触摸式防盗报警器的设计说明.docxVIP

下载可编辑 下载可编辑 . .专业.整理. 设计题目：触摸式防盗报警器 一、设计任务与要求 1） 设计一个简单的触摸式防盗报警器，以起到触摸防盗报警的功能 2） 该防盗报警器，适用于仓库、住宅等地的防盗报警。 3） 防盗路数可根据需要任意设定。 4） 一旦小偷触摸报警器，该报警器通过扬声器发出报警声响。 二、电路原理分析与方案设计 1.1总体方案设计 题目要求设计一个触摸式防盗报警系统， 整个系统可以划分为几个模块。首 先为电源模块，考虑到我所使用的芯片电压为 4.5伏，所以可采用先通过桥堆整 流，然后滤波，选用比较常用的电源稳压芯片7805便可以得到实验所需要的4.5v 电压。其次为单稳态触发模块，用来控制输出的电压，以驱动报警集成电路。最 后为三声模拟声报警集成电路，可直接驱动扬声器发声。可产生三种不同的模拟 报警声响，是制作各种报警器的良好声源。模块框图如图 2.1所示。 图2.1 1.2.1电路原理: 触摸式防盗报警器的电路见图2-1。1中与非门I和U组成了单稳态触发器， 氏与忠B组成了模拟音响发生器。平时，与非门U输出高电平，经与非门川接 成的反相器后变为低电平，所以 A无电不工作，整机静态电流仅几个 卩A。当人 体碰到触摸电极M时，人体从周围空间感应到的杂波信号经 VD整流在与非门I 的一个输入端a获得负脉冲信号，使单稳态电路翻转进入暂态，与非门U的输出 端突变为低电平，经与非门皿反相后输出高电平，使 A得电工作，B即发出“伍 一呜一”警报声。当暂态时间一过，单稳态电路恢复稳态， A2就停止工作，警报 声消失。 本电路的暂态时间由RICI时间常数决定，约20s左右。即每触摸一次 M B 发警报声20s左右；再次触碰，再次发声。如要延长暂态（报警）时间，可加大 R1或C;反之应减小R1或G数值。 1.2.2触摸式防盗报警器电路原理图如下 图2.2触摸式防盗报警器电路原理图 1.2.3电路说明 此触摸报警器，具有电路简单、制作容易，性能稳定、可靠等特点 1.2.4总体方案分析： 本设计利用与非门和KD9561四声模拟声电路设计并制作触摸式防盗报警装置。 本设计将研究组成触摸式报警器的整个电路的性质和基本概况， 学习单元电路的 在整体电路中的作用及其基本原理。对此次设计做出概括分析，并进行改进处理， 利用电路图绘制软件，重新绘制电路图，设计出PCB电路板，并通过书籍教材及 网络信息查找相关资料。根据触摸式防盗报警器电路的工作原理，以及其组成部 分和各部分单元电路的工作原理。 单元电路包括电源电路、单稳态触发电路、音 响输出电路。对该报警器使用的元器件的内部构造和使用进行了分析。 对各元器 件在电路中的作用进行分析研究。同时在各个单元学习之后，进行了电路的绘制， 本设计使用了 Protel 99SE软件设计电路板，进行PCB板的结构布局，元器件安 置和正确布线。通过此次设计制作，了解触摸式防盗报警器的制作过程。 1.3各模块方案选择与论证 （1）电源电路的方案论证与选择 电源模块主要用于实现对各模块供电的功能 ?对于电源模块的选择有以下 二种方案： 方案一:采用1.5V常用电池串接而成.这种方法简单易懂，但是精确度不够，稳定 度也不高，当电池里面的电用光之后，便不在具有供电功能? 方案二:采用直接购买电源的方法?在市场上可以直接买到相应的电源，但是考虑 到经济上的原因，显然这并不合适? 方案三:采用自制整流电路.这种方法简单可行，可以得到精确的电压值，而且稳 定度高，可以长期使用?正好可以让自己所学的知识在实践中得到很好的运用 ?其 方框图如图2.3所示： 220v电源4.5V 220v电源 4.5V 输 图2.3方案选择：根据以上论述，考虑到经济、实用等方面因素，在本设计中选择方案三， 并熟悉变压器与整流电源的知识及原理。 （2）单稳态触发模块的方案论证与选择 方案一：由555定时器组成单稳态触发模块（如图2.4），单稳态触发器正常工作 时，若未加输入负脉冲，即Vi保持高电平，则单稳态触发器的输出Vo —定是低 电平。 方案二：由两个与非门或者或非门组成单稳态触发模块 （如图2.5），这种单稳态 触发器在电路中广泛地用于对脉冲信号的延时、展宽和整形等。 JX由555构成的单稳态触发器图2.4R#220 kD214 JX 由555构成的单稳态触发器 图2.4 R# 220 k D2 14 4 7 CD4001 图2.5 或非门组成的单稳态触发器 方案选择：鉴于报警器对单稳触发器的要求，以及市场上所卖的芯片，决定选择 方案二中的由两与非门组成的单稳触发模块，即用一块 CD4011芯片即可。 （3）三声模拟报警专用集成电路的方案论证与选择 方案一：用555芯片组成多谐振荡器（如图2.6）来驱动报警器发声。 方案二：直接