触摸防盗报警器
- 格式:doc
- 大小:833.50 KB
- 文档页数:19
触摸式防盗报警器实验报告???????学院??????综合性实验报告实验项目名称触摸式防盗报警器所属课程名称电子工程实验日期班级学号姓名成绩电子工程系实验概述:【实验目的及要求】【实验目的】 1、利用两个555构成的一个单稳态触发器和一个多谐振荡器、三极管,和一些电阻电容来实现触摸警报器。
2、熟悉555集成电路各管角的功能及原理。
3、会使用万用表来测试元器件是否好使,会对电路进行测试。
4、会利用示波器观察波形以便于电路进行测试。
【设计要求】 1、要知道每个元器件的功能及怎么使用。
例如:利用三极管对电流具有放大作用。
555多谐振荡器具有单稳态的性等等。
2、电压一定要符合设计的要求。
大或小都会对电路有一定的影响。
可能会达不到我们预想的目的。
3、利用555多谐振荡器可以构成音频振荡电路等的功能。
4、通过触摸基极来实现触摸报警。
【实验原理】本次试验主要是利用555谐振器所构成的单稳态触发器和多谐振荡器的应用。
多谐振荡器可以构成音频振荡电路。
555定时器控制功能表TH × <23VCC <23VCC >23VCC TR Rd VO L H 不变 L Dis 导通截止不变导通× <13VCC >13VCC × L H H H 下图是由555定时器构成的单稳态触发器以及多谐振荡器工作原理图:触摸式警报器工作原理图电路中单稳态触发器有导线M,场效应晶体管和一个555组成。
多谐振荡器由一个555电阻R4、R5和电容器C3组成,CS为电解电容,B为扬声器。
无人触摸M时单稳态触发器中的555中的2引脚为高电平。
3引脚输入低电平,多谐电路不工作扬声器不发声。
当人触摸M时使单稳态触发器中2引脚变为低电平,3输出的高电平使多谐振荡器电路工作扬声器发声。
【实验环境】(使用的软件)实验元器件的选择:电子实验箱、万用表、导线、导线、9伏直流电、示波器电子原件:滑动变阻器 220K 555定时器芯片 2片电阻100K、56K、12K、1.2M各一个电容0.1μF 3个、10μF 1个、100μF 1个三极管 NPN型一个【实验方案设计】 1、列出设计电路可能用到的元件并写在纸上。
产品培训手册一、综述篇◆◇◆春神科技是怎样的一个企业?深圳春神科技经深圳特区政府批准和认定的、专业从事开发、设计、制造无线智能控制及其附件系列产品的高科技企业。
其拥有核心技术的智能保全系统已被广泛应用于安全防范、工业控制、遥感遥测、计算机通讯等领域。
公司特别注重国际合作和技术交流,目前与国内外多个高科技厂商、科研机构、国家政府部门保持密切的合作伙伴关系。
公司以“推动中国未来安防产业”为已任,积极探索中国安防产业的前进方向,着力构建中国安防产业未来发展的核心竞争力。
锲而不舍,艰苦奋斗,“倾力打造中国安防产业第一品牌”是安塞特永恒的目标。
公司拥有雄厚的资金实力和先进的技术,建立了科学的管理运营机制和强有力的市场体系,并拥有一支由教授、博士、留学回国人员组成的精英团队,平均年龄不到35岁,是一个积极向上、朝气蓬勃、凝聚力强的现代化高科技企业。
公司将不断迎接新的挑战,并将继续以最优化的资源配置和最佳的效益增长为源动力,与广大的客户群体一起,共同创造更加美好的新生活!◆◇◆春神科技产品定位是什么?春神科技的产品定位是“高科技、平民化”,也就是产品技术高科技化,价位、操作平民化。
因此,我们的产品与国内外同类产品相比,具有极高的性价比。
二、产品篇◆◇◆春神科技防盗及报警系统主要包括哪些产品?系统主要包括:报警主机、无线遥控器、无线门磁传感器(以下简称门磁)、红外广角探测器(被动红外探头)、幕帘红外探测器、可充式电源、烟感探头(也称无线离子式烟雾报警器)、气感探头(也称无线燃气泄漏报警器)、声光警号、外接警号、紧急求救按钮和联网接警中心等。
根据用户的需求,除此之外我们还可以专门设计和生产其他相关配套系统和设备。
202、春神科技系列产品标准配置有哪几种?1、基本型AST2008-A型:包括报警主机1台、遥控器2个、门磁1个、警号1个、可充式后备电源1个、电话连接线1条2、标准型AST2008-B型:基本型AST2008-A型+红外广角探测器1只以上两种配置可以基本满足用户的基本防盗要求,若用户根据实际情况有更高更多的要求,可以任意增加下列选配件:遥控器、门磁、红外防卫栏杆、红外广角探测器、红外幕帘探测器、烟感探头、气感探头、外接警号或声光警号和紧急求救按钮等。
第一章绪论在一些电影、电视剧中我们常可以看到,有些博物馆等安全性要求比较高的场所,在安防电脑系统的屏幕上面,显示着一根根红线,如果有人进入不小心“触”到了这根红线,那么报警器就会发响。
这就是红外线报警器。
1.1 课题研究的意义红外线报警器分主动式和被动式两种[1]。
主动式红外线报警器,是报警器主动发出红外线,红外线碰到障碍物,就会反弹回来,被报警器的探头接收。
如果探头监测到,红外线是静止不动的,也就是不断发出红线线又不断反弹的,那么报警器就不会报警。
当有会动的物体触犯了这根看不见的红线的时候,探头就会检测到有异常,就会报警。
被动式报警器少了一项功能,就是发射红外线。
物理学上告诉我们,当物体的温度高于0K的时候,就会发出红外线,换句话说任何物体都能发出红外线[2]。
而其后的原理,被动式报警器和主动式是一样的。
红外线报警器对温度敏感,温度越高的物体辐射出的红外线越强,当感应到环境中存在高出背景强度的辐射时,就触发报警。
主动式红外探测器是由收、发装置两部分组成[3]。
发射装置向装在几米甚至于几百米远的接收装置辐射一束红外线,当被遮断时,接收装置即发出报警信号,因此,它也是阻挡式报警器,或称对射式探测器。
通常,发射装置由多谐振荡器、波形变换电路、红外发光管及光学透镜等组成。
振荡器产生脉冲信号,经波形变换及放大后控制红外发光管产生红外脉冲光线,通过聚焦透镜将红外光变为较细的红外光束,射向接收端。
接收装置由光学透镜、红外光电管、放大整形电路、功率驱动器及执行机构等组成[4]。
光电管将接收到的红外光信号转变为电信号,经整形放大后推动执行机构启动报警设备。
主动式红外报警器有较远的传输距离,因红外线属于非可见光源,入侵者难以发觉与躲避,防御界线非常明确。
主动式红外报警器是点型、线型探测装置,除了用作单机的点警戒和线警戒外,为了在更大范围有效地防范,也可以利用多机采取光墙或光网安装方式组成警戒封锁区或警戒封锁网,乃至组成立体警戒区。
评分:电工课程设计设计课题:人体感应式防盗报警装置姓名:学:设计日期:年月日目录(1)人体感应式防盗报警装置设计的目的(2)人体感应式防盗报警装置(3)各部分电路的设计、元件选择、元件计算、电路说明(4)人体感应式防盗报警装置设计的总体思路(5)人体感应式防盗报警装置工作原理(6)人体感应式防盗报警装置制作与使用(7)设计中存在的问题(8)人体感应式防盗报警装置各个元件的介绍(9)各种感应器的比较(10)具体分析人体感应式防盗报警装置的优缺点分析(11)人体感应式防盗报警装置仿真平面图(12)课程设计心得体会(13)参考文献人体感应式防盗报警装置人体感应式防盗报警装置设计的目的人体感应式防盗报警装置是用来防止入侵者的入侵行为。
需要防范入侵的地方很多,可以是某些特定的点、线、面,甚至是整个空间。
人体感应式防盗报警装置由传感器和信号处理器组成。
在人体感应式防盗报警装置中传感器是探测器的核心,是一种物理量的转化装置,通常把压力、震动、声响、光强等物理量转换成易于处理的电量(电压、电流、电阻等)。
信号处理器的作用是把传感器转化的电量进行放大、滤波、整形处理,使它能成为一种能够在系统传输信道中顺利转送的信号。
随着科技的发展,人们生后水平的提高,越来越多的贵重东西需要得到安全的防护,从而各种各样的防盗装置就应运而生了。
纵观各式各样的防盗装置中人体感应式防盗报警装置是比较优秀的,它让人们有一个更加安全的生活环境,同时达到不让人犯罪的效果,它就像是核武器,不一定要用,但是一定要有。
这种防盗器比那种“触动即响”的防盗器性能更好、用途更广泛。
只要作案者一接近受保护物的金属部分,警铃就会长鸣,同时,电灯同步点亮,可使黑暗的小偷原形毕露。
同时设计这个人体感应式防盗报警装置让我更加了解电工这一门课程,而且懂得了运用EWB元件,进一步提高了自己的知识。
人体感应式防盗报警装置设计的总体思路人体感应式防盗报警装置主要是通过感应来工作的,当有人接近感应板时,人体和感应板间就会形成一个空间耦合电容,从而改变了感应器周围的环境,就是当你靠近感应器的感应范围,感应器马上产生感应信号,从而传到电灯和电铃,就会发出警报,从而达到防盗的作用。
一、实训目的1. 理解触摸防盗报警器的工作原理和设计方法。
2. 掌握触摸报警器电路的设计与调试技术。
3. 培养学生的动手实践能力和创新意识。
二、实训内容1. 触摸报警器电路设计2. 触摸报警器电路元件的选择与焊接3. 触摸报警器电路的组装与调试4. 触摸报警器性能测试与优化三、实训原理触摸报警器是一种利用人体电容变化来实现报警的电子设备。
当人体触摸到报警器金属片时,人体电容与报警器电容产生耦合,使报警器电路产生报警信号。
四、实训步骤1. 触摸报警器电路设计(1)根据触摸报警器的工作原理,设计电路图。
(2)选择合适的电路元件,如NE555定时器、电阻、电容、三极管等。
(3)进行电路参数计算,如电阻阻值、电容容量等。
2. 触摸报警器电路元件的选择与焊接(1)根据电路设计,选择合适的电路元件。
(2)对电路元件进行清洗、烘干。
(3)按照电路图焊接电路元件。
3. 触摸报警器电路的组装与调试(1)将焊接好的电路元件组装成触摸报警器。
(2)检查电路连接是否正确,有无短路、断路等现象。
(3)调试电路,使报警器能够正常工作。
4. 触摸报警器性能测试与优化(1)测试报警器的灵敏度,确保报警器在人体触摸金属片时能够正常报警。
(2)测试报警器的抗干扰能力,确保报警器在强电磁场环境下仍能正常工作。
(3)优化电路设计,提高报警器的性能。
五、实训结果与分析1. 触摸报警器电路设计成功,电路元件选择合理,参数计算准确。
2. 触摸报警器电路焊接质量良好,无短路、断路等现象。
3. 触摸报警器能够正常工作,报警信号清晰,灵敏度较高。
4. 报警器在强电磁场环境下仍能正常工作,抗干扰能力较强。
六、实训总结本次实训使我对触摸防盗报警器的工作原理和设计方法有了更深入的了解。
通过动手实践,我掌握了触摸报警器电路的设计、组装与调试技术,提高了自己的动手能力和创新意识。
在实训过程中,我遇到了以下问题:1. 电路焊接过程中,部分元件焊接不良,导致报警器无法正常工作。
《数字电路》实验报告项目一逻辑状态测试笔的制作一、项目描述本项目制作的逻辑状态测试笔,由集成门电路芯片74HC00、发光二极管、电阻等元器件组成,项目相关知识点有:基本逻辑运算、基本门电路、集成逻辑门电路等;技能训练有:集成逻辑二、项目要求用集成门电路74HC00制作简易逻辑状态测试笔。
要求测试逻辑高电平时,红色发光二极管亮,测试逻辑低电平时绿色发光二极管亮。
三、原理框图四、主要部分的实现方案当测试探针A测得高电平时,VD1导通,三级管V发射级输出高电平,经G1反相后,输出低电平,发光二级管LED1导通发红光。
又因VD2截止,相当于G1输入端开路,呈高电平,输出低电平,G3输出高电平,绿色发光二级管LED2截止而不发光。
五、实验过程中遇到的问题及解决方法(1)LED灯不能亮:检查硬件电路有无接错;LED有无接反;LED有无烧坏。
(2)不能产生中断或中断效果:检查硬件电路有无接错;程序中有无中断入口或中断子程序。
(3)输入电压没有反应:数据原理图有没有连接正确,检查显示部分电路有无接错;4011逻辑门的输入端有无浮空。
六、心得体会第一次做的数字逻辑试验是逻辑状态测试笔,那时什么都还不太了解,听老师讲解完了之后也还不知道从何下手,看到前面的人都起先着手做了,心里很焦急可就是毫无头绪。
老师说要复制一些文件协助我们做试验(例如:试验报告模板、试验操作步骤、引脚等与试验有关的文件),还让我们先画原理图。
这时,关于试验要做什么心里才有了一个模糊的框架。
看到别人在拷贝文件自己又没有U盘只好等着借别人的用,当然在等的时候我也画完了逻辑测试笔的实操图。
后面几次都没有过,但最后真的发觉试验的次数多了,娴熟了,知道自己要做的是什么,明确了目标,了解了方向,其实也没有想象中那么困难。
七、元器件一逻辑状态测试笔电路八、附实物图项目二多数表决器电路设计与制作一、项目描述本项目是以组合逻辑电路的设计方法,用基本门电路的组合来完成具有多数表决功能的电路。
智能防盗报警系统使用说明书概述本产品是利用电话线路传递报警信息的智能设备。
本系统采用微处理器为控制核心,通过电话线路与接警中心进行通讯;且安装简单,操作方便;还可选配紧急呼叫器,实现紧急拨号求救。
主要适用于家庭、写字楼、营业场所等需要防止他人非法入侵的场所。
产品主要功能简章1.智能语音提示。
操作简单。
工作状态直观明了。
2.内置90分贝警笛。
也可增加外置警号。
3.主机可以登录10个遥控器;4.主机有9个无线防区与4个有线防区,其中每个无线防区可以登录5个探测器,主机会自动识别防区所登录的探测器是否为烟感或煤感;可自动区分紧急事件、盗窃、火灾、煤气泄漏警情类型等等。
5.探测器与主机之间采用学习式自动登录识别,扩充更加简单、方便,可任意删除某个防区的探测器。
6.信息保护功能,所有信息设置必须在输入密码后才能进行设置,避免信息被有意或无意更改。
安全系数高。
7.主机所设置的内容信息,均储存在记忆元件内,掉电后不丢失。
8.紧急情况下可按下遥控器的紧急报警键,发出求救信息。
9.支持多种布控模式。
10.可以通过电话异地拨号,对主机进行远程控制。
可实现家居控制功能。
11.可以与标准CID协议格式的联网报警中心联网。
12.剪线提示/报警功能。
13.个性化设置、各参数恢复出厂设置功能。
14.智能学习码,电脑滚动数据、防破解功能,设备具有防破坏功能。
简易操作流程1.进入主机设置状态(只有进入主机设置状态,才能对主机的各个功能进行操作)按“*1234”(默认的4位密码为1234);输入完后便可以进入设置状态。
2.修改密码:进入主机设置状态→按一下“*”→输入“4位新密码”→按一下“#”→再次输入“4位新密码”→再按一下“#”3.设置普通报警电话号码(第1~第5组为普通报警电话号码)进入主机设置状态(默认*1234)→按一下“1”→输入“1~5”中的一个数→“电话号码”→按一下“#”4.联网报警中心电话号码的设置(第六组为联网报警中心号码,当没有联网时,则不需要设置)进入主机设置状态→“1”→“6”→“中心电话号码”→“*”→“4位ID码”→按一下“#”。
NE555应用电路时基电路NE555是一种应用极其广泛的电路,它有很多优异的性能,如:定时精度高;工作速度和可靠性高;电源电压范围宽,能和数字电路直接连接;输出功率大,可直接驱动小电器;结构简单,使用灵活。
用它可组成各种波形的脉冲振荡器、定时延时电路、双稳触发电路、检测电路、电源变换电路,频率变换电路等等,被广泛应用于自动控制、测数,通讯等各个领域,可创新、制作许多电子产品。
实例一、电热灭蚊器控制电路市售电热灭蚊器都是连续通电加热的,一片灭蚊片一般只能使用一夜。
根据实验观察发现,灭蚊器在刚通电1h内效果最佳,室内蚊子即被击毙或丧失叮咬能力。
随着灭蚊片被连续加热,由于药液的挥发,到了下半夜后,灭蚊效果开始下降。
根据这一特点,笔者设计一种间断通电加热器,电路如右图所示,使电热灭蚊器处于工作1.5h、休息0.5h、再工作1.5h…循环通电工作状态,这样不但能提高灭蚊的效果,而且也延长了灭蚊片的使用期限,据试用一片灭蚊片使用两夜,效果也很好。
555时基电路接成周期为2h左右的多谐振荡器,③脚输出高电平时间为1.5h,此时晶闸管VTH导通,使插在X里的电热灭蚊器通电工作,同时LED发光指示;③脚输出低电平的时间为0.5h,此时VTH关断,灭蚊器停止工作,同时LED熄灭。
Cl要求采用CBB一400V聚丙烯电容器,其他元器件无特殊要求。
线路板图如右所示。
实例一中,电器工作(即通电加热)时间决定于电路的充电时间,由R2、R3、C3的数值决定,电器停止(即不加热)时间决定于电路的放电时间,只由R3、C3的数值决定,改变它们可改变电器的工作及间歇时间,换用不同的R、C参数可实现对不同电器或不同用途的需要;还可以把两只电阻R2、R3用一只电位器代替,用于调节电器的工作及间歇时间,适应不同需要或不同场合,非常方便。
请同学调换元件进行试验,设计制作新的电器控制器。
实例二、聋人用视觉“门铃”电路聋人用视觉“门铃”是利用照相机闪光灯的频闪管作为光源,其闪光强烈,即使在大白天也能引起人们注意。
防盗报警系统的工作原理防盗报警系统是一种通过感知和监测技术,对于可能发生入侵、破坏、火灾等危险情况进行及时报警的一种安全保护装置。
该系统主要由感知器、报警器、控制器和报警中心组成。
下面将详细介绍防盗报警系统的工作原理。
首先,防盗报警系统的感知器是其最基础的部分。
感知器包括各种传感器,如门磁传感器、摄像头、玻璃破碎传感器、温度传感器等。
这些感知器安装在需要保护的区域,通过不同的技术手段感知外部环境的变化。
例如,门磁传感器可以感知门是否被打开,玻璃破碎传感器可以感知玻璃是否被破坏。
感知器能够将感知到的信息传递给报警器,进一步进行处理。
其次,感知器将感知到的信息传递给报警器。
报警器是整个系统的核心,包括声光报警器、电话报警器等。
当感知器发现有可疑的情况发生时,会通过无线或有线方式将信号传递给报警器。
报警器在接收到信号后,会通过发出声音或闪光灯提醒人们有异常情况发生。
然后,报警器将信息传递给控制器。
控制器是系统的监控中心,负责接收和处理来自感知器和报警器的信息。
一般情况下,控制器具有多个输入端口和输出端口,用于接收和发送信号。
控制器根据接收到的信号,判断是否为真正的报警情况,并采取相应的措施。
比如,如果是火警报警,则控制器会自动打开喷淋系统或呼叫消防车。
如果是入侵警报,则控制器会启动相应的安全门、摄像头等设备。
最后,控制器将信息传递给报警中心。
报警中心是系统的操作和管理中心,负责接收和处理来自控制器的信息。
当控制器发现有报警情况时,会将信息传递给报警中心,并通过电话或其他通信手段通知报警中心的人员。
报警中心的人员会及时采取行动,例如通知警察或安保人员,以及向相关人员发送预设的短信或邮件。
综上所述,防盗报警系统的工作原理主要包括感知器感知外部环境的变化,报警器发出警报,控制器判断并采取相应措施,以及报警中心接收和处理警报信息。
通过这一系列的操作,防盗报警系统能够及时发现并处理潜在的危险情况,提供有效的安全保护。
第一章绪论在一些电影、电视剧中我们常可以看到,有些博物馆等安全性要求比较高的场所,在安防电脑系统的屏幕上面,显示着一根根红线,如果有人进入不小心“触”到了这根红线,那么报警器就会发响。
这就是红外线报警器。
1.1 课题研究的意义红外线报警器分主动式和被动式两种[1]。
主动式红外线报警器,是报警器主动发出红外线,红外线碰到障碍物,就会反弹回来,被报警器的探头接收。
如果探头监测到,红外线是静止不动的,也就是不断发出红线线又不断反弹的,那么报警器就不会报警。
当有会动的物体触犯了这根看不见的红线的时候,探头就会检测到有异常,就会报警。
被动式报警器少了一项功能,就是发射红外线。
物理学上告诉我们,当物体的温度高于0K的时候,就会发出红外线,换句话说任何物体都能发出红外线[2]。
而其后的原理,被动式报警器和主动式是一样的。
红外线报警器对温度敏感,温度越高的物体辐射出的红外线越强,当感应到环境中存在高出背景强度的辐射时,就触发报警。
主动式红外探测器是由收、发装置两部分组成[3]。
发射装置向装在几米甚至于几百米远的接收装置辐射一束红外线,当被遮断时,接收装置即发出报警信号,因此,它也是阻挡式报警器,或称对射式探测器。
通常,发射装置由多谐振荡器、波形变换电路、红外发光管及光学透镜等组成。
振荡器产生脉冲信号,经波形变换及放大后控制红外发光管产生红外脉冲光线,通过聚焦透镜将红外光变为较细的红外光束,射向接收端。
接收装置由光学透镜、红外光电管、放大整形电路、功率驱动器及执行机构等组成[4]。
光电管将接收到的红外光信号转变为电信号,经整形放大后推动执行机构启动报警设备。
主动式红外报警器有较远的传输距离,因红外线属于非可见光源,入侵者难以发觉与躲避,防御界线非常明确。
主动式红外报警器是点型、线型探测装置,除了用作单机的点警戒和线警戒外,为了在更大范围有效地防范,也可以利用多机采取光墙或光网安装方式组成警戒封锁区或警戒封锁网,乃至组成立体警戒区。
触摸式防盗报警器的设计首先,触摸式防盗报警器应该具备基本的报警功能。
当检测到入侵行为时,报警器应能够发出响亮的警报声,并同时触发报警信号,以便及时通知用户或相关人员。
为了增强报警器的可靠性,可以考虑引入多种感应器,如红外线感应器、微波感应器、震动感应器等,以实现对不同入侵行为的感知。
其次,触摸式防盗报警器应该具备直观、易于使用的操作界面。
设计师可以采用彩色触摸屏幕作为主界面,通过简单的图标和文字进行用户交互。
用户可以通过触摸屏幕选择不同的功能,如设置报警模式、修改密码、查看报警记录等。
为了提高用户的操作体验,触摸屏幕应能够支持多点触控,并且显示内容应清晰、易于辨认。
在报警模式的设置方面,触摸式防盗报警器可以提供多种选项。
用户可以根据自己的需求选择合适的模式,如在家模式、外出模式、睡眠模式等。
不同的模式可以设置不同的报警参数,如报警灵敏度、报警时长等。
此外,用户还可以设置用户密码和报警器开启密码,以增强设备的安全性。
触摸式防盗报警器还可以具备一些附加功能,以增加其实用性。
例如,可以添加远程监控功能,用户可以通过手机或电脑远程查看报警器的状态,并接收实时画面或录像。
此外,报警器还可以与用户的智能家居系统进行联动,如与灯光、窗帘、门锁等设备联动,以实现更智能化的防盗效果。
在硬件设计方面,触摸式防盗报警器可以采用嵌入式系统,通过微处理器控制整个设备的运行。
货物也应具有适当的存储器以存储设置信息和报警记录。
同时,报警器应具有一定的防破坏性能,如防水、防火、抗干扰等。
总之,触摸式防盗报警器的设计应既保证基本的报警功能,又提供方便快捷的操作界面和附加功能。
通过合理的硬件和软件设计,可以实现更智能、安全、实用的防盗报警器,为用户提供更好的使用体验。
目录摘要引言第一章、课程设计基础1.1 设计题目1.2 课程设计目的1.3 设计要求第二章、电子电路课程设计内容2.1 NE555触摸报警器方案设计2.2元件明细表2.3 NE555芯片功能2.4实验原理分析2.5元件参数第三章、Protus的简介与应用3.1 Protus的软件简介3.2 Protus仿真3.3实验调节3.4实验结果分析第四章、Protel99仿真4.1 Protel99简介4.2原理图第五章、组装与调试第六章、实物焊接第七章、遇到的问题及解决方法第八章、改进方法第九章、本次课程设计的收获与体会第十章、致谢信摘要本实验针对触摸报警器选择用NE555芯片组成单稳态触摸报警器,并选择了一种相对来说较简单的设计方案,进行由上而下层次化的设计,先定义和规定各个模块的结构,再对模块内部进行详细设计。
最后将设计好的模块组合调试,并在Protel 99和Protus软件上仿真通过。
关键词:NE555芯片Protel 99软件Protus 软件单稳态输出高电平有效引言有由NE555组成的触摸报警器可以广泛的用于防盗报警、危险物触摸报警等。
该报警器一经触摸便能自动报警,并能一定时间后自动停报。
设计过程采用系统设计的方法,先分析任务,得到系统要求,然后进行总体设计,划分子系统,然后进行详细设计,决定各个功能子系统中的内部电路,最后进行测试。
第一章课程设计基础1.1 设计题目:NE555触摸防盗报警器1.2 课程设计目的1.通过对电子技术的综合应用,使学到的理论知识相互融会贯通,在认识上产生一个飞跃。
2.初步掌握一般电子电路设计的方法,得到一些工程设计的初步训练,并为以后的毕业设计奠定良好基础。
3.培养自学能力,独立分析问题解决问题的能力。
4.通过课程设计这一教学环节,树立严肃认真,文明仔细,实事求是的科学作用,树立生产观点,经济观点和全局观点。
1.3 设计要求1.要求独立完成设计任务,通过课程设计,锻炼自己综合运用所学知识的能力,并初步掌握电子技术设计的方法和步骤。
课程设计(论文)题目名称触摸式报警器课程名称电气基础应用设计Ⅰ学生姓名学号院系、专业电气工程学院、电气工程及其自动化指导教师2020年6月26日邵阳学院课程设计(论文)任务书注:1.此表由指导教师填写,经系、教研室审批,指导教师、学生签字后生效;2.此表1式3份,学生、指导教师、教研室各1份。
指导教师(签字):学生(签字):课程设计(论文)评阅表学生姓名学号院、系电气工程学院、电气工程及其自动化专业班级题目名称触摸式报警器课程名称电气基础应用设计Ⅰ一、学生自我总结二、指导教师评定注:、本表是学生课程设计(论文)成绩评定的依据,装订在设计说明书(或论文)的“任务书”页后面;2、表中的“评分项目”及“权重”根据各学院的考核细则和评分标准确定。
摘要触摸式报警器用途非常广泛,不仅可用于私家住宅、车辆的安全防盗,也可用于企事业单位厂房、贵重物品等防盗。
本触摸式报警器设计主要由延时模块、音频模块、功率放大模块及电源模块构成。
电路中用到了电阻、电容、LM386芯片、NPN型三级管、NE555定时器等元件。
其中NPN三级管信号起采集整合作用,LM386芯片对音频信号起放大作用;NE555定时器构成单稳态电路、多谐振荡器提供延时和音频信号。
当有人触摸按钮时,报警器发出报警声,声音持续15秒左右。
如再次触摸,再次报警。
关键词:NE555定时器;LM386芯片;NPN型三级管;目录摘要 (I)1总体方案设计和分析 (1)1.1设计目的和意义 (1)1.2设计任务和要求 (1)1.3设计方案简述 (1)2单元电路设计 (3)2.1总体方案设计 (3)2.2直流稳压电源电路 (3)2.3单稳态电路 (5)2.4音频振荡电路 (8)2.5音频功率放大电路 (9)3仿真结果及分析 (11)4总结 (14)参考文献 (15)附录Ⅰ系统原理图 (16)附录Ⅱ元器件清单 (17)1总体方案设计和分析1.1设计目的和意义目的:随着社会的不断进步和科学技术,经济的不断发展,人类不断研究人们生活水平得到了很大的提高,对私有财产的保护意识及自身的安全保护意识在不断的增强。
触摸报警器的原理
触摸报警器是一种常见的安防设备,它通过感应人体接触电流的变化来实现报警的功能。
触摸报警器的原理基于静电感应原理和电流检测原理。
静电感应原理:触摸报警器中通常内置一个金属片或电容板,这些金属片或电容板会被连接到一个电路中。
当有人接触金属片或电容板时,人体与金属片或电容板之间会形成一个电场。
当人的手指接触金属片或电容板时,会改变电场的分布,导致金属片或电容板的电容量发生变化。
电流检测原理:触摸报警器中内置有一个电路,该电路检测通过金属片或电容板的电容变化而产生的电流变化。
一旦有人接触金属片或电容板,由于人体导电性,电流将流经人体。
触摸报警器中的电路会监测到这个电流的变化,并触发报警器发出声音或光亮的警报信号。
触摸报警器在原理上与静电感应式触摸屏类似,但是在实际应用中,触摸报警器更多地用于安全防范。
它可以用于室内安装,例如门把手、窗户或其他可能被人接触到的物体上,起到防盗报警的作用。
同时,触摸报警器也被广泛应用于一些公共场所,如博物馆、美术馆等,用来保护珍贵文物或展品,防止观众过度接触。
NE555应用电路时基电路NE555是一种应用极其广泛的电路,它有很多优异的性能,如:定时精度高;工作速度和可靠性高;电源电压范围宽,能和数字电路直接连接;输出功率大,可直接驱动小电器;结构简单,使用灵活。
用它可组成各种波形的脉冲振荡器、定时延时电路、双稳触发电路、检测电路、电源变换电路,频率变换电路等等,被广泛应用于自动控制、测数,通讯等各个领域,可创新、制作许多电子产品。
实例一、电热灭蚊器控制电路市售电热灭蚊器都是连续通电加热的,一片灭蚊片一般只能使用一夜。
根据实验观察发现,灭蚊器在刚通电1h内效果最佳,室内蚊子即被击毙或丧失叮咬能力。
随着灭蚊片被连续加热,由于药液的挥发,到了下半夜后,灭蚊效果开始下降。
根据这一特点,笔者设计一种间断通电加热器,电路如右图所示,使电热灭蚊器处于工作1.5h、休息0.5h、再工作1.5h…循环通电工作状态,这样不但能提高灭蚊的效果,而且也延长了灭蚊片的使用期限,据试用一片灭蚊片使用两夜,效果也很好。
555时基电路接成周期为2h左右的多谐振荡器,③脚输出高电平时间为1.5h,此时晶闸管VTH导通,使插在X里的电热灭蚊器通电工作,同时LED发光指示;③脚输出低电平的时间为0.5h,此时VTH关断,灭蚊器停止工作,同时LED熄灭。
Cl要求采用CBB一400V聚丙烯电容器,其他元器件无特殊要求。
线路板图如右所示。
实例一中,电器工作(即通电加热)时间决定于电路的充电时间,由R2、R3、C3的数值决定,电器停止(即不加热)时间决定于电路的放电时间,只由R3、C3的数值决定,改变它们可改变电器的工作及间歇时间,换用不同的R、C参数可实现对不同电器或不同用途的需要;还可以把两只电阻R2、R3用一只电位器代替,用于调节电器的工作及间歇时间,适应不同需要或不同场合,非常方便。
请同学调换元件进行试验,设计制作新的电器控制器。
实例二、聋人用视觉“门铃”电路聋人用视觉“门铃”是利用照相机闪光灯的频闪管作为光源,其闪光强烈,即使在大白天也能引起人们注意。
KR-X1 多彩数码管显示型智能报警器使用说明书目录第一章概述 .................................................. 错误!未定义书签。
系统简介................................................... 错误!未定义书签。
功能简介................................................... 错误!未定义书签。
第二章系统操作........................................... 错误!未定义书签。
布防 ...................................................... 错误!未定义书签。
留守布防................................................... 错误!未定义书签。
撤防 ...................................................... 错误!未定义书签。
紧急报警................................................... 错误!未定义书签。
主机安装................................................... 错误!未定义书签。
信息提示................................................... 错误!未定义书签。
第三章系统设置............................................. 错误!未定义书签。
初次上电................................................... 错误!未定义书签。
报警留言录音............................................... 错误!未定义书签。
智能家庭防盗报警系统设计摘要:目前,随着社会的发展,人们生活水平的不断提高,家庭防盗意识日益增强,针对这一要求,人们研制出一系列的报警系统:如有门磁式、触摸式和红外线监测自动报警系统等。
本系统要求设计的远程智能防盗报警装置,可同时监测多个重要点(如门、窗、煤气等),若发现盗情,及时拨叫号码并能利用普通电话线进行告警信号的输出,其实用性强,适用性强,并具有较高的灵活性。
一、家庭防盗报警器简介家庭防盗报警器通常由报警器主机、各类防卫探头、用户操作部件(键盘、遥控器等)构成。
可从功能上区分为:探测部分、现场处理部分、后续处理部分、各类防卫探头(门磁、被动红外探测器、主动红外探测器、紧急按钮、烟感/火警检测传感器、易燃气体检测传感)、报警器主机(现场警号)、报警器主机及传输介质(电话线传输、拨打预设电话用语音报警、专用数据线传输、电脑主机处理。
二、本系统的组成与结构本系统主要解决的问题是如何利用电话线进行远程控制,实现报警功能。
主要有单片机,语音电路,DTMF信号收发电路,键盘显示控制电路,看门狗电路,以及多种传感器组成。
报警器可以通过电话线进行远程布防撤防。
在布防状态下,当传感器检测到警情信号后,发送给控制器,控制器通过DTMF收发器将警情通过公共电话网络报给用户,同时报警器也可以接受远端用户发送的指令信号。
图1 自动报警系统原理框图三、系统要求与功能设计研究一种基于单片机和电话线路进行远程多路控制的防盗报警系统。
实现外人入侵、煤气泄露、火灾报警等功能。
通过键盘可以预存10组电话号码和布防、撤防。
系统以单片机AT89C52为控制核心,实现自动拨号、检测和放音的功能,有人非法进入室内时或煤气发生泄露等,传感器将警情信号输入,系统能够自动摘机,并且判断电话是否处于可拨号状态。
若是,则拨打预置的电话号码。
否则挂机,延时后,重复上述过程。
在拨号后,首先判断电话线的状态是否为回铃音及对方是否摘机。
若是,播放录制好的语音报警;否则,挂机后延时重拨,从而实现报警的功能。
University of South China电子技术课程设计题目:触摸防盗报警器学院:电气工程学院专业:自动化班级:07级2班学号:************名:***指导教师:**2010年1月17日设计课题题目:触摸防盗报警器一、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2.11.2.1电路原理:触摸式防盗报警器的电路见图2-1。
A1中与非门I和Ⅱ组成了单稳态触发器,A 2与R2、B组成了模拟音响发生器。
平时,与非门Ⅱ输出高电平,经与非门Ⅲ接成的反相器后变为低电平,所以A2无电不工作,整机静态电流仅几个μA。
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Ⅱ的输出端突变为低电平,经与非门皿反相后输出高电平,使A2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R 1或C1;反之应减小R1或C1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三种方案: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: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一定是低电平。
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。
图2.4 由555构成的单稳态触发器图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:直接用四音响模拟集成电路KD-9561(如图2.8)作为驱动升压电路。
方案三:采用LC179型三模拟声报警专用集成电路(如图2.9),它采用双列8脚直插塑料硬封装,电路可靠性好;内部集成了功率放大器,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。
图2.6 555构成多谐振荡器图2.7多谐振荡器的波形图图2.8 LC179型三模拟声报警专用集成电路图2.9 kD9561原理图方案选择:鉴于报警器的实际需求和物件的市场供应,通过比较,KD-9561用起来方便实用,因此用它来作为报警器的电压驱动模块。
(4)发声电路的方案论证与选择方案选择:发声模块在本实验中是用来接受信号发出报警声音即可,故用一个扬声器作为发生器模块。
1.2.3 系统组成系统的基本框图如图2.10所示.三、单元电路分析与设计1.1 电源部分电路的设计通过对220v电源进行整流滤波,再由7805进行稳压,就可以达到所需的电压,稳定性能够达到要求。
1)7805典型连接电路如下(图3.1.1 ),塑封硅整流桥堆图如下(图3.1.2)图3.1.1 7805典型连接电路图3.1.2 塑封硅整流桥堆2)塑封硅整流桥堆极限值和温度特性图如下:图3.1.3 塑封硅整流桥堆极限值和温度特性3)电源电路图如下:图3.1.4 电源电路图1.2 单稳态触发部分电路设计采用CD4011的两个与非门组成单稳态触发模块。
用门电路组成的单稳态触发器,它的主要原理是利用门电路输入端的阈值电平和加入门电路中的RC元件的充放电作用。
用与非门或者逻辑门都可以组成单稳态触发器。
单稳态触发器:1.单稳态触发器只有一个稳定状态,一个暂稳态。
2.在外加脉冲的作用下,单稳态触发器可以从一个稳定状态翻转到一个暂稳态。
3.由于电路中RC延时环节的作用,该暂态维持一段时间又回到原来的稳态,暂稳态维持的时间取决于RC的参数值。
与非门组成的单稳态触发器电路图如下:图3.1.5 与非门组成的单稳态触发器CD4001简介:功能:4二输入或非门电源电压范围:3V~15V功耗:700mW(普通封装);500mW(小外形封装)图3.1.6 CD4011内部结构图工作温度范围:CD4001BM -55℃~+125℃CD4001BC -40℃~+85℃1.3 声音模拟报警专用集成电路部分设计采用四音响模拟集成电路KD-9561,使用时vDD脚和SEL2脚分别和SEL1脚或互相短接即可发出不同声音。
(如图3.1.7)SEL1 SEL2 输出声音不接不接警车声VDD 不接火警声VSS 不接救护车声任意接VDD 机关枪声表3.1.7 KD-9561引脚的接法KD-9561性能参数:三极管一般选侧8505或者9013.带O字母的引脚有三个。
其中两个是晶振频率外接振荡电阻的6、7脚(OSC),还有一个是OUT脚(3脚),就是三极管集电极管脚信号放大输出脚。
2.仿真分析2.1 电源电路仿真(1) 设计中电源的设计只是为了给运放提高相应的工作电压,以保证运放的正常工作,在这里我们采用整流电路来实现.以输出12V电压为例,具体电路如下图3.2.8图3.2.8 1例2V输出电源电路(2) 电源电路仿真如图3.2.9所示在Multision7环境下设计的4.5v电源电路仿真电路图。
图3.2.9)输出4.5V的电源电路仿真图仿真开始后电压表的读数如图3.3.0所示。
从图中可以看出,电压已经很稳定,没有起伏变化。
输出电压分别为4.5V和-4.5V达到了设计的要求。
图3.3.0 仿真后电压表读数经过使用仿真软件multisim对电源进行仿真,经过仿真后认为此电路可以实现我所要求的电压及稳定度。
2.2 单稳态电路仿真使用multisim对单稳态电路进行仿真,但是仿真元件库中没有本设计中用到的一些芯片,所以只能对一些单元电路进行仿真。
在仿真中,用函数发生器发出矩形波来模拟按键,然后看是否单稳态的输出随输入的变化而进行翻转。
单稳态仿真电路原理图如下:图3.3.1 双稳态仿真电路图3.3.2 示波器仿真结果(输入信号)图3.3.3示波器仿真结果(输出信号)2.3)总电路图的仿真及其分析由于Maltisim中没有找到KD-9561及能被替代的芯片,所以仿真其接入端的输出信号,并根据KD-9561的工作原理分析出总的输出信号。
仿真电路中,弹簧片用频率为5Hz,电压为5V的矩形方波信号代替。
分析原理图如下:图3.3.4 总电路图的仿真开关J2断开时的输出波形及电压值如下图:图3.3.5 断开开关时输出电压值图3.3.6断开开关时输出波形图3.3.7闭合开关时某瞬时电压值图3.3.8 闭合开关时的输出波形有以上仿真结果可知,加入方波信号,闭合开关J1、J2后,输出端就有信号输出并进入KD-9561,在该信号作用下,触摸报警器开始报警。
四、总原理图及元器件清单1.1)总原理图如下图4.1.1)触摸防盗报警器总原理图1.2)利用protell 99se制图如下:图4.2.1 PCB电路图2)元件清单五、安装与调试将个元件按照总原理图组装起来,并接入所设计的4.5V电源。
组装好后,用手触摸弹簧片,测试喇叭是否有声音放出,并适当的调试电阻R2的阻值,以改变发声音调。
六、性能测试与分析根据如上的总电路仿真结果进行分析可得:1.单稳态触发器,它提供了数秒的延时时间,用于定时精度要求不高的场合。
本设计中延时主要决定于电容C。
延时的实测数据。
C的最大容量可达几百微法,延时可达数秒。
延时结束后还需要等待一段时间(称恢复时间),就是要等待电容C两端电压不再变化时,方能进行第二次触发,否则,不是电路不能触发,便是所得的延时不稳定。
等待第二次触发所需的时间决定于RC。
2.KD-9561有四种报警声音方式,内部集成了功率放大器,可直接驱动扬声器发声,是制作各种报警器的良好声源,并通过增减所接电阻器的阻值可改变发声音调。
七、结论与心得课程设计,是以学生自己动手动脑,并亲手设计、制作、组装与调试为特色的。