畢業(yè)設(shè)計（論文）防盜報警器設(shè)計

1、永城職業(yè)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）題目防盜報警器設(shè)計系別電子信息工程系專業(yè)電子信息工程技術(shù)班級姓名學(xué)號指導(dǎo)教師日期2011-10-15目 錄摘要3引言.31 方案討論41.1 方案一41.2 方案二41.3 方案比較52 原理說明63 單元電路73.1 倍頻振蕩器電路83.2 隔離振蕩器電路83.3高頻放大輸出電路93.4 報警音效電路93.5 電源電路104 元件選擇115 元件清單126 電路總圖147 仿真分析158 心得體會179參考文獻181 摘要 本次課設(shè)主要完成了無線防盜報警器的電路設(shè)計工作。電路的主要功能是當(dāng)房間被撬開時，電路能發(fā)射出高頻載波信號，此信號可通過fm調(diào)頻收音機

2、接收。主要方法是利用振幅調(diào)制的原理，將石英晶體產(chǎn)生的信號經(jīng)八倍放大后做為高頻載波，用報警音效對其進行調(diào)制。在課設(shè)中，由于仿真軟件條件限制，沒能仿真出最終結(jié)果。但是經(jīng)過科學(xué)的理論分析可得出，此電路是能夠完成實驗任務(wù)的。 家庭自動化系統(tǒng)是適應(yīng)生活對家庭功能逐漸增長的需求起來的一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)的、構(gòu)成和配置因國度、家庭的實力、家庭的知識結(jié)構(gòu)以及個人喜好的不同而不同。因此，家庭自動化系統(tǒng)的配置與住宅小區(qū)的定位（安置型、實用型、舒適型還是豪華型）以及住戶的類型比例（經(jīng)濟實力、知識結(jié)構(gòu)等）有著密切的關(guān)系。 引言 在當(dāng)今高速發(fā)展的中，人們對自身所處的環(huán)境越來越關(guān)心，居家安全已成為當(dāng)今小康之家優(yōu)先考慮的。當(dāng)您

3、上班家中無人，或者僅有老人孩子在家，或者您晚上在家熟睡，您必須確保家庭成員和財產(chǎn)的絕對安全。 ，眾多住宅小區(qū)的安防防犯主要倚靠安裝防盜窗、防盜門以及人工防犯。這樣不僅有礙美觀，不符合防火的要求、而且不能有效地防止壞人的侵入?，F(xiàn)在全國都在開展建設(shè)安全文明的小區(qū)活動，提出取消防盜網(wǎng)，“走出牢籠”的口號。因此為配合捷報花園的現(xiàn)代化管理，擔(dān)當(dāng)起整個小區(qū)的安全保衛(wèi)，給住戶一個安全舒適的居住環(huán)境，本方案提供一套技術(shù)先進、性能完善的aurine家庭報警系統(tǒng)，組成小區(qū)內(nèi)的智能安全防范系統(tǒng)。aurine作為一家專業(yè)安全服務(wù)公司，采用先進的技術(shù)，加以豐富的保安實際經(jīng)驗和知識，向社會提供各種超值安全設(shè)備服務(wù)，給用戶

4、帶來安全和放心。 2 總體方案設(shè)計1 方案討論1.1 方案一用倍頻振蕩器，隔離振蕩器，高頻放大輸出電路，報警音效電路和電源電路組成無線防盜報警電路。用戶可使用fm調(diào)頻收音機在遠處接收到報警信號。將bc產(chǎn)生的基準(zhǔn)頻率信號經(jīng)倍頻振蕩器四倍頻放大后，送入隔離放大器進一步二倍頻放大，產(chǎn)生八倍頻超高頻信號加至高頻放大輸出電路。報警音效電路通電工作后，從ic1的out端輸出報警音效電信號，該信號經(jīng)v4放大后，用變化的音頻振蕩信號對超高頻振蕩信號進行調(diào)制，調(diào)制后的高頻載波信號通過w發(fā)射出去。用戶在遠處通過fm調(diào)頻收音機即可接收到報警音響信號。1.2 方案二 用無線發(fā)射器電路，無線接收報警器電路，穩(wěn)壓濾波電路

5、，延時報警開關(guān)電路等組成無線防盜報警電路。無線發(fā)射電路由無線發(fā)射模塊ic1，電源開關(guān)s1和電池gb1組成，無線接收報警器電路由無線接收模塊ic2，功率開關(guān)集成電路ic4和語音報警揚聲器ha等組成，穩(wěn)壓濾波電路由三端穩(wěn)壓器ic3和濾波電容器c2組成，其作用是為無線接收模塊ic2提供+5v工作電壓，延時報警開關(guān)電路由功率開關(guān)集成電路ic4和電容器c3，電阻器r2等組成，可控制語音報警揚聲器ha每次發(fā)聲時間不少于30s。s2為復(fù)位開關(guān)。無線發(fā)射器由房間主人隨身攜帶，無線接收報警器安裝在受控門上。當(dāng)房間關(guān)閉時，按扭s2及ic4內(nèi)部的電子開關(guān)均處于斷開狀態(tài)，整個遙控接收警報語音電路不工作。房間主人開門時

6、，通過無線發(fā)射器向接收報警器發(fā)出控制指令，此時，內(nèi)部電子開關(guān)仍處于斷開狀態(tài)，報警器不發(fā)聲。當(dāng)竊賊撬開房門時，ic2無法得到無線遙控指令，其內(nèi)部電子開關(guān)受觸發(fā)而接通，語音報警揚聲器ha發(fā)出“抓賊呀”的喊聲。ha能夠延時發(fā)聲約30秒。方案二的電路圖如圖2。圖2 方案二電路圖1.3 方案比較方案一和方案二都能很好的完成實驗功能，其中，方案一所用原理為振幅調(diào)制，簡單易懂，用報警音效電信號控制高頻載波的振幅。方案二的原理是用到無線發(fā)射模塊和無線接收模塊，通過接收無線電信號，改變電平高低，從而控制報警器的工作狀態(tài)。從原理上看兩個方案都沒有問題，考慮實際的條件，由于ewb軟件中沒有方案二中所要求的無線發(fā)射和

7、接收模塊，所以本次課程設(shè)計最終選擇的是方案一。2 原理說明：在前一節(jié)的方案比較中已簡單介紹了電路原理，現(xiàn)做詳細的電路工作原理說明。電路中，倍頻振蕩器電路由石英晶體振蕩器bc，電容器c1-c6，電阻器r1-r4，電感器l1和晶體管v1組成；隔離放大器電路由晶體管v2和電阻器r5-r8，電容器c7-c10，電感器l2組成；高頻放大輸出電路由晶體管v3,v4，電阻器r9-r11，電容器c11,c12，電感器l3和天線w組成；報警音效電路由電阻器r12，穩(wěn)壓二極管vs，電容器c13和音效集成電路ic1組成；電源電路由三端穩(wěn)壓集成電路ic2，濾波電容器c14-c16，電源開關(guān)s和電池gb組成。平時，電源

8、開關(guān)（作為觸發(fā)開關(guān)安裝在門窗等防盜警戒部位）處于斷開狀態(tài)，整個報警器電路均不工作。當(dāng)盜賊撬開門窗行竊時，s受觸發(fā)而接通，+12v電壓經(jīng)ic2穩(wěn)壓為+9v，供給v1-v3；+9v電壓還經(jīng)r12限流及vs穩(wěn)壓后，為ic提供3v工作電壓。bc產(chǎn)生的基準(zhǔn)頻率信號經(jīng)倍頻振蕩器四倍頻放大后，送入隔離放大器進一步二倍頻放大，產(chǎn)生八倍頻超高頻信號加至高頻放大輸出電路。報警音效電路通電工作后，從ic1的out端輸出報警音效電信號，該信號經(jīng)v4放大后，用變化的音頻振蕩信號對超高頻振蕩信號進行調(diào)制，調(diào)制后的高頻載波信號通過w發(fā)射出去。用戶在遠處通過fm調(diào)頻收音機即可接收到報警音響信號。無線防盜報警器電路圖如圖3。

9、圖3 無線防盜報警器電路圖3 單元電路3.1 倍頻振蕩器電路倍頻振蕩器電路是將石英振蕩器發(fā)出的頻率經(jīng)四倍頻放大后輸出。電路如圖1。圖1 倍頻振蕩器分電路圖3.2 隔離振蕩器電路 隔離振蕩器與倍頻振蕩器電路原理一樣，利用npn型晶體管工作在放大區(qū)。圖2 隔離振蕩器分電路圖3.3高頻放大輸出電路高頻振蕩器電路的原理為振幅調(diào)制，如圖4。圖4 振幅調(diào)制高頻放大輸出部分分電路圖如圖5.圖5 高頻放大輸出分電路3.4 報警音效電路報警音效集成電路ic1用kd9561，是四音模擬集成電路。它能夠發(fā)出消防車“嗚嗚”，警報聲，警車聲，“叮當(dāng)”聲，和“噠噠”的機槍聲。kd9561采用軟包裝封裝，用環(huán)氧樹脂將集成音

10、樂芯片封裝在一個小印制電路板上。3.5 電源電路電源電路中采用了ic2，lm7809是一種三固定端線性模擬穩(wěn)壓集成電路。通常作為穩(wěn)壓保護電路，在本電路中，為vt1,vt2,vt3提供正常的工作電壓。電源電路如圖6.圖6 電源分電路4 元件選擇r1-r12選用1/4w金屬膜電阻器或碳膜電阻器。c1-c4，c6-c8，c10-c12和c14均選用高頻瓷介電容器；c5和c9均選用瓷介微調(diào)電容器；c13，c15和c16均選用耐壓值為16v的鋁電解電容器。v1和v2選用s9014或3dg130c型硅npn晶體管；v3選用s9018或3dg80型高頻硅npn晶體管；v4選用s8050或c8050型硅npn

11、晶體管。ic1選用kd9561型報警音效集成電路；ic2選用lm7809型三端穩(wěn)壓集成電路。l1-l3均使用直徑1.2mm的漆包線在直徑5mm的圓柱體上繞制后脫胎成空心線圈，l1繞6匝,l2繞5匝，l3繞4匝。bc應(yīng)根據(jù)報警器使用的工作頻率（為bc基準(zhǔn)頻率的8倍）而定，若報警用工作頻率選用96mhz，則bc應(yīng)選用頻率為12mhz的石英晶體振蕩器。s可使用微動開關(guān)或磁控干簧管。無線w可使用多股膠線或拉桿天線，使用時應(yīng)掛在離地面3-5m的高處。5 元件清單表1 元件清單表元器件名單參數(shù)或型號數(shù)量電阻822100122011k12k14.7k15.6k215k120k2電容10p215p118p22

12、7p1100p1120p21000p2有極性電容47u1100u2微調(diào)電容18p2穩(wěn)壓二極管3v1電感4匝15匝16匝1晶體管s90132s90181s80501集成電路kd95611lm78091石英晶體12mhz1微動開關(guān)1天線1電源12v16 電路總圖圖5 總電路圖7 仿真分析對無線防盜報警器電路的仿真采用了ewb軟件，由各分電路仿真組成。倍頻電路仿真如圖6.圖6 倍頻圖黑色波形表示的是輸入波，紅色波形表示的輸出波，由仿真波形可知，輸出波的頻率是輸入波頻率的兩倍。振幅調(diào)制如圖7.圖7 振幅調(diào)制圖由仿真波形看出，載波信號的振幅與調(diào)制信號的大小成線性關(guān)系，而它的頻率和相位不變。8 心得體會在

13、沒有做課程設(shè)計以前覺得課程設(shè)計只是對這一學(xué)期來所學(xué)知識的單純總結(jié)，但是通過這次做課程設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。課程設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次課程設(shè)計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次課程設(shè)計，我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。在這次課程設(shè)計中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。我的心

14、得也就這么多了，總之，不管學(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負的感覺。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了。在此要感謝我們的指導(dǎo)老師對我們悉心的指導(dǎo)，感謝老師們給我們的幫助。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常

15、重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次課程設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。參考文獻1 劉泉 通信電子線路 武漢理工大學(xué)出版社 2005年1月版2 張慶全 經(jīng)典實用電路大全 機械工業(yè)出版社 2008年1月版3 傅勁松 電子制作實例集錦 福建科學(xué)出版社 2006年1月版4 肖景和 趙健 初學(xué)無線電-電子電路分析 人民郵電出版社 2006年1月版5 晶體管技術(shù)編輯部 電子電路設(shè)計與制作 科學(xué)出版社 2005年9月版6 肖玲妮，袁增貴.protel 99 se印刷電路板設(shè)計教程m.北京：清華大學(xué)出版社，2003.7 譚浩強.c語言程序設(shè)計教程m.北京：高等教育出版社