基于单片机的楼宇对讲系统的设计 - 图文(6)

毕业设计（论文）

表3.7 7407的静态特性

参数 ViK Io Vol Ii Iih Iil Icch Iccl 测试条件 Vcc=最小；Iik=12mA Vcc=最小；Vil=0.8V；Vo=30V Vcc=最小；Vih=2V；Iil=16mA Vcc=最大；Vi=5.5V Vcc=最大；Vih=2.4V Vcc=最大；Vil=0.4V Vcc=最大 Vcc=最大 最大 -1.5 250 0.4 1 40 -1.6 41 30 单位 V uA V mA uA mA mA mA

表3.8 7407的动态特性

参数 输出由低到高传输的延时时间 输出由高到低传输的延时时间 测试条件 Vcc=5V C1=15pf Rl=110 最大 10 单位 nS 30 nS 3.2.2 报警电路的设计

本电路所设计的报警电路是单频音的报警。报警电路设计比较简单，报警电路发音元件同样可以利用压电蜂鸣器，它的工作方式是在它的两端加3V~15V的电压，此电压为直流电，从而就可以产生3kHz左右的蜂鸣震荡音响。这种蜂鸣器相比其他的蜂鸣器结构简单，消耗少，适合在本设计中使用。

在这里驱动蜂鸣器的电流为10mA。在本设计中采用的是7407低电压进行驱动。它的电路原理图如图3.11所示。

21

毕业设计（论文）

图3.11 报警电路原理图

图中，单片机接7407驱动器的输入端，当单片机输出低电平7407的输出也为低电平。此时压电式蜂鸣器的引线将获得5V的直流电压，从而会产生蜂鸣音响。当7407接受到的信号时高电平，它的输出会立刻升高到+5V。此时蜂鸣器两端立刻变为0V，从而不再蜂鸣。

第3.３节 语音电路的设计

语音电路的设计主要是采用集成运算放大器，其电路设计相对比较简单，而且具有较好的抗干扰能力。

3.4.1 集成运算放大器的原理及特性

集成电路运算放大器是一种高电压增益、高输入阻抗和低输出阻抗的多级直接耦合放大电路。它的种类很多，电路也不一样，但结构有共同之处。一般由输入级、中间( 放大) 级、输出级、电平移动级、补偿和过载保护电路等组成。根据其结构特点，一般利用差动电路抑制包括温漂在内的共模干扰，利用电流源解决弱电流偏置问题，利用有源负载提高开环增益[6]。集成运算放大器的组成框图如图3.12所示。

22

毕业设计（论文）

图3.12 集成运算放大器的组成框图

输入级：要求输入电阻高，差模放大倍数高，抑制零点漂移和共模干扰信号的能力强。都采用差分放大电路。

中间级：要求电压放大倍数高。常采用带恒流源的共发射极放大电路构成。 偏置电路：对各级放大电路提供稳定的偏置电流和适当的，决定各级的静态工作点，一般由恒流源电路。

集成电路运算放大器有以下参数：

输入失调电压：一个理想的集成运放，当输入电压为零时，输出电压也应为零（不加调零装置）。但实际上它的差分输入级很难做到完全对称，通常在输入电压为零时，存在一定的输出电压。在室温（25℃）及标准电源电压下，输入电压为零时，为了使集成运放的输出电压为零，在输入端加的补偿电压叫做失调电压V。实际上指输入电压V=0时，输出电压VO折合到输入端的电压的负值。 V的大小反应了运放制造中电路的对称程度和电位配合情况。V值愈大，说明电路的对称程度愈差，一般约为（1~10）mV[6]。

输入偏置电流：BJT的集成运放的两个输入端是差分对管的基极，因此两个输入端总需要一定的输入电流IBN和IBP。输入偏置电流是指集成运放输出电压为零时，两个输入端静态电流的平均值，如图3.13所示。

图3.13 集成运算放大内部结构框图

23

毕业设计（论文）

最大差模输入电压：集成运算放大器的两个输入端晶体管是在管的基础的差异，这样两个输入需要一定的输入电流。

最大共模输入电压：当电压值高于最大值时，它的共模抑制比将显著下降。最大输出电流。

最大输出电流：这里的电流指的是在输出的电流不管是正向还是负向的峰值。一般的情况下就是指短路时的电流。

以下是模拟选通运算放大器F3140A下表3.9。

表3.9 F3140个管脚的功能 管角号 符号 功能 2 IN- 输入 3 IN+ 6 OUT 输出 1 OA+ 5 OA- 4 V+ 电源 7 V- 8 S 选通 调零

F3140是一种多功能的集成运算放大器，其各管脚功能如上表所示。 3.4.2

语音电路的对讲原理图

半双工实现语音对讲的原理框图如图3.14所示。当语音信号传输时，首先会经过前置放大器，经过前置放大器放大后会分为比较电路和整流滤波连个两路。经过整流滤波候再经过桐乡比较器传入功放，从而激励声音发生器产生声音，此时单方向的传输实现。当A方没有信号传来时反向比较器接通另一方向上的传输。从而就实现了声音信号的半双工传输。

24

毕业设计（论文）

图3.14 声控半双工语音电路原理框图

语音电路原理图如下图3.15所示。

图3.15 语音电路原理图

整流滤波电路：麦克风拾起一个语音信号前置放大器放大，分为整流滤波电路和信号传输两个部分。A1和RC共同构成了波电路。当UI比UC大时，此时的运放A1负反馈会减小，同时其输出电压会在A1的开环增益作用下增加，同时整流二极管D1

25

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库基于单片机的楼宇对讲系统的设计 - 图文(6)在线全文阅读。