触摸式防盗报警器的设计

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1、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

2、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。电源模块单稳态触发模块三声模拟报警专用集成电路模块发声模块图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，A2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

3、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R1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

4、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Protel99SE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

5、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

6、示:变压器整流电路220v电源4.5V输出图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

7、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2.6555