1、天津市劳动保障技师学院高级工大专班毕业设计(论文)题 目 家庭智能报警器 姓 名 王智敏 专 业 应用电子技术 班 级 09级6班 指导教师 莫亚南 日 期 2011年12月27日 前 言555定时器是一种结构简单、使用方便灵活、用途广泛的多功能电路。只要外部配接少数几个阻容元件便可组成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器等电路。它也常作为定时器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定时器是美国Signetics公司1972年研制的用于取代机械式定时器的中规模集成电路,因输入端设计有三个5k的电阻而得名555定时器的电压范围宽,双极型555定时器为516 V,CMOS
2、 555定时器为318 V。可提供与TTL及CMOS数字电路兼容的接口电平。555定时器还可以输出一定的功率,可驱动微电机、指示灯、扬声器等。它在脉冲波形的产生与变换、仪器与仪表、测量与控制、家用电器与电子玩具等领域都用着广泛的应用。TTL单定时器型号的最后3位数为555,双定时器的为556;CMOS但定时器的最后4位数为7555,双定时器的为7556.它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。555定时器可以说是模拟电路与数字电路结合的典范。 555定时器声光报警电路是一种防盗装置,在有情况时它通过指示灯闪光和蜂鸣器鸣叫,同时报警的一种装置。555定时器声光报警电路是利用两个555定时器组成的振
3、荡电路,实现异步工作,使两个振荡器间隙振荡,这样蜂鸣器就会发出间隙的声响,发光二极管闪烁。目 录1 摘 要2 检测电路2.1 光线检测电路2.2温度检测电路2.3声音检测电路2.4振动检测电路3 总电路框图4 报警电路工作原理4.1电源电路4.2 控制电路4.3报警声音电路4.4光线检测电路4.5振动报警电路4.6温度报警电路5 整机组装电路6 心得体会 7 致谢 8 参考文献摘 要随着“信息时代”的到来,作为获取信息的手段传感器技术得到了显著的进步,其应用领域越来越广泛,对其要求越来越高,需求越来越迫切。人们已不满足于传统的居住环境,对家庭及住宅小区提出了更高的要求,智能化被引入家庭及住宅小
4、区,并迅速在世界各地发展起来。人们对居住环境要求的日见增高,体现在希望住宅不仅更便利、舒适而且更安全。家庭及住宅小区智能化的定义,在国际上至今尚无一致的定义,一般认为,在现代化的城乡住宅小区内综合采用微型计算机、自动控制、通信与网络及智能卡等技术,建立一个由住宅小区综合物业管理中心与安防系统、信息通信服务与管理系统和家庭智能化系统组成的“三合一”住宅小区服务与管理集成系统。最终目的是使每一住户得到满足其要求的最佳方案。国家建设部规定,目前住宅小区应实现六项智能化要求,其中包括:实行安全防范系统自动化监控管理;住宅的火灾、有害气体泄漏实行自动报警;火灾报警系统应是以烟、温及可燃气体等探测器为主体
5、;防盗报警系统应安装红外或微波等各种类型报警探测器;系统应能与计算机安全综合管理系统联网;计算机系统能对防盗报警系统进行集中管理和控制。基于此项规定,住宅防盗系统实现智能化势在必行。作为社会科技领域创新产物的急用防盗报警器,其出现顺应了时代的发展趋势。随着人们的安全观念的转变和消费水平的提高,防盗报警器从原来的金融、公安、军队等专业领域,走向了市场更为广阔的社区和家庭的民用市场。家用防盗报警器的使用是人们在信息化时代加强安全防范的明智选择,它有效的保障了家庭成员生命和财产安全,解决了人们外出时的后顾之忧。电路由两个555多谐振荡器组成,第一个振荡器的振荡频率为12Hz时,第二个振荡器的振荡频率
6、为1000Hz。将第一个振荡器的输出(3脚)接到第二个振荡器的复位端(4脚)。在输出高电平时,第二个振荡器振荡;输出低电平时,第二个振荡器停振。这样,蜂鸣器将发出间隙声响。关键词: 报警器 555时基电路2、检测电路:2.1光线检测电路,用于实时检测外界光线强弱,并将检测情况输入信号处理电路处理。设计框图:光线检测电路光线信号处理电路所需重要元器件:光敏电阻2.2温度检测电路,用于实时检测外界温度高低,并将检测情况输入信号处理电路处理。设计框图:温度检测电路温度信号处理电路所需重要元器件:温敏电阻(热敏电阻)2.3声音检测电路,随时检测声音情况,并将检测情况输入信号处理电路处理。设计框图:信号
7、处理电路声音信号放大声音信号延时整形所需重要元器件:驻极式话筒2.4振动检测电路,随时检测振动情况,并将检测情况输入信号处理电路处理。设计框图:信号处理电路信号放大振动 信号延时整形所需重要元器件:蜂鸣片3 总电路框图温度检测电路光线检测电路控制电路声音检测电路电源电路振动检测电路声音输出电路4、报警发声电路: 4.1电源电路工作原理:电源电路如图所示:本电路有三端集成稳压器和D1,D2构成,当J1接入电源,D2导通,按下S1组合开关,常开闭合,常闭断开,稳压器的1脚接入电源,2脚接地,3脚输出一个电压VCC+5V,此时二极管D1截止,二极管D1在此电路中主要起保护三端集成稳压器作用,VCC得
8、电使得二极管LED1导通,LED1发光,电路导通。4.2 控制电路工作原理:本电路有继电器KS1和D3,Q1构成。各检测电路的检测信号经处理后输出到J4的1脚TO,有效信号为低电平,LED2点亮,Q1导通,从而使继电器KS1吸合,常开触点闭合,J3的1脚BJDY接通VCC,报警发声电路接通电源。4.3 报警声音电路工作原理:本电路由三个集成电路NE555构成,555电路的内部结构:555集成电路是8脚封装,双列直插型,如图2(A)所示,按输入输出的排列可看成如图2(B)所示。其中6脚称阈值端(TH),是上比较器的输入;2脚称触发端(TR),是下比较器的输入;3脚是输出端(Vo),它有O和1两种
9、状态,由输入端所加的电平决定;7脚是放电端(DIS),它是内部放电管的输出,有悬空和接地两种状态,也是由输入端的状态决定;4脚是复位端(MR),加上低电平时可使输出为低电平;5脚是控制电压端(Vc),可用它改变上下触发电平值;8脚是电源端,1脚是地端。本电路除了三个集成电路以外还有J5,J6两个插座,LS1发声器构成。如上图所示:左上角R5,R6,R7,C5和555电路构成的是一个频率计,左下角由R10,R11,R12,R13,C9,C8,Q2和555电路构成的也是一个频率计,左上角的频率是110报警频率,左下角是119报警频率,右边由R8,R9,C7,C5和555电路构成发声电路,驱动LS1
10、发声,当BJDY为高电平时,接入J5时555电路8脚得电,555电路正常工作,555电路内部产生一个频率由3脚输出,经过J5送入下一个555电路的5脚,BJDY得电555电路导通,驱动LS1发出110频率的报警声音。119的报警声音产生拔掉J5,接上J6,原理同上。4.4光线检测电路工作原理:U6为集成运算放大器LM324,U6C、U6B分别构成电压跟随器,U6A、U6D构成窗口比较器,当光线过暗时,光敏电阻RG1阻值很大,U6的10脚输入低电平,经U6C,电压值介于窗口比较器上限和下限值之间,D6、D7均截止,输出高电平,经U6B使Q5导通,U7NE555及周围阻容元件构成单稳态触发器,其2
11、脚得到一个低电平,从而触发电路,使其3脚输出高电平,使Q6导通,TO输出低电平,经一段时间复位。4.5振动报警电路工作原理:Y1为压电陶瓷蜂鸣片,其是利用压电效应原理工作的,当其受到振动时会产生微弱的电压信号,此信号经由Q3为核心的三极管分压偏置式放大电路放大后送入U5 D触发器作为其CLK时钟信号,1脚Q端输出高电平,从而使Q4导通,TO输出低电平,同时1脚Q端的高电平经R17、R21对C13充电,当C13上电压上升到一定值时,使D触发器复位,1脚Q端变为低电平,报警停止。该电路开机延时是由电容C11和电阻R20决定,驱动报警延时是由电容C13和电阻R21决定。4.6声音检测电路工作原理:U
12、8为集成电路四2输入与非门CD4011,声音信号经MK1处理输出高电平,经反相器U8A输出低电平,经U8B,4脚输出高电平,经R38使Q7导通,TO输出低电平,而电容C20两端电压不能突变,U8的8、9脚保持高电平,10脚输出低电平,6脚保持低电平,从而使4脚保持高电平,即使此时声音信号已消失,随着4脚的高电平对C20的充电,过一段时间8、9脚变为低电平,10脚输出高电平,4脚变为低电平,Q7截止,报警停止。5 整机组装电路心得体会在大二的第一学期期末,我们又一次地成功完成了关于声光报警电路的设计及焊接任务。对于本次试验,可以说收获颇丰!首先,其实本次试验,对我来说有比较好的启示或者说有比较好
13、的引导作用,因为本次试验老师交给我们的并不仅仅是交给我们关于专业的相关知识,她更主要是交给我们关于写实验报告的一些要点、技巧,为以后的毕业设计打下了一个比较坚实的基础。其次,当然,老师也并不是一点都不管我们,由于对书本的知识已经有点疏远,老师在实验的过程中还是相当帮忙的,对于实验的理论基础,老师是一遍一遍、不厌其烦地给我们讲解,直到我们是全部真的理解。对于自己在具体的焊接过程中,也遇到一定的困难,比如电位器的引脚问题,由于我们这次的电位器引脚是呈三足鼎立的形状的,而实际上电路板的空槽是成一字形的,所以根本就插不进去,是大家自己冒着将其引脚折断的危险将其引脚掰成一字型的,所以也提个建议,就是下次
14、设计电路板的时候能考虑到这点。还有焊工是练出来的,只有经常练习焊点才会美观,不是一次就能有好的焊点的!虽然这次的试验有点简单,因为不需要我们排线,但是在做的过程中,大家还是都一直在担心焊好的电路板会不会工作,以致于我们都买了3节电池预先自己先测量一下,直到每个人的板子都发出那声悦耳而清脆的响声后,大家猜都松了一口气!致谢 本论文设计在莫老师的悉心指导和严格要求下业已完成,从课题选择到具体的写作过程,论文初稿与定稿无不凝聚着莫老师的心血和汗水,在我的毕业设计期间,莫老师为我提供了种种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议,莫老师一丝不苟的作风,严谨求实的态度使我深受感动,没有这样的帮助和关怀和熏陶,我不会这么顺利的完成毕业设计。在此向莫老师表示深深的感谢和崇高的敬意!在临近毕业之际,我还要借此机会向在这四年中给予我诸多教诲和帮助的各位老师表示由衷的谢意,感谢他们四年来的辛勤栽培。不积跬步何以至千里,各位任课老师认真负责,在他们的悉心帮助和支持下,我能够很好的掌握和运用专业知识,并在设计得以体现,顺利完成毕业论文。参考文献1. 杨志忠、卫桦林编,杨志忠主编 数字电子技术第2版2. 胡晏汝主编,耿苏燕副主编 模拟电子技术第2版3. 网络资料,网址如下: - 14 -