任倪宏 張杰 唐濤 劉涓

摘要：本設(shè)計(jì)是一個(gè)簡(jiǎn)單的觸摸式防盜報(bào)警器，電路由電源電路，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，多諧振蕩電路，運(yùn)算放大電路和功率放大電路組成。本設(shè)計(jì)就是為了滿(mǎn)足普通人家的需要而設(shè)計(jì)的電子報(bào)警系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：報(bào)警器;NE555;揚(yáng)聲器;觸摸式;防盜

引言：

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步、科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平大大提高，保護(hù)私有財(cái)產(chǎn)的意識(shí)和自身的安全保護(hù)意識(shí)也在不斷增強(qiáng)。因此，對(duì)安全措施提出了新的要求。近年來(lái)，隨著人們生活水平的不斷提高，金銀首飾等各種高檔家電被很多家庭擁有，人們的儲(chǔ)蓄也非?？捎^。因此，越來(lái)越多的居民關(guān)心財(cái)產(chǎn)安全。目前，很多家庭都使用了相對(duì)安全的門(mén)。如果重新設(shè)計(jì)并生產(chǎn)出一種價(jià)格便宜、靈敏可靠的防盜門(mén)報(bào)警器，它將在防盜、保障財(cái)產(chǎn)安全方面發(fā)揮更有效的作用。為此，提出了觸摸式防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)任務(wù)。

一、設(shè)計(jì)目標(biāo)

本設(shè)計(jì)是為了滿(mǎn)足安防和電子報(bào)警系統(tǒng)的需要而設(shè)計(jì)的。設(shè)計(jì)了一款全自動(dòng)觸摸式防盜報(bào)警器，當(dāng)居民出門(mén)或睡覺(jué)時(shí)，打開(kāi)防盜報(bào)警器，一旦有不法分子進(jìn)入，報(bào)警器就能準(zhǔn)確及時(shí)報(bào)警，使居民能夠采取及時(shí)措施減少損失。

二、方案設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)采用555時(shí)基電路和音響裝置設(shè)計(jì)制作觸摸式防盜報(bào)警裝置。本設(shè)計(jì)將研究整個(gè)電路的性質(zhì)和基本情況，學(xué)習(xí)單元電路在整個(gè)電路中的作用和基本原理。對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)分析，并改進(jìn)處理，利用電路圖繪制軟件，重新繪制電路圖，設(shè)計(jì)PCB電路板，并通過(guò)書(shū)籍和教科書(shū)中的極網(wǎng)絡(luò)信息查找相關(guān)信息。根據(jù)觸摸式防盜報(bào)警電路的工作原理，以及其各組成部分和單元電路的工作原理。單元電路包括電源電路、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、多諧振蕩器電路和功率放大電路。分析了報(bào)警器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各元件的使用情況。對(duì)電路中各元件的功能進(jìn)行了分析和研究。通過(guò)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，了解觸摸式防盜報(bào)警器的生產(chǎn)工藝。

通過(guò)查閱大量相關(guān)技術(shù)資料，結(jié)合本人的實(shí)際知識(shí)，主要提出了兩種實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的技術(shù)方案。接下來(lái)，我將說(shuō)明這兩種方案的組成圖和實(shí)現(xiàn)原理，分析比較它們的特點(diǎn)，并說(shuō)明最終選擇方案的原因。

（一）方案比較

為了達(dá)到同樣的目的，可以采用不同的方案。為了達(dá)到同樣的目的，主要介紹了以下兩種方案。比較了兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)。

1.方案一

方案一原理框圖如圖1所示。

方案一概述：整個(gè)系統(tǒng)可分為五個(gè)模塊。首先，電源模塊，考慮到使用的電壓是5V，所以可以使用直流電源，這是方便和可調(diào)的。其次，采用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)模塊控制輸出電壓，驅(qū)動(dòng)報(bào)警芯片。然后是一個(gè)多諧振蕩電路，直接驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。輸出信號(hào)在運(yùn)算放大器電路中被放大，最后通過(guò)揚(yáng)聲器。反射的是聲音信號(hào)。

2.方案二

方案二原理框圖如圖2所示。

方案二概述：整個(gè)系統(tǒng)還可分為五個(gè)模塊。首先，考慮到電源模塊中使用的電壓為5v，可以先用橋棧整流，再進(jìn)行濾波，然后利用常用的穩(wěn)壓芯片7805得到實(shí)驗(yàn)所需的5v電壓。其次，采用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)模塊控制輸出電壓，驅(qū)動(dòng)報(bào)警芯片。然后是三音模擬報(bào)警集成電路，直接驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。它可以產(chǎn)生三種不同類(lèi)型的模擬報(bào)警聲，是制作各種報(bào)警的良好聲源。產(chǎn)生的信號(hào)由音頻功率放大器放大。最后，產(chǎn)生模塊的揚(yáng)聲器產(chǎn)生響亮的報(bào)警聲。

（二）方案論證

第一和第二種方案在理論上是可行的。但是每一種方法都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。與方案2相比，方案1更簡(jiǎn)單，方案1的可操作性更強(qiáng)。使用的設(shè)備基本上是我們?cè)谡n本上學(xué)到的知識(shí)。這樣便于控制和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。方案中使用的直流電源比方案2中的橋式疊層整流器方便得多。方案2中的三音模擬聲集成電路模塊優(yōu)于方案1中的多諧振蕩模塊，可以直接驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。它可以產(chǎn)生三種不同類(lèi)型的模擬報(bào)警聲，是制作各種報(bào)警的良好聲源。在Proteus的軟件實(shí)現(xiàn)方案中，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)Proteus器件的軟件實(shí)現(xiàn)難度。另外，方案2中的音頻功率放大器也是我們以前從未學(xué)過(guò)的知識(shí)，因此其可操作性略低于方案1。

（三）方案選擇

采用方案一，直流電源操作簡(jiǎn)單，所需電壓值也易于調(diào)整。雖然方案2中的三聲模擬集成電路功能很好，但在Proteus仿真軟件中卻找不到。所以KD9561只能被其他設(shè)備取代。方案一在構(gòu)件上容易找到，所以選擇方案一進(jìn)行設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

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[2]陳永強(qiáng)等.模擬電子技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2013.

作者簡(jiǎn)介：任倪宏（1999-），男，漢，四川遂寧，本科，研究方向：軌道交通信號(hào)與控制

張杰（1998-），男，漢，四川巴中，本科，研究方向：軌道交通信號(hào)與控制

唐濤（1999-），男，漢，四川德陽(yáng)，本科，研究方向：軌道交通信號(hào)與控制

劉涓（1999-），女，漢，四川成都，本科，研究方向：軌道交通信號(hào)與控制