模电课设论文内容Word格式.docx

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宝宝的皮肤娇嫩，在尿床后如果不能及时更换尿布，会造成臀部发红等一些皮肤炎症，婴幼儿是祖国的未来，是我们关注的焦点，是我们最应该保护的一代。

有了婴幼儿尿床报警器让保育人员在第一时间知道了宝宝的尿床情况，及时的给宝宝更换尿布，给婴儿一个健康又舒服的睡眠环境是我们此时设计的意义。

让保育人员放心，宝宝健康是我们共同的目标。

二．方案设计：

1.方案：

设计一种新颖的婴儿尿床报警器。

当报警器检测到婴儿排尿后，报警器能自动发出“宝宝尿床啦”提醒语，既能使婴儿湿尿布及时更换，又减少尿布更换次数，对婴儿身心健康十分有益。

根据设计思路，列出如图2-1方案框图：

方案框图：

图2-1方案框图

2.方案电路原理图：

根据方案推导及相关传感器，三极管，电阻，电容等元件组成图2-2电路原理图

图2-2方案电路原理图

三．工作原理及器件选择：

1.工作原理：

在婴幼儿未尿床时，湿敏传感器两端的电阻值几乎为无穷大，晶体管Vl截止，V2导通，二极管VD和晶体管V3均截止，语音集成电路低电平而不工作，扬声器BL不发声。

一但婴幼儿尿床，湿敏传感器两端因尿液导电而由高阻状态变为低阻状态，使Vl正偏导通，V2截止，电源电压经RP对电容器CI充电，当Cl充电结束后（1-2min），二极管VD与晶体管V3相继导通，V3发射极输出，经过V4放大后，推动扬声器BL发出语音提醒声，调节RP的电阻值，可以改变婴幼儿尿床后报警器动作的延迟时间。

2.元器件简介：

根据本课设题目，采用湿敏传感器，三极管，报警器，电阻电容，二极管等元器件。

2.1湿敏传感器：

湿敏传感器元件主要有电阻式、电容式两大类。

电阻式的特点：

是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。

如图3-1（a）

图3-1（a）电阻式湿敏传感器

电容式的特点：

一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。

当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。

如图3-1（b）

图3-1（b）电容式湿敏传感器

本次课程设计中我们采用的是电容式湿敏传感器

2.2三极管：

采用3DG6NPN硅高频小功率晶体管。

特点：

该产品采用外延平面工艺结构，工作频率高、金属封装、体积小、重量轻、安装方便。

使用范围：

产品可用于高频震荡、高频小信号放大、小功率电源调整电路。

参数值：

参数

符号

标称值

单位

集电极、基极击穿电压

VCBO

30

V

集电极、发射极击穿电压

VCEO

25

发射极、基极击穿电压

VEBO

5

集电极电流

Lc

20

mA

集电极功率

Pc

625

mW

结温

Tj

150

℃

贮存温

TSTG

-55—150

图3-2（a）3DG6型号三极管参数值

图3-2（b）3DG6型号三极管

2.3报警器：

微型电动式扬声器：

主要参数：

额定电压：

0.25V

阻值：

8Ω

图3-3扬声器

2.4电阻电容：

电阻基本参数：

电阻

额定功率

阻值

R1

0.25W

5K

R2

10K

图3-4（a）电阻参数值

电容参数值：

电容

额定电压

电容量

C1

50V

220μ

C2

47μ

图3-4（b）电容参数值

2.5二极管：

采用1N4007型号二极管，如图3-5

基本参数:

额定功率：

0.5W

10V

图3-51N4007型号二极管

3.元器件清单：

元器件类型

数量

位号

1/4W或1/8W碳膜电阻器

2

R1、R2

二极管

1/2W、10V的硅稳压二极管

1

VD

三极管

3DG型硅NPN型晶体管

4

V1、V2、V3、V4

微型电动式扬声器

0.25W8Ω

BL

湿敏传感器

开关代替

铝电解电容器

C1、C2

微调电阻器

100K

RP

图3-6元器件清单

四．电路连接及测试：

1.电路连接实物图：

根据方案电路原理图，动手连接了实物图。

如图4-1

图4-1电路连接实物图

2.电路的测试：

连接电路的时我们将开关代替湿敏传感器，当开关处于断开状态时，Vl截止，V2导通，此时V2三个极点b、c、e的电压分值别为：

9.75V、17.28V、9.12V。

二极管VD和晶体管V3均截止，此时扬声器不会发出声音

如图4-2（a）为开关断开时电路图，此时扬声器不会发出声音。

图4-2（a）电路连接实物图（断开时）

当开关闭合闭合时，Vl正偏导通，此时V1的三个极点b、c、e的电压值分别为：

10.55V、17.15V、9.75V。

V2截止，此时二极管VD与晶体管V3相继导通，V3的三个极点b、c、e的电压值分别为：

15.65V、17.15V、14.84V。

V3发射极输出，经过V4放大后，推动扬声器BL发出语音提醒声，以此来提醒妈妈们及时给宝宝们更换尿布。

在开关闭合是我们可以通过调节RP的电阻值，来可以改变婴幼儿尿床后报警器动作的延迟时间。

如图4-2（b）为开关闭合时电路图，此时扬声器报警。

图4-2（b）电路连接实物图（闭合时）

五．结论：

通过对电路的设计和连接最终实现了课题所要求的功能。

由此说明理论设计是正确的，在连接电路的过程中通过排除故障，查找原因最终实现了电路的功能。

说明自己动手的能力有了一定的提高，对课程设计中运用的知识有了一定的掌握。

总之通过自己和伙伴的努力，顺利的完成了这次的课程设计，也对以前所学的模拟电子技知识有了更深一步的理解。

六．收获及体会

这是我们的第一次课程设计，虽然以前不曾了解，但是我们的兴趣任然很浓，记得当时刘老师给我们列出了20多个课程设计的题目让我们自己选择，头一次面对课程设计，心中不免的有点担心，害怕自己选择的课题太难，最终达不到理想的设计和课程要求的结果。

但是我们都很勇敢的走出了这一步。

我选择的课程题目是：

婴幼儿尿床报警器。

婴幼儿尿床不能及时更换尿布，造成婴幼儿的不健康，一直困扰着保育人员。

自己也有一个刚刚满周岁的弟弟，整晚都是用尿不湿来度过的，由于婴幼儿的皮肤稚嫩，湿热一晚难免会造成屁股的红肿。

所以说制造出一个婴幼儿尿床报警器是很必要的，可以为保育人员解决困扰，也给婴儿一个优质的睡眠环境。

在选定课程题目之后，我也翻阅了很多书，也在网上进行了查找，可是没有找到完全符合课程要求的。

但是还是有一些资料是可以参考的，借用网上的一些资料和自己在模电相关实验中的一些掌握，逐渐的有了思路，慢慢的自己也就画出了初步的设计电路图。

在给老师审查的过程中，老师对电路图中的不足给予了意见以及改进的方法，最终确定了电路图，开始了我们的电路连接。

在电路连接的过程中，我们依然出现了一些小插曲。

首先在器件的选择上，我们设计的实验电路图中使用的湿敏传感器，在实验时我们是使用开关来代替，但是二者在实验中所起到的效果是一样的。

经过我们不懈的努力，终于正确连接好了电路，可是我们发现无论是开关断开还是闭合，扬声器均发出声响，这又使我们陷入了一阵苦恼中。

在此次连接电路失败之后我们又一次的对电路连接进行了检查，检查的过程中我们发现由于电压过小不能够带动整个电路和R1阻值过大的原因造成电路的失败。

在加以改进之后我们的电路连接终于成功，成功的喜悦是无法言表的。

此次模拟电路课程设计的成功与刘老师的细心指导密不可分，如果没有刘老师的指导我想我和我的搭档是不可能这么顺利的完成此次设计。

在这次设计中不仅使我学会了模电知识，同时懂得了团队合作和严谨的态度对课程设计的重要性，在课程设计中我们必须持有一颗谦虚谨慎的心，这样才能避免课程设计中的小错误，一个小错误的发生会导致整个课程设计的失败。

作为一名电子专业的学生，我们将来从事的行业要求我们必须严谨、谦逊，做事情容不得马虎。

同时谢谢刘老师在课程设计中给予的指导，虽然在撰写论文时出现了很多的错误，但是刘老师依然能够耐心的帮助我们找出不足，让我们加以改正，让我们的论文内容更加的完善。

我相信此次的课程设计将会是我们大学生活与学习的宝贵财富。