相同的原理。本实验主要涉及了简易的声控报警器的电路设计，此电路主要由麦克偏置电路、LM358放大电路板、延时比较电路，NE555方波震荡器等组成。设计利用麦克偏置电路获得信号，经LM358放大后经过延时比较电路，输出5以上的10V高电平，触发由NE555集成芯片构成的多谐振荡器,输出电压驱动蜂鸣器工作。关键词：声控，LM358，NE555，多谐振荡器三．设计任务要求1.基本要求：在麦克风附近击掌，模拟异常响动，电路能发出报警声，持续时间大于5秒，蜂鸣器用无源压电式蜂鸣器。2.提高要求A增加报警灯，使其闪烁报警。B增加输出功率，提高报警音量，加强威慑力。四．设计思路与总体结构框图1.总体结构框图2.设计思路麦克捕捉到声信号后将其转变成微弱的电信号，进入放大器进行放大，之后与电压比较器设定的参考电压进行比较，若高于门限值，比较器输出电平翻转，控制震荡器产生方波信号，使蜂鸣器发声。为了使蜂鸣器发声持续一段时间，用比较器输出电平维持相应的时长。（1）设计驻极体麦克的直流偏置电路，并检测其灵敏度，便于设计放大倍数。（2）用LM358构成两级放大器，根据麦克的灵敏度设计放大倍数，在调试过程中麦克的输出信号可以用单向正脉冲模拟。放大器可选单电源供电，双电源供电，可选同相放大也可选反向放大。（3）用LM358构成电压比较器电路，可选滞回式和无滞回式电压比较器根据放大后的声信号的大小，调整参考电压值，使其有合适的灵敏度。（4）用RC电路构成延时电路，合理设计RC的值，计算时间常数，保证一定的延时时长（5）用NE555构成方波震荡器。输出方波的峰峰值要符合蜂鸣器的要求。麦克延时电路放大器比较器方波振荡器蜂鸣器五．分块电路和总体电路设计1.驻极体麦克偏置电路（1）驻极体麦克简介驻极体话筒由声电转换和阻抗变换两部分组成。声电转换的关键元件是驻极体振动膜。它是一片极薄的塑料膜片，在其中一面蒸发上一层纯金薄膜。然后再经过高压电场驻极后，两面分别驻有异性电荷。膜片的蒸金面向外，与金属外壳相连通。（2）麦克偏置电路通过示波器测量可知麦克输出的声信号的幅值大约在100mV。2.LM358两级反向放大电路（1）LM358简介LM358是双运算放大器。内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。LM358P型号标识及主要参数：LM358P型号标识LM358基本型号P封装类型，PDIP8LM358P主要参数SR0.3V/µsGBW0.7MHzMICChannels2工作温度0℃～70℃LM358引脚图（2）LM358放大电路本实验选择双电源供电的两极反向放大器。放大倍数：根据麦克的输出信号，选择100倍的放大倍数。Av=(R2/R1)*(R3/R6)=(100k/10k)*(100k/10k)=100所以：R4=R1//R2，R5=R6//R3考虑到电阻箱中的器材，选择R4=R5=10kΩ通道A：输出信号通道B:输入信号通过波形图可知输入信号与输出信号之间有轻微的时延和失真，但这对后续实验设计并不构成影响。3.LM358与RC构成的延时比较电路（1）RC延时电路根据实验要求报警声持续时间大于5秒，选择时间常数为10sRC延时电路T=R7*C1=10sAB根据电阻箱中的器材选择R7=1MΩ，C1=10μf（2）比较器本实验选择双电源供电无滞回正向电压比较器综合放大器输出的信号峰峰值，和灵敏度要求，选择比较电压为3V左右VREF=VFF*R11/(R10+R11)根据电阻箱中的器材选择R10=1kΩ，R11=1.8kΩ，所得VREF=3.21V。1N4148放在延时比较器的输入之前可以滤去放大器输出信号的低电平部分防止其对比较器产生干扰。当有信号输入时延时比较电路输出10V的高电平；无信号输入时输出10V的低电平。4.NE555方波振荡器（1）NE555芯片介绍NE555是属于555系列的计时IC的其中...
