Untitled
ŠIAULIŲ UNIVERSITETAS
technologijos FAKULTETAS
ELEKTRONIKOS KATEDRA
Elektroninės aparatūros konstravimo pagrindai
KURSINIS DARBAS
EXTREMELY LOUD POCKET ALARM
Priėmė: lekt. Vytautas Vyšniauskas
Atliko:NR-7 gr. stud. Tomas Pečiukonis
ŠIAULIAI, 2011
Turinys
1. Gaminio ir jame naudojamų technologijų apžvalga
Konstruojamas gaminys yra dviejų dažnių garso šaltinis, prietaisas gali būti naudojamas visur kur reikalingas garsinis signalas, tai gali būti apsaugos sistemos signalizacijos garso šaltinis. Šis garso generatorius generuoja du pamainom kintančius dažnius. Tai realizuojama panaudojant du generatorius surinktais iš loginių elementų kurie atlieka logine „NE“ funkcija. Sugeneruotas signalas yra sustiprinamas ir per transformatorių perduodamas kvarciniam mikrafonui, kuris paverčia generuojamus elektrinius signalus į tokio paties dažnio garsinius signalus.
2. Gaminio struktūrinė schema ir veikimo aprašymas
Gilinantis į prietaiso veikimą, pateikiama jo veikimo funkcinė schema 2.1 pav. Ji supažindina su prietaiso veikimu ir funkciniais mazgais, kurie įtakoja prietaiso veikimą.
Prietaisas maitinamas +3 voltų nuolatine įtampa.
2.1 pav.Gaminio funkcinė schema
Generatorius 1, generuoja du dažnius. Generatorius 2 valdo tranzistorinį raktą 1, nuoto ar raktas uždaras ar atviras priklauso kokį dažnį generuoja generatorius 1. Išėjas signalas iš generatoriaus 1 patenka į tranzistorinį raktą 2 ir į tranzistorinį raktą 3. Sustiprintas signalas pakaitomis paduodamas į transformatorių kur per transformatorių signalas paduodamas į pjezo garsiakalbį. Inverteris invertuoja signalą paduodama į tranzistorinį raktą 3. Kai tranzistorinis raktas 2 atviras tranzistorinis raktas 3 uždaras, ir tai vysta pakaitomis, sukuriant transformatoriuje kintamą įtampą. Įtampa per transformatorių paduodama į pjezo garsiakalbi.
3. Elektrinė principinė schema ir veikimo aprašymas
Aliarmo elektrinė principinė schema pateikta 3.1 paveiksle. Toliau bus paaiškintas detalesnis prietaiso veikimas.
3.1 pav.Alermo elektrinė principinė schema
Schemoje panaudota mikroschema 74HC04 kurios korpuse yra 6 invertuojantys elementai [1]. Generatorių 1 sudaro du invertuojantys elementai IC1E, IC1D, tai pat rezistoriai R1, R2, R4 ir kondensatoriai C1, C2. Generatorius 1 generuoja 2.8 kHz dažnį kai tranzistorius Q5 yra atviras [2]. Kai tranzistorius yra uždaras, generatorius 1 generuoja 3.2 kHz dažnį, nes tada yra šuntuojamas kondensatorius C2. Generatorių 2 sudaro du invertuojantys elementai IC1C, IC1B, rezistoriai R7, R10, ir kondensatorius C3. Generatorius 2 generuoja 3 Hz dažnį Generatorius 2 valdo tranzistorinį raktą 1. Tranzistorinį raktą 1 sudaro tranzistorius Q5 ir rezistorius R6. Rezistorius R6 riboja į tranzistoriaus bazę paduodamą srovę. Raktą 2 sudaro tranzistoriai Q2 [3], Q3 [4] ir rezistorius R3,o tranzistorinį raktą 3 sudaro tranzistoriai Q1 [3], Q4 [4] ir rezistorius R9. Rezistoriai R3 ir R9 reikalingi, kad apriboti į tranzistorių raktų bazes paduodamos srovės. Rezistorius R5 riboja srovę kuri teka per transformatorių TR1 ir tranzistorinius raktus. Invertuojančiu elementu IC1F padaroma, kad antras ir trečias tranzistoriniai raktai atsidarinėtu ir užsidarinėtu pakaitomis, kurie transformatoriuje padaro kintamąją įtampą. Įtampos dažnis yra toks kokį dažnį sugeneruoja generatorius 1. Pjezo garsiakalbiu elektrinis signalas pakeičiamas į garsinį signalą.
4. Komponentų skaičiavimas su paaiškinimais
Generatoriaus 2 dažnis apskaičiuojamos pagal 4.1 formule.
f=
(4.1)
čia f – generuojamas dažnis, Hz;
R7, R8 – rezistoriai, Ω;
C3 – kondensatorius, F.
f=
= 3 Hz.
Generatoriaus 2 kai tranzistorinis raktas uždaras ir kondensatorius C2 sujungtas su žeme, dažnis apskaičiuojamos pagal 4.2 formule.
f=
(4.2)
čia f – generuojamas dažnis, Hz;
R1, R2 – rezistoriai, Ω;
C1 – kondensatorius, F.
Rezistorių R1 ir R2 lygiagretaus jungimo atstojamoji varža apskaičiuojama pagal 4.3 formule.
=
(4.3)
=
= 35786 Ω
f=
= 2.8 kHz.
Generatoriaus 2 kai tranzistorinis raktas atviras ir kondensatorius C2 sujungtas su inverteriu IC1E, dažnis apskaičiuojamos pagal 4.4 formule.
f=f1+f2 (4.4)
f1=
čia f – generuojamas dažnis, Hz;
R4 – rezistoriai, Ω;
C2 – kondensatorius, F.
f1=
= 1 kHz.
f2=
= 2.8 kHz.
f=f1+f2.
f=2.8
+1
= 3.8 kHz.
Tekanti srovė per transformatoriaus apvijas ir tranzistorius Q3 ir Q4, apskaičiuojama pagal 4.5 formule.
I=
(4.5)
čia I – transformatoriumi tekanti srovė, A;
U – maitinimo įtampa, V;
R5 – rezistorius, Ω;
– transformatorio varža, Ω.
I= 
0.6 A.
5. Spausdinto montažo plokštės brėžiniai
5.1 pav. Viršutinė plokštės pusė
5.2 pav. Apatinė plokštės pusė
5.3 pav. Detalių išdėstymas ant plokštės
6. Išvados
Darbo eigoje susipažinta su elektrinių schemų projektavimu, bei montažinių plokščių paruošimu. Išmokta dirbti su Cad Soft programa Eagle bei nubraižyti nesudėtingą montažinės plokštės brėžinį. Atliktas schemos projektavimas, bei elementų skaičiavimas.
7. Literatūra
1. Datascheet. [Žiūrėta 2011m. lapkričio 29 d.]. Prieiga per internetą:
<http://www.ece.vt.edu/cel/datasheets/74HC04.pdf>.
2. Datascheet. [Žiūrėta 2011m. Gruodžio 1 d.]. Prieiga per internetą:
<http://www.fairchildsemi.com/ds/2N/2N3904.pdf>.
3. Datascheet. [Žiūrėta 2011m. Gruodžio 4 d.]. Prieiga per internetą:
<http://www.fairchildsemi.com/ds/2N/2N3906.pdf>.
4. Datascheet. [Žiūrėta 2011m. Gruodžio 10 d.]. Prieiga per internetą:
<http://jumi.lut.fi/elko/datat/BC817.pdf>.