华东交通大学理工学院
课 程 设 计 报 告 书
所属课程名称 模拟电子技术课程设计
题 目 声光报警器的设计与制作 分 院 电 信 分 院 专 业 班 级 11通信2班 学 号 20110210420226 学 生 姓 名 杨 晨 指 导 教 师 张 绍 彪
2013年 6 月 16日
华东交通大学理工学院
课 程 设 计（ 论 文 ）任 务 书
专 业 11通信 班 级 2班 姓名 杨 晨
一、课程设计（论文）题目 声光报警器的设计与制作 二、课程设计（论文）工作：自 2013 年 6 月 13 日起至 2013 年 6 月 16 日止。 三、课程设计（论文）的内容要求：
通过完成声光报警器的设计与制作，培养和锻炼学生的实践动手能力，让学生对模拟电子技术和数字电子技术有进一步的了解。训练学生了解常用的集成电路，了解电子仪器的使用，提高学生的实践动手能力，更好的将理论与实践结
合起来，培养学生对电子专业的学习兴趣。
学生签名： 杨 晨 2013年 6 月 16 日
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课程设计（论文）评阅意见
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 项 目 课程设计态度评价 出勤情况评价 任务难度评价 工作量饱满评价 任务难度评价 设计中创新性评价 论文书写规范化评价 综合应用能力评价 等 级 优秀 良好 中等 及格 不及格 综合评定等级
评阅人 职称
20 年 月 日
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目 录
一、课程设计内容及目的 ......................................................................... 6 二、课程设计实验器材 .............................................................................. 6 三、课程设计实验原理 .............................................................................. 7 3.1 实验电路图 ................................................................................. 7 3.2 CD4011工作原理 ...................................................................... 8 3.3 光敏电阻的工作原理 .................................................................. 8 3.4 报警器的工作原理 ...................................................................... 9 3.3.1 声光报警器的概念 ...................................................... 9 3.3.2 实验电路的工作原理 ................................................. 9 四、课程设计操作步骤 .............................................................................. 9 五、课程设计心得 ..................................................................................... 11 六、参考文献（资料） ............................................................................ 12
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一、课程设计内容及目的
1.了解常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围（色环
电阻的识别等），能查阅有关的电子器件图书。能够正确识别和选用常用的电子器件，并且能够熟练使用万用表。 2.学习并掌握声光报警器的工作原理。
3.通过电路图,熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理，基本掌握手工电烙铁的焊接技术，了解电子产品的焊接、提高动手能力。 4.在散件的组装过程中进一步学习电子技术。 5.掌握电子元器件的识别及质量检验。
6.学会利用工艺文件独立进行整机的装焊和调试，并达到产品质量要求。
二、课程设计实验器材
1. 电烙铁、焊锡
2. 万用表、镊子、钳子等必备工具。
元件清单 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 三极管 +12V直流电源 蜂鸣器 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 名称 47K 2.2M 1M 470K 10K 型号规格 S9014 VT1 R1 R2 R3 R4 R5 位号 数量 1支 1个 1个 1支 1支 1支 1支 1支 第 6 页 共 12 页
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9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 光敏电阻器 电阻器 电阻器 CD4011 电解电容 瓷片电容 印刷电路板 电原理图及装配说明 连接导线 麦克风 二极管 5.1M 2K2 11ZN9SK 10μF 104 18W IN4007 R6 R7 R9 C1、C3 C2 VD1 1支 1支 1支 1个 2支 1支 1块 1份 若干 1个 1支 三、课程设计实验原理
3.1 实验电路图（如图一所示）
图一 实验电路图
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3.2 CD4011工作原理
集成电路CD4011是一个包含4个与非门的CMOS电路（如图二所示），每个与非门有2个输入端一个输出端，与非门的特点是，输入端有低电平输出高电平，输入端全部高电平输出低电平，逻辑表达式为：YCD4011引脚图：
AB
图二 CD4011引脚图
CD4011真值表 ：
X 0 0 Y 0 1 0 1 Q ? 1 0 不变 动作 禁止 设定 重置 无
1 1 (1)当X=0、Y=0时，将使两个NAND门之输出均为1，违反触发器之功用，故禁止使用。如真值表第一列。
(2)当X=0、Y=1时，由于X=1导致NAND-A的输出为”1”，使得NAND-B的两个输入均为”1”，因此NAND-B的输出为”0”，如真值表第二列。 (3)当X=1、Y=0时，由于Y=0导致NAND-B的输出为”1”，使得NAND-1的两个输入均为””1，因此NAND-A的输出为”0”，如真值表第三列。 (4)当X=1、Y=1时，因为一个””1不影响NAND门的输出，所以两个NAND门的输出均不改变状态，如真值表第四列。
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3.3 光敏电阻的工作原理
光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极，接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。在黑暗环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度，则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的空穴，这种由光照产生的电子—空穴对了半导体材料中载流子的数目，使其电阻率变小，从而造成光敏电阻阻值下降。光照愈强，阻值愈低。入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到波长的光线照射时，电流就会随光强的而变大，从而实现光电转换。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也加交流电压。
3.4 报警器的工作原理
3.3.1 声光报警器的概念
声光报警器其英文名称为audible and visual alarm ，所谓声光报警器就是能同时发出声响和灯光信号的报警器。 声光报警器是一种用在危险场所，通过声音和各种光来向人们发出示警信号的一种不会引燃易燃易爆性气体的报警信号装置。
3.3.2 实验电路的工作原理
当声信号和光信号同时作用时，声信号通过MIC经瓷片电容104滤波后，再经三极管9014放大，从而使CD4011的2脚输入1（高电平）；而光信号则使光敏电阻的阻值减小，进而使电阻R3分得的电压升高，则1脚也输入1（高电平），由CD4011真值表得：3脚输出1（高电平）。3脚的输出为5脚和6脚的输入，即5脚和6脚均输入1（高电平），由真值表可得4
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脚输出1（高电平）。4脚输出1（高电平）后，二极管IN4007导通，使8脚和9脚输入1（高电平），再由真值表得，10脚输出1（高电平），即12脚和13脚输入1（高电平），最后查真值表得11脚输出1（高电平），从而使BELL发出报警信号。
当声信号或光信号单独作用时，1脚和2脚输入的信号是不可能同时为1（高电平），则3脚输出的一定是1（高电平），依次类推，则4脚一定输出1（低电平），因此，二极管IN4007处于导通状态，后续电路分析同上。
四、课程设计操作步骤
1、对照元件清单目录表检察元件是否齐全； 2、认识识别各种元器件以及认清所起作用； 3、学习声光报警器的工作原理；
4、按照电路图将元器件焊接在与之对应的位置处；
5、装配完毕后，通电进行测试，若各项功能齐全则进行下一步，若存在缺
陷则用万用表进行检查并纠正； 6、作一些基本的调试；
7、把应该固定的地方牢固的封住； 8、检查验收。 9、焊接步骤：
1.去氧化膜
2.引脚吃锡（薄厚均匀且有一定厚度）
3.焊接（保证插入元器件的正负极正确，注意焊接时松香适量） 焊接技术： 1.焊点良好，牢固可靠，整洁可观，无毛刺 2.锡量适中，焊接实践不宜太长，2-3s为宜 3.尽量不出现虚、漏、假焊 注意事项：
1.剪引脚时不能破坏焊点。
2.焊接完成后，经仔细检查无虚、漏、假焊，并确保无短路状态后，通电调试。
3.三极管的引脚要插入正确。
4.将电位器、耳机插孔安装在指定位置，并用烙铁焊好。要注意使电位器处于一个平面内。
5.最后将扬声器和电源线焊好。
6.检查焊接是否正确。 安装焊接完毕后，仔细对照电路图和电路板图核对每个元器件位置和引线极性，另外还要注意有无搭锡的地方。
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五、课程设计心得
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．“千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义。
这次课设让我明白，作任何事都要仔细认真，也许一个小小的疏忽都将导致整个工作前功尽弃。遇到实际问题时，只要认真思考，用所学的知识，再一步步探索，是完全可以解决遇到的一般问题的。就拿焊接这门技术来说吧，面对那发烫的电烙铁，那针尖大的焊孔，对初学者来说简直束手无策，但只要认真研究和观察各个元件的性能与特点，就可以完美的把焊接做好，同时认真的观察总结可以在保证质量的同时提高自己的效率。通过实际动手操作,才发现理论和现实事物之间的差距,才明白不是只要学好课本上的知识就能胜任将来的工作。通过本次课设使我们对电子元件一定的感性和理性认识；对电子信息技术等方面的专业知识做进一步的理解；培养和锻炼我们的实际动手能力，使我们的理论知识与实践充分地结合，作到不仅具有专业知识，而且还具有较强的实践动手能力。在这里将自己这次电子工艺实训感触总结一下：
第一、心态问题，要做好一件事，心态是很重要的。有好的心态，就会投入十二分的心力去努力，做事效果也是事半功倍。
第二、遇事多动脑，并且注意学习其他人的长处，吸收老师和教导者的经验。
第三、动手能力的培养。这次实习，使我们动手能力得到很大的提高。在生活中遇到一些小事情时自己动手解决，这样可以增强我们的自信心，对我们将来去适应陌生事物是有很大帮助的。
面对任何事情都不要缺少自信心，我们不怕失败，我们可以输得起任何东西，青春年华、精力、力量，惟独自信不可失。实习是短暂的，但留给我的感受是深刻的。自己现在该做的，就是当认识到自己的不足时，那就该如何去改造自己，如何完善自己。我们要做的就是在这有限的时间内，完成自己应该完成的事，经历自己应该经历的事情。
读书心存志远，实践悟出真知。课设给我的不单单是一种好的焊接技术，它的背后有动手能力的锻炼，更有一种思维的培养与创新。能使自己的思考方式不单单局限在理论上的那种方式，更要向实际靠拢。这对我们以后参加工作是大有帮助的，尤其对我们这些以后从事工科的学生。
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六、参考文献（资料）
[1]清华大学电子学教研组编.杨素行主编.模拟电子技术基础（第3版） [M] 北京：高等教育出版社，2012年12月
[2]王港元主编.电子设计制作基础 [M].南昌：江西科学技术出版社，2011 [3]邱关源，罗先觉主编.电路(第5版)[M].北京:高等教育出版社，2006
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