摘要
红外线发射电路的功能是利用红外线发光二极管发射光脉冲，从而实现电路对人或物体的感应。红外线接收电路的功能是利用光敏元件接收发射出来的光脉冲，并且将光脉冲信号转化为电信号，同时对其进行放大。声光报警电路的功能是当有人体或物体接近防盗报警电路时，通过声音和显示信号提示主人。时间延迟和自动喷洒电路的功能是当声光报警一段时间之后自动喷洒麻醉剂来保护财产。电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电压，该电路也可采用电池供电，但需要注意的问题是选择合适电池的指标参数与电路相匹配。
关键词防盗报警/红外线/555定时器/ LM567锁相环频率解码器
目录
第一章光电报警电路的应用 (3)
第二章电路的组成及其原理 (4)
第一节设计要求 (4)
第二节简易光电报警电路的结构模块图 (4)
第三节工作原理 (5)
一、电源电路 (5)
二、红外发射电路 (6)
三、红外接收电路 (7)
四、选频电路 (7)
五、声光报警电路 (8)
六、时间延迟及麻醉喷射电路 (9)
第三章主要器件使用说明 (11)
第一节 555定时器 (11)
一、内部结构及引脚功能 (11)
二、555的功能描述 (12)
三、555的应用 (13)
四、555管脚图 (14)
第二节 LM567 (14)
一、LM567管脚功能 (14)
二、LM567内部结构及工作原理 (15)
第三节继电器 (17)
第四章个人总结 (18)
参考文献 (21)
附录 (21)
附录1简易光控防盗报警电路总图 (22)
附录2元件参数列表 (23)
第一章光电报警电路的应用
随着时代的不断进步,人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,尤其是在家居安全方面,不得不时刻留意那些不速之客。所以作为新一代的智能家居安全防盗报警器系统就应运而生，并日益受到广泛的重视和运用。另外，为了进一步规范住宅小区智能化建设，建设部特别制定了智能小区的等级标准，按照其要求智能小区中必须具有安全防范、信息管理、物业管理和信息网络等系统。
因此小区安全防范系统建设已逐渐纳入许多小区建设的必备项目中了。以深圳为例，几乎所有新建的住宅楼盘都预装了防盗系统，并禁止安装防盗网，而上海、广州、温州、南昌等地更是花费重金拆除了防盗网，其防盗功能则必须由电子防盗系统来完成。因此，家庭安防系统必将有很大的发展，并且也将从北京、上海、广东等发达城市向内地蔓延开来，形成一个全新的朝阳产业。
第一节+++++++++++++++设计要求
1.要求电路能够通过感应装置，检测出是有物体接近所要保护的财产。
2.要求电路当判定有物体接近时，能过通过声光形式报警。
3.要求电路当发出警报一段时间T后，能够自动喷洒出麻醉剂。
4.要求电路可以根据需要，调节喷洒出麻醉剂的等待时间T。
第二节简易光电报警电路模块图
简易光控防盗报警电路的总体框架图如图1所示。它由红外线发射电路、红外线接收电路，选频及声光报警电路、时间延迟电路，自动喷洒麻醉剂电路和电源电路6部分构成的。
图1 简易光控报警防盗报警电路的总体框图红外线发射电路的功能是利用红外线发光二极管发射光脉冲，从而实现电路对人体或物体的感应。红外线接收电路的功能是利用光敏元件接收发射出来的光脉冲，并且将光脉冲信号转化为电信号，同时对其进行放大。声光报警电路的功能是当有人体或物体接近防盗报警电路时，通过声音和显示信号提示主人。时
间延迟和自动喷洒电路的功能是当声光报警一段时间之后自动喷洒麻醉剂来保护财产。电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电压，该电路也可采用电池供电，但需要注意的问题是选择合适电池的指标参数与电路相匹配。
第三节工作原理
一、电源电路
图2电源供电电路
电源电路的设计可以采用两种方法来实现：第一种方法是采用电池供电，但需要注意的问题是选择合适电池的指标参数与电路相匹配；第二种方法就是采用上图所示电路。电路直接从电网供电，通过变压器电路、整流电路、滤波电路和稳压电路将电网中的220V交流电转换为+12V和+5V的直流电压。电路中的变压器采用常规的铁心变压器，整流电路采用二极管桥式整流电路，，C3、C5、C4、C6、C7、C8和C6完成滤波功能，稳压电路采用三端稳
压集成芯片LM7812和LM7805来实现。其中+5V电源主要用来给LM567芯片供电。
二、红外发射电路
图3 红外发射电路
双束红外线发射电路（如图）：由一块时基集成电路NE555
及其外围阻容元件构成一多谐振荡器，频率f＝1.443/〔（R1＋2R）×C1〕，本电路设在1400Hz左右。合上开关SA，发射器就发射出两束相距10cm的调制红外线，照射在红外接收管上，作为报警的信号源。但是考虑到实际中电源开启后防止人未离开就发生误报警，在复位端加一个延时复位电路。电源开启一段时间后对电容C9充电充满后4端复位，电路起振。
三、红外接收电路
图4红外接收电路
信号接收处理上（如图）：两只光电接收管分别接收一束红外光，并将其转化为相同频率的信号电压，经过红外线经两个三极管组成的全频放大电路放大后送入锁相环频率解码集成电路
LM567进行选频。
四、选频电路
图5 选频电路
选频电路主要由锁相环频率解码器LM567及相关元件组成，其中心频率f＝1/1.1R N C N，改变R N或者C N的数值,可使中心频率改变.当外加在LM567第3引脚上的外来信号频率与选频电路的中心频率一致时,LM567第8引脚便呈低电平,当外来信号与中心频率不一致时，8引脚置高电平。
五、声光报警电路
图6 声光报警电路
声光报警电路（如图四），它主要由多谐振荡电路、音频振荡电路及稳压电路组成。当红外发射电路发射出的两束红外线同时
被遮断时，接收选频电路失去与中心频率相一致的外来信号，LM567第8引脚立即跳变为高电平，555芯片被置位导通，555开始振荡，发光二极管LED点亮并开始闪烁，扬声器发出类似警车笛声——这样做的目的是对歹徒有一定的震慑作用，将其吓走。如果只有一束红外线被遮断或两束红外线非同时被遮断，则该报警电路不会报警，因此可防止小动物闯入警戒范围内而引起的误报警，提高了其可靠性。
六、时间延迟及麻醉喷射电路
图7时间延迟及麻醉喷射电路
图五中，由NE555组成的左半部电路为时间延迟电路。该电路主要由两部分组成：一是整流和滤波电路；二是由NE555集成
首先经过二极管电路构成的单稳态电路。前端电路的输出电压V
1
D5和D6整流，再经过电容C1滤波，则在NE555集成电路的TREG 端产生了触发电平信号。
当接收到红外线脉冲时，前端电路输出电压V1经由整流和滤波在TRIG端产生一个高电平信号，由NE555集成电路构成的单稳态电路特性可知，输出端Q输出低电平；当由于人体或者物体的
阻隔，没有接收到红外线脉冲时，前端电路没有输出电压V1，则TRIG端输入为零，单稳态电路接收到触发信号，输出端Q输出为高电平并保持一段时间。延迟时间由可变电阻R2和电容C2的数值决定，通过调节可变电阻的大小，可以改变延迟时间的长短，以适合不同场合的应用。
该图的右半部分为麻醉剂开关电路。由于电磁阀通过的是大电流、在功率，而直流电源一般无法提供很大的电流和功率，因此电磁阀需要交流供电，从而电路中的开关需要采用继电器电路。而一般NE555集成电路的输出电流无法驱动继电器，因此需要加入电流放大电路。
由在极管构成的电流放大电路是一种比较典型和简单的电路，其中R10为限流电阻，防止输入电流过大烧毁在极管。Q4为共发射极电路，当输出端Q为高电平时，三极管导通饱和，将输入电流放大倍；当输出端Q输出低电平时，三极管截止，无电流通过。继电器连接Q5的集电极，当有电流驱动时，开关吸合，电磁阀通电，麻醉剂喷洒出；当无电流驱动时，开关断开，电磁阀不通电，没有麻醉剂喷洒出，同时在继电器两端并联一个二极管实现保护。
第二章主要器件的使用说明
第一节 555定时器
一、内部结构及引脚功能
555定时器电路是一块介于模与数字电路的一种混合电路，由于这种特殊的地位，故555定时电路在报警电路、控制电路得到了广泛的应用。下图为555的内部电路，从图上可以看出，其仅有两个比较器、一个触发器、一个倒相器、放电管和几个电阻构成，由于比较器电路是一个模拟器，而触发器电路为数字电路，故其为混合器件。
图8 555内部结构及引脚图
555为一8脚封装的器件，其各引脚的名称和作用如下：
1脚—GND,接地脚
2脚—TL,低电平触发端
3脚—Q,电路的输出端
,复位端，低电平有效
4脚—/R
D
5脚—V_C,电压控制端
6脚—TH,阈值输入端
7脚—DIS，放电端
,电源电压端，其电压范围为：3～18V
8脚—V
CC
二、555的功能描述
上图中当V_C不外接电压时，三个电阻对电源电压进行分压，每个电阻上的压降为1/3V
CC
,则两个比较器的同相端的输出电压
分别为：1/3
CC ,2/3V
CC
。从图上可以看出，其555的工作可分为下
列3种情况加以讨论：
1.当触发输入端TL输入电压低于1/3V
CC
而阈值输入端电压大
于2/3V
CC
时,其下面比较器输出为高电平，触发器输出高电平；
2.当触发输入端TL输入电压高于1/3V
CC，
而阈值输入端电压
小于2/3V
CC
时,其两个比较器输出皆为低电平，触发器输出保持不变；
3.当触发输入端TL输入电压高于1/3V
CC
而阈值输入端电压大
于2/3V
CC
时,其上面比较器输出为高电平，触发器输出低电平。
详细情况见下列表格：
表1 555的内部触发电平表格
三、555的应用
1、单稳类电路
作用：定延时，消抖动，分（倍）频，脉冲输出，速率检测等。
2、双稳类电路
作用：比较器，锁存器，反相器，方波输出及整形等。
3、无稳类电路
作用：方波输出，电源变换，音响报警，玩具，电控测量，定时等。
四、555管脚图
图9 555外部引脚图
第二节 LM567
一、LM567管脚功能
IC2是LM567。LM567是一片锁相环电路，采用8脚双列直插塑封。其⑤、⑥脚外接的电阻和电容决定了内部压控振荡器的中心频率f2，f2≈1/1.1RC。其①、②脚通常分别通过一个电容器接地，形成输出滤波网络和环路单级低通滤波网络。②脚所接电容决定锁相环路的捕捉带宽：电容值越大，环路带宽越窄。①脚所接电容的容量应至少是②脚电容的2倍。③脚是输入端，要求输入信号≥25mV。⑧脚是逻辑输出端，其内部是一个集电极开路的三极管，允许最大灌电流为100mA。LM567的工作电压为4.75～9V，工作频率从直流到500kHz，静态工作电流约8mA。LM567的内部电路及详细工作过程非常复杂，这里仅将其基本功能概述如下：当LM567的③脚输入幅度≥25mV、频率在其带宽内的信号时，⑧脚由高电平变成低电平，②脚输出经频率/电压变换的调制信号；如果在器件的②脚输入音频信号，则在⑤脚输出受②脚输入调制信号调制的调频方波信号。在图4的电路中我们仅利用了LM567接收到相同频率的载波信号后⑧脚电压由高变低这一特性，来形成对控制对象的控制
二、LM567内部结构及工作原理
LM567为8脚直插式封装，其内部结构、引脚定义及外围元件连接方法如下图所示。
LM567内部包含了两个鉴相器PD1及PD2、放大器AMP、电压控制振荡器VCO等单元电路。鉴相器PD1、PD2均采用双平衡模拟乘法器电路，在输入小信号情况下(约几十mV)，其输出为正弦鉴相特性，而在输入大信号情况下(几百mV以上)，其输出转变为线性(三角)鉴相特性。锁相环路输出信号由电压控制振荡器VCO产生，电压控制振荡器的自由振荡频率(即无外加控制电压时的振荡频率)与外接定时元件RTCT的关系式为：f0≈1/1.1RTCT。
图10 LM567内部结构图
选用适当的定时元件，可使LM567的振荡频率在0.01Hz～500kHz范围内连续变化。电路工作时，输入信号在鉴相器PD1中与VCO的输出信号鉴相，相差信号经滤波回路滤波后，成为与相差成一定比例的电压信号，用于控制VOC输出频率f0跟踪输入信号的相位变化。若输入信号频率落在锁相环路的捕获带内，则环
路锁定，在振荡器输出频率与输入频率相同时，二者之间只有一定相位差而无频率差。
环路用于FM信号解调时，脚2输出的经过滤波后的相差信号可作为FM解调信号的输出，而当环路用于单音解调时，电路则利用PD2输出的相差信号。
PD2的工作方式与PD1略有不同，它是利用压控振荡器输出的信号f0经90°移相后再与输入信号进行鉴相，是一正交鉴相器。在环路锁定情况下，PD2的两个输入信号在相位上相差约为90°，因而PD2的输出电压达到其输出范围内的最大值，再经运算放大器AMP反相，在其输出端输出一个低电平。AMP的输出端为OC输出方式，低电平输出时可吸收最大100mA的输出电流。该端口的低电平输出信号除可由上拉电阻转换为电压信号以与TTL 或CMOS接口电路相匹配外，还可直接驱动LED及小型继电器等较大负载。LM567的电气参数如表1所列。值得一提的是，接在2脚的环路滤波电容C2与内部电阻一道构成锁相环路的RC积分滤波器，该滤波器时间常数的大小在很大程度上决定了锁相环路的环路带宽BW的大小。当BW较大时，捕获范围大而稳定性差。减小BW则正好相反，其稳定性较好而捕获范围变小。LM567的环路带宽BW可由下式计算： BW=1070(Vi／f0C2)1/2 ，式中，Vi为输入信号的幅值(rms) ，C2为滤波电容的容量(单位为μF) 。
实际上，由上式计算得出的并不是环路带宽BW的实际值，而是环路带宽BW与环路中心频率f0的百分比，其值再乘上100％才是锁相环路的实际捕获带宽。实际应用中调整C2的大小可使BW在0％～4％范围内变化。BW宽度与f0C2乘积之间的关系如图2。LM567在正常工作时的最小输入信号为20mV。当用于单音解码
时，其工作特性为：当LM567信号输入端加入幅度为20mV以上的交流信号且频率落入f0±BW范围内时，输出端输出一个低电平的检测信号，这就是所谓的“频率继电器”特性。利用这一特性，LM567可广泛应用于各种低频单一频率信号的解码。
第三节继电器
继电器是一种用途广泛的产品，广泛应用于家电产品，如空调器、彩电、冰箱、洗衣机等；也应用于工业自动化控制和仪表。在电子元器件中，继电器一般被认为是一种最不可靠的电子元件，在整机可靠性设计中，把继电器、电位器、可调电感器及可变电容器列为建议不用或少用的元件。但是，由于继电器在控制电路中有独特的电气、物理特性，其断态的高绝缘电阻和通态的低导通电阻，使得其它任何电子元器件无法与其相比，加上继电器标准化程度高、通用性好、可简化电路等优点，所以继电器仍得以广泛应用。随着科技的飞速发展，继电器在程控通信设备中的使用量还在进一步增加，所以，如何保证继电器的可靠性，满足整机系统的可靠性，成为人们关注的焦点。
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附录
附录1简易光控防盗报警电路总图
附图1 简易光控防盗报警电路总图附录2 元件参数列表
防盗报警电路的设计 主要内容： 利用2CU型光敏二极管等电子器件，设计光控电路，驱动电路等，并对电路进行仿真。抽屉防盗报警电路 基本要求： 1、夜晚小俞打开抽屉时发出响亮的呜－呜－声， 2、根据光敏二极的特性给出功能框图，并设计光控电路各驱动电路， 3、主部要有详细的电路设计说明， 4、对电路进行仿真研究， 5、完成课程设计总结报告。
第1章概述 光敏二极管也叫光电二极管。光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似的,其管芯是一个具有光敏特征的PN结，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。无光照时,有很小的饱和反向漏电流,即暗电流，此时光敏二极管截止。当受到光照时,饱和反向漏电流大大增加，形成光电流,它随入射光强度的变化而变化。当光线照射PN结时，可以使PN结中产生电子一空穴对，使少数载流子的密度增加。这些载流子在反向电压下漂移，使反向电流增加。因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流。但是它与普通二极管不同的是，它是工作在反向电压下的。光敏二极管的管芯没有光照时，反向电流只有0.1A左右，称为暗电流;受到光线照射时，由于光激发，它们在反向电压作用下，形成较大的反向电流，称之为光电流。光的强度越大，产生的光电流也越大，当在外电路接上负载时，光电流就在负载上产生电压降，光信号就转换成电信号了。常见的有2CU、2DU等系列。 1.1课题作用以及使用价值 近年来，随着改革开放的深入发展，电子电器的飞速发展.人民的生活水平有了很大提高。各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也是越来越多。这点就是看到了大部分人防盗意识还不够强.造成偷盗现象屡见不鲜。因此，越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。报警器这时正为人们解决了不少问题.但是市场上的报警器大部分都是用于一些大公司财政机构。价格高昂,一般人们难以接受。如果再设计和生产一种价廉、性能灵敏可靠的防盗报警器，必将在防盗和保证财产安全方面发挥更加有效的作用。 1.2光敏二极管光电检测的发展前景 随着现代科学技术以及复杂的自动控制系统和信息处理理论和技术的提高，光电信号变换与检测技术的不断涌现，综合性的自动化、智能化的光电系统得到
实验4 555定时器电路设计 预习内容 阅读《电工电子实验教程》第6.5节中555集成定时器应用的内容。 预习实验的内容，自拟实验步骤和数据表格，完成理论设计，画出原理电路，选择所用元件名称、数量，熟悉元件引脚，手写预习报告。 一、实验目的 1．熟悉集成定时器555的工作原理及应用。 2．熟悉时钟信号产生电路的设计方法。 3．掌握使用定时器555设计多谐振荡器的方法。 二、知识要点 时钟信号在电子电路中有着非常重要的作用，而生成周期时钟信号的方法也有多种。比较常用的方法就是使用555定时器构成多谐振荡器。此电路广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。 555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称为555，用CMOS工艺制作的称为7555。555定时器的电源电压范围宽，可在4.5V~16V 工作，7555可在3~18V工作，输出驱动电流约为200mA，因而其输出可与TTL、CMOS或者模拟电路电平兼容。555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。 图5-1 555定时器的结构图和引脚分布图 1脚－GND，接地脚； 2脚－Trigger，低电平触发端； 3脚－Output，输出端； 4脚－Reset，复位端，低电平有效； 5脚－Control V oltage，电压控制端； 6脚－Threshold，阈值输入端； 7脚－Discharge，放电端； 8脚－V CC，电源端。 三、实验内容 题目：时钟信号发生电路设计 设计一个电路，能够产生时钟信号，要求信号频率可调，设计范围不小于500Hz~1000Hz，
红外线光控开关电路图及工作原理一、特点 该装置采用锁相环单音检测电路ＬＭ５６７构成自发射自接收的闭环控制形式。就是说，把ＬＭ５６７产生的方波电信号调制在红外线光信号上并发射出去，红外线光敏二极管接收该信号，并把其变为电信号，经放大，又被该ＬＭ５６７自身检测。这样，ＬＭ５６７自身的振荡频率与要接收的信号频率永远相同，即使由于某种原因使ＬＭ５６７的振荡频率发生了变化。在一定的频带宽度内，由于ＬＭ５６７只对与自身振荡频率非常接近的信号产生响应，而对其他频率的干扰信号不响应，所以，该装置具有可靠性高、抗干扰性强、安装调试简单的特点。该装置可应用于自动门、自动水龙头、防盗报警、危险区域误入报警、警戒区域侵入报警等控制。 二、工作原理 电路原理图见图１。红外线光敏二极管ＰＨ检测到由红外线发射二极管ＬＥ发出的红外线光信号，并将其转换成电信号。该信号经由ＩＣ１Ａ构成有源高通滤波器，滤除外界低频干扰信号；再经ＩＣ１Ｂ、ＩＣ１Ｃ两级固定增益放大器的放大、以及ＩＣ１Ｄ可调增益限幅放大器的放大，进入锁相环单音检测电路 ＩＣ２的第③脚。ＩＣ２检测到与自身振荡频率相同的信号后，其第⑧脚输出低电平，使继电器ＤＬ吸合，触点Ｓ１、Ｓ２接通，控制其他设备。ＩＣ２第⑧脚的最大吸入电流为１００ｍＡ。ＩＣ２第⑤脚输出的方波信号，经Ｃ８、Ｒ１６组成的微分电路和Ｎ１、Ｎ２驱动电路，使红外线发射二极管发出该频率调制的红外线光信号。微分电路使正方波信号变为低占空比的方波信号。用低占空比方波调制红外线发射管，可提高红外线发射管的工作效率，即其峰值电流很大，而平均工作电流却很小。这样，有利于红外线光敏二极管的接收。电阻Ｒ１２、Ｒ１３和电解电容Ｅ３是集成电路ＩＣ１的中点电位偏置电路，使ＩＣ１工作于单电源方式。该装置有两种工作方式。一种是：红外线发射二极管和红外线光敏二极管都在同一侧，构成反射检测方式，见图２。另一种是：红外线发射二极管在一侧，而红外线光敏二极管在另一侧，构成对射式检测方式，见图３。一般情况下，反射式控制距离可达两米，对射式控制距离可达五米。控制距离的远近可由调节电位器Ｗ来控制，Ｗ的阻值越大，ＩＣ１Ｄ放大器的增益越大，控制距离越远。反之，控制距离越近。如果给红外线发射二极管或光敏二极管一方加上光学透镜，可增加控制距离；给双方都加上光学透镜，更可增加控制距离。红外线发射二极管的外面要套上长度为５０ｍｍ左右的金属管，以防止其散射光干扰红外接收管。 电解电容Ｅ５的容量越大，抗干扰性越好，但响应的时间也越长，一般Ｅ５的选取范围是１０μＦ～１００μＦ。由于该装置工作在闭环状态，所以对ＩＣ２工作频率的稳定度要求不严格，并且可在很宽的范围内设定频率值，范围可达５ｋＨｚ～４０ｋＨｚ，频率由电
传感器课程设计 家庭报警防盗报警系统设计 2016年6月 目录 一.设计要求 传感器的简介 报警系统发展的背景 设计的目的、意义 报警系统的发展趋势 设计应解决的问题 二.设计内容 设计原理 设计的相关技术 实物的简介 三.硬件电路的设计 主机电路设计 用户端传感器设计 蜂鸣器电路的设计 电源电路设计 四．软件设计 程序语言设计 报警装置的程序设计 五．结论 六．参考文献 附录 附录1 附录2 附录3 附录4
一．设计要求 传感器的简介 传感器（transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造和更新换代，而且还可能建立新型工业，从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统（MEMS）技术基础上的，已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。 在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。 在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。 目前，传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。 报警系统发展的背景 随着社会经济水平加速发展，人民生活状况也越来越好，于是大家就对住宅功能的要求有所提高，在有一个舒适，温暖的家的同时，还想有更多的功能，更安全的环境。但是，凡事有利必有弊，经济发展得快，也产生了一些负面影响，贫富差距开始扩大，流动人口也越来越多，盗窃，抢劫的案件也有所增加。这时，人们开始迫切需要一种能自动监控、自动报警的“电子保安”，对家庭安全进行保护。这样人们才既可以专心工作的，也可以避免损失。 早期的防盗报警器主要用于室内，随着报警技术的不断发展和完善，现在人们已研制出多种可用于室外做周界防范的报警器。如主动红外报警器、激光报警器、微波墙报警器、电场感应报警器、驻极体电缆报警器、泄漏电缆报器等等。它们各有特点，适合不同环境条件下采用，对防范场所的周界起报警探测作用。目前应用最多的是微波/被动红外双技术报警器。近年来报警领域里的一项最大成果是数字视频报警器的研制成功，数字视频报警器是随着数字电路技术、计算机技术和电视技术的发展而出现的一种新式报警器，它集电视监视与报警技术于一体，具有监视、报警、复核和图像记录取证多种功能，是当前一种最为先进的报警器。例如红外线是一种不可见光，有极强的隐蔽性和保密性，因此在安全警报等安全设备上得到广泛使用。大多数红外报警系统采用国外先进的技术，它的功能也非常先进。包括被动式热释电红外报警，也是本文研究的产品。 本设计的目的、意义 报警器在现实生活中应用非常的广泛，家庭防盗，汽车安全防盗，企业内部安全保障，特别是金融行业等。一般传统式的报警器采用机械式的，如压电式报警器，当有入侵者将压力施加与压电传感器时，机械能在压电传感器中转化为电能，通过放大电路，
令狐采学创作 555定时器的典型应用电路 令狐采学 单稳态触发器 555定时器构成单稳态触发器如图22-2-1所示，该电路的触发信号在2脚输入，R和C 是外接定时电路。单稳态电路的工作波形如图22-2-2所示。 在未加入触发信号时，因ui=H，所以uo=L。当加入触发信号时，ui=L，所以uo=H，7脚内部的放电管关断，电源经电阻R向电容C充电，uC按指数规律上升。当uC上升到2 VCC/3时，相当输入是高电平，555定时器的输出uo=L。同时7脚内部的放电管饱和导通是时，电阻很小，电容C经放电管迅速放电。从加入触发信号开始，到电容上的电压充到2VCC/3为止，单稳态触发器完成了一个工作周期。输出脉冲高电平的宽度称为暂稳态时间，用tW表示。 图22-2-1 单稳态触发器电路图 图22-2-2 单稳态触发器的波形图 暂稳态时间的求取： 暂稳态时间的求取可以通过过渡过程公式，根据图22-2-2可以用电容器C上的电压曲线确定三要素，初始值为uc(0)=0V，无穷大值uc(∞)=VCC，τ=RC，设暂稳态的时间为t w，当t= tw时，uc(tw)=2 VCC/3时。代入过渡过程公式[1-p205]
几点需要注意的问题： 这里有三点需要注意，一是触发输入信号的逻辑电平，在无触发时是高电平，必须大于 2 VCC/3，低电平必须小于 VCC/3，否则触发无效。 二是触发信号的低电平宽度要窄，其低电平的宽度应小于单稳暂稳的时间。否则当暂稳时间结束时，触发信号依然存在，输出与输入反相。此时单稳态触发器成为一个反相器。 R的取值不能太小，若R太小，当放电管导通时，灌入放电管的电流太大，会损坏放电 管。图22-2-3是555定时器单稳态触发器的示波器波形图，从图中可以看出触发脉冲的低电平和高电平的位置，波形图右侧的一个小箭头为0电位。 图22-2-3 555定时器单稳态触发器的示波器波形图 [动画4-5] 多谐振荡器 555定时器构成多谐振荡器的电路如图22-2-4所示，其工作波形如图22-2-5所示。 与单稳态触发器比较，它是利用电容器的充放电来代替外加触发信号，所以，电容器上的电压信号应该在两个阈值之间按指数规律转换。充电回路是RA、RB和C，此时相当输入是低电平，输出是高电平；当电容器充电达到2 VCC/3时，即输入达到高电平时，电路的状态发生翻转，输出为低电平，电容器开始放电。当电容器放电达到2VCC/3时，电路的状态又开始翻转。如此不断循环。电容器之所以能够放电，是由于有放电端7脚的作用，因7脚的状态与输出端一致，7脚为低电平电容器即放电。 图22-2-4 多谐振荡器电路图图22-2-5 多谐振荡器的波形 震荡周期的确定： 根据uc(t)的波形图可以确定振荡周期，T=T1+T2 先求T1，T1对应充电，时间常数τ1=(RA+RB)C，初始值为uc(0)= VCC/3，无穷大值u c(∞)=VCC，当t= T1时，uc(T1)=2 VCC/3，代入过渡过程公式，可得 T1=ln2(RA+RB)C≈0.7(RA+RB)C 求T2，T2对应放电，时间常数τ2=RBC，初始值为uc(0)=2 VCC/3，无穷大值uc(∞) =0
电子技术仿真实验报告实验题目： 3 555定时器的应用仿真实验 班级： 姓名： 学号： 实验日期： 实验成绩：
实验三 555定时器的应用仿真实验 一、实验目的： 1、熟悉555定时器的工作原理。 2、掌握555定时器的典型应用。 3、掌握基于multisim 10.0的555定时器应用仿真。 二、实验原理： 555定时器是一种常见的集数字与模拟功能于一体的集成电路。通常只要外接少量的外围元件就可以很方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器等多种电路。其中： （1） 构成施密特触发器，用于TTL 系统的接口，整形电路或脉冲鉴幅等； （2）构成多谐振荡器，组成信号产生电路； （3）构成单稳态触发器，用于定时延时整形及一些定时开关中。 555应用电路采用这3种方式中的1种或多种组合起来可以组成各种实用的电子电路。 U1 LM555CM GND 1DIS 7OUT 3 RST 4VCC 8THR 6CON 5 TRI 2 GND ——1脚，接地；TRI ——2脚，触发输入；OUT ——3脚，输出；RES ——4脚，复 位（低电平有效）；CON ——5脚，控制电压（不用时一般通过一个0.01F 的电容接地）；THR ——6脚，阈值输入；DIS ——7脚，放电端；VCC ——8脚，+电源
1、 由555定时器构成多谐振荡器 （1） 接通电源时，设电容的初始电压0=c V ，此时TR V \TH V 均小于1/3Vcc ，放电截止， 输出端电压为高电平，Vcc 通过1R 和2R 对C 充电，Vc 按照指数规律逐步上升。 （2） 当Vc 上升到2/3Vcc 时，放电管导通，输出端电压为低电平，电容C 通过2R 放电，Vc 按照指数规律逐步下降。 （3） 当Vc 下降到1/3Vcc 时，放电管截止，输出端电压由低电平翻转为高电平，电容C 又开始充电。当电容C 充到Vc=2/3Vcc 时，又开始放电，如此周而复始，在输出端即可产生矩形波信号。 矩形波信号的周期取决于电容器充、放电回路的时间常数，输出矩形脉冲信号的周期 C R R T )2(7.021+≈ 2、 施密特触发器是脉冲波形整形和变换电路中经常使用的一种电路。其具有两个稳定 状态，两个稳定状态的维持和相互转换取决于输入电压的高低和，属于电平触发，具有两个不同的触发电平，存在回差电压。由555定时器构成的施密特触发器将555定时器的THR 和TRI 两个输入端连在一起作为信号输入端即可得到施密特触发器。 （1） 当Vi<1/3Vcc 时，输出Vo 为高电平。随着Vi 的上升，只要Vi<2/3Vcc ，输出 信号将维持原状态不变，设此状态为第一稳定状态。 （2） 当Vi 上升到Vi ≥2/3Vcc 时，输出Vo 为低电平。电路由第一稳定状态翻转为第 二稳定状态，电路的正向阈值电压为+T V =2/3Vcc 。随着Vi 上升后又下降的情况，只要Vi 〉1/3Vcc ，电路将维持在第二稳定状态不变。 （3） 当Vi 下降到Vi ≤1/3Vcc 时，电路又翻转到第一稳态，电路的负向阈值电压为 -T V =1/3Vcc 。 三、实验内容： 1、555定时器构成多谐振荡器仿真实验
555定时器的典型应 用电路
555定时器的典型应用电路 单稳态触发器 555定时器构成单稳态触发器如图22-2-1所示，该电路的触发信号在2脚输入，R和C是外接定时电路。单稳态电路的工作波形如图22-2-2所示。 在未加入触发信号时，因u i=H，所以u o=L。当加入触发信号时，u i=L，所以u o=H，7脚内部的放电管关断，电源经电阻R向电容C充电，u C按指数规律上升。当u C上升到2V CC/3时，相当输入是高电平，5 55定时器的输出u o=L。同时7脚内部的放电管饱和导通是时，电阻很小，电容C经放电管迅速放电。从加入触发信号开始，到电容上的电压充到2V CC/3为止，单稳态触发器完成了一个工作周期。输出脉冲高电平的宽度称为暂稳态时间，用t W表示。 图22-2-1 单稳态触发器电路图 图22-2-2 单稳态触发器的波形图 暂稳态时间的求取： 暂稳态时间的求取可以通过过渡过程公式，根据图22-2-2可以用电容器C上的电压曲线确定三要素，初始值为u c(0)=0V，无穷大值u c(∞)=V CC，τ=RC，设暂稳态的时间为t w，当t= t w时，u c(t w)=2 V CC/3时。代入过渡过程公式[1-p205] 几点需要注意的问题： 这里有三点需要注意，一是触发输入信号的逻辑电平，在无触发时是高电平，必须大于2 V CC/3，低电
平必须小于 V CC/3，否则触发无效。 二是触发信号的低电平宽度要窄，其低电平的宽度应小于单稳暂稳的时间。否则当暂稳时间结束时，触发信号依然存在，输出与输入反相。此时单稳态触发器成为一个反相器。 R的取值不能太小，若R太小，当放电管导通时，灌入放电管的电流太大，会损坏放电管。图22-2-3是555定时器单稳态触发器的示波器波形图，从图中可以看出触发脉冲的低电平和高电平的位置，波形图右侧的一个小箭头为0电位。 图22-2-3 555定时器单稳态触发器的示波器波形图 [动画4-5] 多谐振荡器 555定时器构成多谐振荡器的电路如图22-2-4所示，其工作波形如图22-2-5所示。 与单稳态触发器比较，它是利用电容器的充放电来代替外加触发信号，所以，电容器上的电压信号应该在两个阈值之间按指数规律转换。充电回路是R A、R B和C，此时相当输入是低电平，输出是高电平；当电容器充电达到2 V CC/3时，即输入达到高电平时，电路的状态发生翻转，输出为低电平，电容器开始放电。当电容器放电达到2V CC/3时，电路的状态又开始翻转。如此不断循环。电容器之所以能够放电，是由于有放电端7脚的作用，因7脚的状态与输出端一致，7脚为低电平电容器即放电。 图22-2-4 多谐振荡器电路图图22-2-5 多谐振荡器的波形 震荡周期的确定： 根据u c(t)的波形图可以确定振荡周期，T=T1+T2 先求T1，T1对应充电，时间常数τ1=(R A+R B)C，初始值为u c(0)= V CC/3，无穷大值u c(∞)=V CC，当t= T 1时，u c(T1)=2 V CC/3，代入过渡过程公式，可得 T1=ln2(R A+R B)C≈0.7(R A+R B)C 求T2，T2对应放电，时间常数τ2=R B C，初始值为u c(0)=2 V CC/3，无穷大值u c(∞) =0V，当t= T2时，u c(T 2)= V CC/3，代入过渡过程公式，可得T2=ln2R B C≈0.7R B C 振荡周期 T= T1+T2=≈0.693(R A+2R B)C 振荡频率
红外线防盗报警器课程设计报告 北华航天工业学院 课程设计报告(论文) 设计课题:红外线防盗报警器设计 专业班级: B10231 学生姓名: 指导教师: 设计时间: 2012年6月25日 北华航天工业学院电子工程系 红外线防盗报警器课程设计任务书姓名: 专业: 通信工程班级: B10231 指导教师: 职称: 课程设计题目: 红外线防盗报警器 已知技术参数和设计要求: , 该报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声， 适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。 , 要求: , 1、灵敏、可靠、一经触发，即刻报警 , 2、对产品材料精益求精，延长使用寿命 , 3、根据实际应用环境，自己选择传感器，确定红外检测范围。所需仪器设备: 直流供电电源，信号发生器，双踪示波器，数字电压表，计算机等 成果验收形式: 面包板插接+实物演示+答辩
参考文献: 《电子技术基础模拟部分》(高教康华光) 《电子工艺与课程设计》(电子工业出版社毕亚军、崔瑞雪) 第17周: 周1---周2 :立题、论证方案设计～选择元器件安装调试 周4---周5 :插面包板调试电路时间 第18周: 安排 周1---周3 :焊接制成电路～完成设计 周4---周5 :验收答辩 指导教师: 张洁教研室主任: 崔瑞雪 2012年6 月 14 日 内容摘要 红外线防盗报警器目前市场上已有成型产品，且市场较为成熟。由于红外线是不可见光，因此用它进行红外探测监控，具有良好的隐蔽性，白天和黑夜均能使用，而且其抗干扰能力强。红外线传感器分主动式与被动式两种，主动式设计方案简单，但成本较高，从成本考虑，本课题通过介绍热释红外传感器RE200BP的工作原理，给出了一种被动型热释电红外报警器的结构原理及其应用电路。这种电路把红外线传感器应用于报警系统中，从而能够实现防盗报警能。 该报警器能探测人体发出的红外线，由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、和报警指示电路等组成。当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警信号，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。 关键词被动式红外报警器;热释电传感器;菲涅尔透镜;防盗报警器 目录
姓名：xxxxxxxxxxxxxxx学号：xxxxxxxxxx . 学院：计算机与电子信息学院专业：计算机类. 班级：xxxxxxxxxxxxxxxxxx时间：2019年10月18 日. 指导教师：xxxxxxxx . 实验名称：555定时器及应用. 一、实验目的 1、熟悉掌握555定时器的基本工作原理及功能； 2、掌握555定时器构成多谐震荡器的工作原理和使用方法； 3、熟悉数字系统的分析和应用。 二、实验原理 1、555定时器原理简介 555定时器是共仪器、仪表、自动化装置、各种民用电器的定时器、时间延时器等电子控制电路用的时间功能电路，也可以做自激多谐振荡器、脉冲调制电路、脉冲相位调谐电路、脉冲丢失指示器、报警器以及单稳态、双稳态等各种电路，应用范围十分广泛。 （1）555定时器的特点 ①外部连接几个阻容元件，可以方便的构成施密特触发器、多谐振荡器和单稳态 触发器等脉冲产生与整形回路。 ②具有一定的输出功率，因此可直接驱动微电机、指示灯和扬声器等。该器件有 双极型和COMS型两类产品，双极型产品型号最后三位为555，COMS型产品 型号最后四位为7555，它们的功能及外部引线排列完全相同。 ③电源电压范围宽（3~18V），双极型的电源电压为5~15V，COMS型的电源电 压为3~18V，能够提供与TTL及COMS型的数字电路兼容的逻辑电平。 （2）555定时器的电路结构及功能 图6-1是555定时器的电路结构图和管脚排列图，它的八个引脚的名称及作用如下： 1脚：芯片的地端2脚：芯片的触发输入端TR’（也叫低触发端）3脚：芯片的输出端4脚：芯片的复位端RD’ 5脚：芯片的控制电压输入Vco 6脚：芯片的阈值输入端TH（也叫高触发端）7脚：芯片的放电端DISC 8脚：芯片的电源Vcc
摘要 红外线发射电路的功能是利用红外线发光二极管发射光脉冲，从而实现电路对人或物体的感应。红外线接收电路的功能是利用光敏元件接收发射出来的光脉冲，并且将光脉冲信号转化为电信号，同时对其进行放大。声光报警电路的功能是当有人体或物体接近防盗报警电路时，通过声音和显示信号提示主人。时间延迟和自动喷洒电路的功能是当声光报警一段时间之后自动喷洒麻醉剂来保护财产。电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电压，该电路也可采用电池供电，但需要注意的问题是选择合适电池的指标参数与电路相匹配。 关键词防盗报警/红外线/555定时器/ LM567锁相环频率解码器
目录 第一章光电报警电路的应用 (3) 第二章电路的组成及其原理 (4) 第一节设计要求 (4) 第二节简易光电报警电路的结构模块图 (4) 第三节工作原理 (5) 一、电源电路 (5) 二、红外发射电路 (6) 三、红外接收电路 (7) 四、选频电路 (7) 五、声光报警电路 (8) 六、时间延迟及麻醉喷射电路 (9) 第三章主要器件使用说明 (11) 第一节 555定时器 (11) 一、内部结构及引脚功能 (11) 二、555的功能描述 (12) 三、555的应用 (13) 四、555管脚图 (14) 第二节 LM567 (14) 一、LM567管脚功能 (14)
二、LM567内部结构及工作原理 (15) 第三节继电器 (17) 第四章个人总结 (18) 参考文献 (21) 附录 (21) 附录1简易光控防盗报警电路总图 (22) 附录2元件参数列表 (23)
第一章光电报警电路的应用 随着时代的不断进步,人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,尤其是在家居安全方面,不得不时刻留意那些不速之客。所以作为新一代的智能家居安全防盗报警器系统就应运而生，并日益受到广泛的重视和运用。另外，为了进一步规范住宅小区智能化建设，建设部特别制定了智能小区的等级标准，按照其要求智能小区中必须具有安全防范、信息管理、物业管理和信息网络等系统。 因此小区安全防范系统建设已逐渐纳入许多小区建设的必备项目中了。以深圳为例，几乎所有新建的住宅楼盘都预装了防盗系统，并禁止安装防盗网，而上海、广州、温州、南昌等地更是花费重金拆除了防盗网，其防盗功能则必须由电子防盗系统来完成。因此，家庭安防系统必将有很大的发展，并且也将从北京、上海、广东等发达城市向内地蔓延开来，形成一个全新的朝阳产业。
555定时器声光报警电路课程设计书
苏州市职业大学 课程设计说明书 名称555定时器声光报警电路 2011年12月12日至2011年12月16日共1 周 院系电子信息工程系 班级10电气4班 姓名齐国昀 学号107301427 系主任张红兵 教研室主任邓建平 指导教师邓建平
目录 第一章绪论 (1) 第二章555定时器声光报警电路设计 (3) 2.1 硬件组成 (3) 2.2 电路原理图 (3) 2.3 电路原 (3) 2.4 性能指标 (3) 第三章主要元器件原理及相关计算 (4) 3.1.主要元器件介绍 (4) 3.1.1 555定时器 (4) 3.1.2 555定时器的电路结构及其功能 4 3.1.3 555定时器的应用分类 (5) 3.2 测量值 (6) 3.3电位器 (6) 3.3.1电位器的作用及特点 (6) 3.4蜂鸣器 (7) 3.4.1蜂鸣器的结构原理 (7) 3.5 发光二极管 (8) 3.6 相关性能指标计算 (8) 第四章焊接及调试过程与注意点 (9) 4.1安装及焊接步骤 (9) 4.1.1查找资料 (9)
4.1.2 准备工具、检测元器件 (9) 4.1.3焊接 (9) 4.2调试及调试后的波形 (10) 第五章心得体会 (11) 第一章绪论 555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称为 555，用 CMOS 工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器 556/7556。555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V~16V 工作，7555 可在 3~18V 工作，输出驱动电流约为 200mA，因而其输出可与 TTL、
家庭防火放盗报警器
目录 摘要 (3) Abstract (4) 第一章家庭防火防盗报警器的总体设计 (5) 1.1问题的引出 (5) 1.2适用范围 (5) 1.3方案的论证与比较 (5) 1.3.1防盗功能的部分 (5) 1.3.2防火功能部分 (6) 第二章家庭防火防盗报警器单元模块设计 (6) 2.1人体感应信号输入及单稳态触发器的设计 (6) 2.2单稳延时电路的设计 (7) 2.3多谐振荡器及输出电路的设计 (8) 2.4烟雾检测器设计 (9) 第三章家庭防火防盗报警器的仿真分析 (9) 3.1单稳态触发器的仿真分析 (9) 3.2单稳态延时电路的仿真分析 (11) 3.3多谐振荡器的仿真分析 (13) 3.4烟雾检测器的仿真分析 (14) 总结 (15) 参考文献 (16) 致谢 (17) 附录一家庭防火防盗报警器的总体电路图 (18) 附录二家庭防火防盗报警器电路元件明细表 (19)
摘要 家庭防火防盗报警器主要由金属片、单稳态触发器、单稳态延时电路、气敏传感器和多谐振荡器五部分构成。它主要利用555电路可组成单稳态触发器、单稳延时电路、多谐振荡器，达到对人体的感应信号的使IC1触发置位，IC2的延时和触发IC3多谐振荡器，发出报警音响。同时还设计了一个QM-N5气敏传感器 与W1等组成烟雾检测器，控制可燃气体或烟雾超过一定的浓度使IC3起振，发出音响报警信号。运用protel se99软件绘制了单元电路和总体电路图；借助Multisim2001和Proteus 仿真软件对电路进行了仿真虚拟实验。 关键词防火防盗报警器
Abstract The family fire protection burglar alarm mainly by the tinsel, the monostable trigger, the monostable delay circuit, the gas sensor and the multivibrator five parts constitutes.It mainly uses 555 electric circuits to be possible to compose the monostable trigger, the list steady delay circuit, the multivibrator, achieved causes IC1 to the human body induction signal to trigger sets at the position, the IC2 time delay and triggers the IC3 multivibrator, sends out reports to the police the sound.Simultaneously has also designed QM-N5 composition smog detectors and so on gas sensor and W1, the control flammable gas or the smog surpasses certain density to cause the IC3 starting of oscillation, sends out the audible alarm signal.Software has drawn up the unit electric circuit and the overall circuit diagram using protel the se99; Has carried on the simulation hypothesized experiment with the aid of Multisim2001 and the Proteus simulation software to the electric circuit. Key word fire protection burglar alarm
实验10 555定时器的原理及三种应用电路 「、实验目的 (1) 掌握555定时器的电路结构、工作原理。 (2) 熟悉555定时器的功能及应用。 :■、实验箱一个；双踪示波器一台；稳压电源一台；函数发生器一台。 CB555定时器；100Q ~100k Q电阻；0.01~100卩F电容；1k Q和5k Q电位器; 发光二极管或蜂鸣器。 三、实验内容 (1)按图2-10-3连接施密特触发器电路，分别输入正弦波、锯齿波信号，观察并记录输出输入波形。 1?实验原理 当输入电压《：：」V cc时，=V TR：：：'CC V。为高电平 3 3 1 2 当-V cc : V i:-时，乂保持高电平。 3 3 2 2 当V i ?—V CC,V TH -V TR -V cc 时，V o 为低电平。 3 3 1 2 V由大变小时，即-v cc : V :-时，V)保持低电平。 3 3 一旦V「：-V cc,则V o又回到高电平。 3 2?仿真电路如图:
3?实验结果： 输入正弦波: 输入锯齿波:
(2)设计一个驱动发光二极管的定时器电路，要求每接收到负脉冲时，发光管持续点亮秒后熄灭。 2 1?实验原理： 由555定时器构成单稳态触发器，由单稳态触发器的功能可知，当输入为一个负脉冲 时，可以输出一个单稳态脉宽T W,且T W=1.1RC。所以想要使发光二极管接收到负脉冲时, 持续点亮2S，即要使T W=2S所以，需选定合适的R、C值。选定R、C时，先选定C的值 为100uF,然后确定R的值为18.2k Q。 2.仿真电路如图： 波形图为：
若是1秒或者是5秒。只需改变R 与C 的大小，使得脉冲宽度 T=1.1RC 分别为1或是5 即可。1 秒时： C=1OOuF, R=9.1k Q 5 秒时：C=1OOuF , R=45.5k Q 。 (3) 按图 2-10-7连接电路，取 R 仁1k Q , R2=10k Q ,C 仁0.1卩F,C2=0.01卩F ,观察、记录 V Cr 、V O 的同步波形，测出 V 。的周期并与估算值进行比较。改变参数 R1=15k Q , R2=10k Q ,C1=0.033卩F,C2=0.1卩F ,用示波器观察并测量输出端波形的频率。 经与理论估算值比较， 算出频率的相对误差值。 1?实验原理 555定时器构成多谐振荡器。 1 当加电后，V cc 通过R |,R 2 对R 充电，充电开始时V Cr =V TH =V TR ￡-V cc ,所以 V O =1。 3 1 2 当V Cr 上升到-V cc 数字电子技术仿真实验报告 实验名称：555定时器 学生姓名：刘佳璇学号：20152523 指导教师：金丹 院系：电气工程学院班级：201502D 2017 年11 月29 日 555定时器 一、实验目的 1、学会使用 MULTISIM 软件进行数字电子实验仿真。 2、学习了解555定时器的工作原理。 二、实验内容 多谐振荡器 三、实验原理 555定时器的内部电路图及引脚排列见下图，功能表见下表。 555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器C1的同相输入端的电压为3/2CC V ，C2的反相输入端的电压为VCC 若触发输入端TR 的电压小于3/CC V ，则比较器C2的输出0，可使RS 触发器置1，使输出端OUT=1。如果阈值输入端TH 的电压大于3/2CC V ，同时TR 端的电压大于3/CC V ，则C1的输出为0，C2的输出为1，可将RS 触发器置0，使输出为0电平。 多谐振荡器又称为无稳态触发器，它没有稳定的输出状态，只有两个暂稳态。在电路处于某一暂稳态后，经过一段时间可以自行触发翻转到另一暂稳态。 两个暂稳态自行相互转换而输出一系列矩形波。多谐振荡器可用作方波发生器。电路如图。 四、 实验设计与仿真 构建仿真电路如图所示，其中Ω=k R 21，Ω=k R 12，F C μ1.0=。接通V 5电源，用示波器观察c u 和o u 的波形。 波形如下图： 仿真结果与实验结果一致。 五、实验小结 这次的仿真实验是 555 定时器（多谐振荡器）电路，实验连线较简单，但是原理并不简单，通过实验我更加深刻的理解了555定时器的工作原理。 红外线防盗报警器电路原理图 该红外线防盗报警器的特点是，当有人经过防盗物的主要通道、靠近防盗物或破门而入时，即能发出较洪亮的报警声，并延长一段时间才会停止。如果盗贼仍然在此位置左右移动，则报警声仍然持续发出。 工作原理 红外线防盗报警器电路原理图如图1所示。红外线发射器由IC2（NE555）、R1、R2、C3等元件组成振荡频率为40kHz的多谐振荡器。VLS是红外线发射探头，其40kHz高频信号由它向外辐射，形成红外线光束。VDL是红外线接收探头，它与IC3 (C X20106A)组成红外线接收、整形和放大电路，放大后的红外线信号变成电脉冲信号。IC4及其外围元器件组成报警执行电路，一旦其2脚为低电平，电路立即翻转，信号输出端3脚立即转为高电平输出，同时具有延时功能。平时，VDL接收到VDL辐射的红外光束。红外线接收专用前置放大集成电路（它的特点是灵敏度高、不用电感谐振线圈）IC3的信号输出端7脚为低电平，VT1呈截止状态，IC4的2脚为高电平，3脚为低电平输出，因此后续电路均不会工作，无报警声发出。当有人经过防盗物的主要通道、进人房门或靠近防盗物时，挡了一下红外光线，在挡住的 瞬间，IC3的7脚立即转为高电平，从而使VTl饱和导通，2脚立即为低电平，故IC4翻转，3脚为高电平，K得电吸合，接通模拟声报警专用集成电路IC5的电源，扬声器BL就发出响亮的警报声。与此同时，IC4进人延时阶段，约经过2nun（计算公式为t=1．1RgC8）时间后，IC4置位，使3脚又转为低电平，报警声停止。如果这时红外线又被挡住，电路会再次工作。 元器件选择 IC1选用CW7806或LM7806集成电路；I C2，IC4均选用555时基集成电路； IC3选用CX20106或KA2184集成电路；I C5选用KD -9561四声模拟声集成电路。 VT1选用3DG12或9013型硅晶体管；VT2选用8050型NPN晶体管，要求电流放大系数β>1 000 内容摘要 在日常的生产与生活中，温度是一个非常重要的过程变量，因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形、结晶以及空气流动等物理和化学过程。所以人们需要用到良好的温度检测及控制装置系统来解决这些问题。本文介绍了采用A/D转换、555定时器、AT89C51芯片以及DS1620温度传感器等组成的温度控制系统的设计方法和工作原理。能够通过传感器对温度的感应自动调节加热功率的大小，并且在解决温度检测的基础上，通过555定时器完成对温度的特殊控制。 本设计应用性比较强，设计系统可以作为温度监控系统，如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统等等。课题主要任务是完成环境温度检测，利用单片机实现温度调节并通过计算机实施温度监控。设计后的系统具有操作方便，控制灵活等优点。 本设计系统包括温度传感器，A/D转换模块，温度传感器模块，和555定时器，AT89C51芯片等。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是以555定时器进行温度监控，完成了课题所有要求。 索引关键词：自动控制系统温度传感器 MCS-51 555定时器 目录 第一章绪论 (1) 1.1研究温度控制系统的意义 (1) 1.2 温度控制系统中传感器 (1) 1.3 温度控制系统设计要点 (1) 1.4 温度控制系统设计内容 (1) 第二章硬件系统的构成 (2) 2.1 AT89C51概况 (2) 2.2功能特性概述 (2) 2.3引角功能说明 (2) 2.4时钟振荡器 (4) 2.5空闲节电模式 (4) 2.6掉电模式 (4) 2.7传感器概述 (4) 第三章数字温度测控芯片DS1620的应用 (4) 3.1 概述 (4) 3.2 引脚功能说明 (5) 3.3 操作和控制 (6) 3.4 DS1620有两种操作模式 (6) 3.5 555定时器概述 (8) 3.6 电路图 (10) 后记 (11) 参考文献 (12) 目录 一．设计任务书 (2) 二．概述和方案设计 (3) 三．系统的硬件设计 (5) 3.1 时钟电路的设计 (5) 3.2复位电路的设计 (6) 3.3输入电路的设计 (8) 3.4输出电路的设计 (11) 3.5扩展电路的设计 (14) 3.6中断系统的设计.................................15. 3.7元件明细表 (16) 四．系统的软件设计 (17) 4.1系统流程图 (19) 4.2系统的程序设计 (21) 4.3中断服务程序的设计 (22) 五．总结 (23) 六．参考资料 (24) 一．毕业设计任务书 一、设计题目： 单片机防盗报警系统 二、设计要求： 利用8031单片机，该系统能对八个检测点自动进行检测，一旦出现盗情，能自动进行声光报警，并模拟LED显示被盗地点。 三、设计任务： 1．设计硬件电路，画出电路原理图； 2. 设计软件，编制程序，画出程序流程图； 3．调试程序，写出源程序代码； 4．写出详细毕业设计说明书（10000字以上），要求字迹工整，原理叙述正确，会计算主要元器件的一些参数，并选择元器件。 5．个人总结。 四、参考资料： 二．概述和方案设计 2．1．单片机的概述 近来随着科技的飞速发展，单片机的应用在不断的深入发展，同时带动传统控制领域的快速更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往做为一个核心部件来使用，根据具体硬件结构以及具体应用对象的特点，与软件相结合，加以完善。单片机之所以在检测和控制中有大量的应用，就在于它有独特的中断、定时功能和很强的灵活性 2．2单片机的系统简介 1．单片机硬件系统 前面已经介绍过，单片机就是将CPU、存储器、I/O接口和总线制成的超大规模集成电路。 （1）中央处理器CPU 8031中央处理器由运算器、控制器和控制逻辑单元组成，其中还包括中断系统与部分特殊功能寄存器。 1．运算器555定时器多谐波电路Multisim仿真
红外线防盗报警器电路原理图
555定时器温度控制电路设计要点
课程设计单片机防盗报警系统
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