抽屜防盜自動(dòng)報(bào)警器

1、目錄1引言12設(shè)計(jì)原理及概述23內(nèi)容及要求24方案設(shè)計(jì)25元件清單36硬件電路設(shè)計(jì)3發(fā)射電路3接收電路4放大電路4報(bào)警電路57軟件模擬設(shè)計(jì)68仿真模擬及結(jié)果測試79設(shè)計(jì)中的問題及解決方法710參考文獻(xiàn) 811課程設(shè)計(jì)總結(jié) 8抽屜防盜自動(dòng)報(bào)警器1引言報(bào)警器的應(yīng)用非常廣泛。在汽車、摩托車報(bào)警器，倉庫大門，以及家庭保安系 統(tǒng)中，幾乎無一例外地使用了報(bào)警器電路。隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，人們對報(bào) 警器的性能提出了越來越高的要求。傳統(tǒng)的報(bào)警器通常采用觸摸式、開關(guān)報(bào)警器等。 這類報(bào)警器具有性能穩(wěn)定、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，但是也具有應(yīng)用范圍窄等缺點(diǎn)。而且安 全性能也不是很好。光電報(bào)警就很好的改善了這點(diǎn)。如今，光

2、電報(bào)警器已經(jīng)廣泛應(yīng)用 到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、自動(dòng)化儀表、醫(yī)療電子設(shè)備等領(lǐng)域本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)借助于模擬電路和數(shù) 字邏輯電路，采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，使設(shè)計(jì)變得簡單、方便、靈活性強(qiáng)。電路簡單 容易實(shí)現(xiàn)，工作穩(wěn)定，因此得到了廣泛的應(yīng)用。2原理及概述傳感器是指能感受規(guī)定的被測量并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝 置。通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。傳感器的原理有各種各樣，光電式傳感器， 是將光通量轉(zhuǎn)化為電量的一種傳感器，光電式傳感器的基礎(chǔ)是光電轉(zhuǎn)換元件的光電 效應(yīng)。由于光電測量方法靈活多樣，可測參數(shù)多眾多，一般情況下具有非接觸、高 精度、高變率、高可靠性和反應(yīng)快等特點(diǎn)，加之激光光源、光柵、光學(xué)碼盤、CCD 器件

3、、光導(dǎo)纖維等的相繼出現(xiàn)和成功應(yīng)用，使得光電傳感器的內(nèi)容及其豐富，在檢 測和控制領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。3內(nèi)容及要求內(nèi)容：本課程設(shè)計(jì)就是用發(fā)光電器件發(fā)光二極管和光敏二極管組成防盜電路。發(fā)光 二極管和光敏二極管組成一類似開關(guān)作用，再通過一發(fā)光二極管和蜂鳴器發(fā)出警告。設(shè)計(jì)電路應(yīng)包括兩部分：硬件電路和軟件模擬。其中，硬件電路又包括調(diào)制 電路，發(fā)光電路，接收電路，放大電路和報(bào)警電路。如下：調(diào)制電路 _ 發(fā)光 J光電管_k放大電路_報(bào)警電路要求:根據(jù)光電式傳感器的工作原理，設(shè)計(jì)一種防盜電路裝置。利用光敏二極管代 替開關(guān)，銜接報(bào)警電路。要求正常情況下，三極管不導(dǎo)通；小偷侵入時(shí)，光敏二極 管接收不到光，不導(dǎo)通，

4、三極管導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路，二極管發(fā)光，蜂鳴器鳴叫?？?電路應(yīng)包括與傳感器元件相接的調(diào)制電路、放大電路和報(bào)警電路。4方案設(shè)計(jì).發(fā)光電路和接收電路都用同一個(gè)調(diào)制電路來啟動(dòng)，可以通過延長導(dǎo)線來使延長發(fā)光二極管和光敏二極管的距離，可以保證系統(tǒng)在一定器件的條件下作用距離較 遠(yuǎn)。5元件清單元件名稱類別數(shù)目音頻集成功放LM386LM386N-31定時(shí)黠NE555P1電阻RoR7200 Q2電阻r,r31K2電阻&20 1電阻RaIOK 1電阻&500K Q1電阻R6200 Q1電容GIOOnFS1電容G F1耦合電容G100 F1發(fā)光二極管DSl1光敏二極管DS22發(fā)光二極管DJ1三極管901

5、41蜂鳴器LSlBUZZER1直流電源VCC1褸地元件2導(dǎo)線若干6硬件電路設(shè)計(jì)發(fā)射電路用NE555組成的多諧振蕩器作為調(diào)制電源組成如下的調(diào)制電源電路，再接上接收電路接收電路跟發(fā)射電路類似，用光敏二極管代替發(fā)光二極管并充當(dāng)開關(guān)的作 用。正常情況下，發(fā)光二極管和光敏二極管對應(yīng)，光敏二極管接到光線導(dǎo)通， 輸出高電平。當(dāng)有小偷經(jīng)過時(shí)，光敏管接收不到光，不導(dǎo)通，輸出低電平。 放大電路利用LM386鎖相集成電路對光敏管的信號(hào)進(jìn)行放大。如下圖所示:LSl>S2ZI3接信號(hào)輸入，5是信號(hào)輸出后接報(bào)警電路。LM386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調(diào)整、電源電壓范圍 大、外接元件少和總諧波失

6、真小等優(yōu)點(diǎn)。LM386內(nèi)部電路原理圖如圖所示。與通用型集成運(yùn)放相類似，它是一個(gè)三級(jí)放大 電路管；R和仏組成鏡像電流源作為Tl和T2的有源負(fù)載；h和TJ信號(hào)從管的基極輸入, 從T2管的集電極輸出，為雙端輸入單端輸出差分電路。使用鏡像電流源作為差分放大 電路有源負(fù)載，可使單端輸出電路的增益近似等于雙端輸出電容的增益。第二級(jí)為共射放大電路，T；為放大管，恒流源作有源負(fù)載，以增大放大倍數(shù)。第三級(jí)中的Tjt和T9管復(fù)合成PNP型管，與MPW型管TKI構(gòu)成準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí)。二極 管口和D為輸出級(jí)提供合適的偏置電壓，可以消除交越失真。引腳2為反相輸入端，引腳3為同相輸入端。電路由單電源供電，故為OTL電路。 輸

7、出端（引腳5）應(yīng)外接輸出電容后再接負(fù)載。電阻&從輸出端連接到T2的發(fā)射極， 形成反饋通路，并與&和RtS構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)，從而引入了深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋，使整個(gè) 電路具有穩(wěn)定的電壓增益。T2Hri ;增益:;設(shè)置Z接旁路7肪 電路反相 輸入D2I r 同電T7 7I俞出輸入級(jí)；LM386內(nèi)部電路原理鹵報(bào)警電路報(bào)警電路用一個(gè)三極管來導(dǎo)通。正常情況下，三極管不導(dǎo)通，報(bào)警電路不同。 當(dāng)接到檢測低電平信號(hào)，即有外人打開時(shí)，三極管導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路，二極管發(fā) 光，蜂鳴器鳴叫。其電路圖如下：VCC丄7軟件模擬設(shè)計(jì)根據(jù)各部分功能電路，用PROTEL畫出電路圖進(jìn)行仿真，得出總電路如下:8仿真模擬及結(jié)果

8、測試仿真過程中，當(dāng)按下開關(guān)時(shí)系統(tǒng)正常工作，防盜電路沒驅(qū)動(dòng)，沒有警報(bào)信號(hào)。用打開開關(guān)來模擬小偷侵入，即光敏二極管光線被檔住，接收不到光，不導(dǎo)通, 此時(shí)三極管導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路，發(fā)光二極管發(fā)光，蜂鳴器鳴叫，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能, 電路設(shè)計(jì)成功！9設(shè)計(jì)中的問題及解決方法此次設(shè)計(jì)時(shí)，遇到許多問題：首先，在電路圖的連接中，因?yàn)閷τ陔娐吩聿缓?掌握，所以在連接時(shí)有時(shí)會(huì)連接錯(cuò)誤。其次，對芯片某些引腳的功能了解的不夠 透徹，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)電路時(shí)出現(xiàn)了接線錯(cuò)誤。除此之外在對電阻電容的挑選上，有時(shí) 會(huì)因阻值、容值的選擇不當(dāng)，而出現(xiàn)錯(cuò)誤，從而使整個(gè)設(shè)計(jì)不夠完美。但這些問 題都即時(shí)的得以解決。10參考文獻(xiàn)1 傳感器及檢測技術(shù)高等教育出版社2 自動(dòng)檢測技術(shù)機(jī)械工業(yè)出版社3 傳感器電子學(xué)宇航出版社4 傳感器實(shí)際應(yīng)用電路設(shè)計(jì)電子科技大學(xué)出版社5 光電式傳感器相關(guān)資料11課程設(shè)計(jì)總結(jié)通過這周的課程設(shè)計(jì)，使我更進(jìn)一步的了解了傳感器原理的相關(guān)知識(shí)，加深 了對各芯片的了解，初步達(dá)到了設(shè)計(jì)目的和要求。提升了自己的實(shí)際實(shí)踐能力。 明白了設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于傳感器測距方面的課題應(yīng)從哪幾方面入手。例如程序?qū)崿F(xiàn)， 芯片的選擇和連接，芯片在電路中起到什么作用，以及如何起到這樣的作用。此 外也加強(qiáng)了我搜集資料和整理資料的能力，提髙了自己動(dòng)手分析問題、解決問題 的能力。這些都對我以后的工作進(jìn)行了即時(shí)的訓(xùn)練。并且在設(shè)計(jì)中遇到了