双路防盗报警器-内容

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《数字电子技术》课程设计双路防盗报警器摘 要 人类社会进入21世纪,科学技术获得了空前的发展。当今,由于电子计算机技术、现代通讯技术的进步,使人们在空间和时间上的距离都大大地缩短了。现在,大家坐在家里便可以了解发生在世界各地的事情,通过电视屏幕就可以看到大洋彼岸进行的国际体育比赛,或千里之外的亲人“面对面”交谈。查阅资料可以不去图书馆,订票购物都可以在家里进行。无纸办公,在家上班也变得轻而易举。从琳琅满目,功能纷呈的家用电器到工厂自动化控制生产过程,从宇宙航行到水下机器人作业,从电报电话到光纤通信,所有这一切都向人们显示信息时代繁花似锦的动人景象。 近年来,随着改革开放的深入发展,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,并且人们手中特别是城市居民的积蓄也十分可观。因此,越来越多的居民家庭对财产安全问题十分关心。目前,许多家庭使用了较为安全的防盗门,如果再设计和生产一种价廉、性能灵敏可靠的防盗报警器用于居民家中,必将在防盗和保证财产安全方面发挥更加有效的作用。为此,提出“双路防盗报警器”的设计任务。 该报警器适用于防盗门、也适用于中小企事业单位。其特点是灵敏、可靠,一经触发,可以立即报警;也可以延时1~5S(秒)再报警,以增加报警的突然性与隐蔽性。报警时可以发出类似公安警车的报警声之外,两只警灯还可同时交替闪亮,增加了对犯罪分子的威慑气氛。关键词 防盗门、防盗报警器、中小企事业单位、公安警车的报警声第11页1 设计目的目前市售的防盗报警器有的结构复杂、体积大、价格贵,多适用于企事业单位用。而一些简易便宜的报警器其性能又不十分理想,可靠性差。综合各种报警器的优缺点,并根据本设计要求及性能指标,兼顾可行性、可靠性和经济性等各种因素,确定双路防盗报警方要组成部分的方块图如图1所示。它由电源稳压部分、延时触发器、报警声发生单元和警灯驱动单元四部分组成。警灯驱动单元延时触发器报警发声单元电源稳压部分 图1双路防盗报警器方框图2 课程设计内容1设计一个双路防盗报警器,当常闭开关K1(实际中是安装在窗与窗框、与门框的紧贴面上的导电铜片)发生盗情时,K1打开,要求延时1~13s发生报警。当常开开关K2发生盗情而闭合时,应立即报警。 2发生报警时,有两个警灯交替闪亮,周期为1~2s,并有警车的报警声发生,频率为f=1.5~1.8kHz. 3 选择电路元、器件。4 安装调试。3 题目分析和设计思路在进行电路元器件安装时可以先进行虚拟电子实验(multisim),它是一种在国外高标校和电子技术界广为应用的电路计算机仿真设计软件被称为电子设计工作平台或虚拟电子实验室。 multisim的特点:操作界面方便友好,从原理图的输入到电路的仿真测试都可以轻而易举地完成;虚拟电子设备齐全,包括示波器、函数发生器、万用表、频谱仪和逻辑分析仪等;提供了14种分析工具,利用这些工具,不仅可以清楚地了解电路的工作状态,还可以测量电路的稳定性和灵敏度;提供了4种扫描分析可以帮助用户观察各种条件和参数变化时电路的变化情况,提供了相当广泛的元器件,从无源器件到有源器件,从模拟器件到数字器件,从分立元件集成电路应有尽有。 4 总体设计4.1基本RS触发器 触发器是一种能够存储一位二值信号的基本单元电路。它具有两个能自行保持的稳定状态,用来保持逻辑0或逻辑1,而且可以根据不同的输入信号置成0或1状态。 基本RS触发器是各种触发器电路中结构最简单的一种。它有两个输入端:S(或S非)端是置1端,R(或R非)端是置0端。两个输出端Q和,按定义Q=1,=0时,触发器为1状态;Q=0,=1时触发器为0状态。当置1端有信号时,触发器置为1状态;当置0端有信号时,触发器置为0状态。若输入端无信号;则触发器保持原来状态。4.2 555多谐振荡器4.2.1基本原理 多谐振器是一种自激振荡器,在接通电源后,不需要外加触发信号(即没有输入信号),便能自动产生矩形脉冲,由于矩形脉冲中含有路丰富的高次谐波分量,所以称为多谐振荡器。 先将555定时器构成施密特触发器,再将施密特触发器的输出端经RC积分电路接回到它的输入端,即可构成多谐振荡器,且电容的电压Vc将在Vt+和Vt-之间反复振荡。 电容电压Vc与输出电压Vo的波形如图2所示充电时间多谐振荡器Vc与Vo的波形图: 图2多谐振荡器Vc与Vo的波形图T1=(R1+R2)CLn(Vcc-Vto)/(Vcc-Vt+)=( R1+R2)CLn2 放电时间:T2=R2CLn(Vcc-Vt+)/(Vcc-Vt-)=R2CLn2 振荡周期:T=T1+T2=(R1+2R2)CLn2 振蒎频率:f=1/T4.2.2操作步骤 (1)用555定时器构成多谐振荡电路。所需元件:电源、电阻、电容。将555定时器的阈值端THR与2脚TRI相连,并对地接入107 uF的电容C,THR与T脚间接入10K电阻R2,7脚DIS电源之间接入10K电阻R1,复位端R ES接高电平,5脚Con通过0.01 uF的滤波电容接地。 (2)输出端3脚接示波器。 (3)打开示波器,打开仿真开关,观察输出端的仿真波形 (4)改变电容值,观察输出端的仿真波形 (5)改变电阻值,观察输出端的仿真波形。 (6)移动示波器的游标,观察并计算仿真波形的周期。图3 555多谐振荡器f=1/(10+2×10)×1000×10×0.000001×Ln2=0.33Hz 结论:输出矩形波的频率取决于外接电阻,电容的值,根据仿真电路测定电路性能是否完好,然后连接实物图,并逐步测定电路的输出与输入是否符合设计要求。如测试良好,可直接投入家用。5 具体设计5.1电源稳压器我国,一般家用电器在设计时,都以220伏电压为标准,高于或低于220伏,会对家用电器产生影响,甚至会烧毁家用电器。家用稳压器,就是调节过高或过低电压,使通过稳压调整后的电压维持在220伏,以保证家用电器的正常工作。 延时触发器 报警声发生单元 警灯驱动单元 电源稳压部分 本文介绍的是一种简单的家用防盗报警电路,因此电源稳压部分不须太过复杂,它主要用的是干电池,也就是5伏左右的电源电压,为人们制造提供了十分便利的条件。5.2延时触发器 其主要功能为延时触发器和即时触发,该部分电路主要有K1常闭开关(延时触发开关),K2常开开关(即触发开关),与非门G1~G3,二极管D1与D2,电容C1与C2和电阻R1~R4组成。A点输出与其它两路节点相连。其电路如图4所示.图4延时触发器电路图5.2.1与非门电路 图(a)所示为与非门电路,图(b)为其逻辑符号。它是在二极管与门的输入端级联一个非门组成的。它的逻辑功能是依靠与门的输入信号和控制非门的工作来实现的。与非门的真值表如表1所示,由该表可看出与非门的逻辑功能为:当输入A、B中有低电平0时,输出Y为高电平1;只有当输入A、B都为高电平时,输
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