電子元器件調研與門窗群防盜系統設計

1、電子元器件調研與系統設計報告指導教師評語考勤（10）守紀（10）報告（30）作品（30）答辯（20）總成績（100）專 業(yè)： 電氣工程 班 級： 電氣2014-1班 姓 名： 學 號： 指導教師： 自動化與電氣工程學院2016 年 7月 13日1.設計題目門窗群防盜報警器2.設計目的通常,竊賊以門窗為突破口,撬門鈕鎖乘機行竊。門窗成為預防竊賊入室作案的關鍵性防線。為此,市場上各種基于門窗的形形色色的防盜報警器層出不窮,令人眼花繚亂。通過調查發(fā)現,幾乎所有的門窗防盜警報器都存在一個共同的不足:無法區(qū)分主人和竊賊,只要主人動一下門窗,均會引發(fā)亂響亂叫,虛張聲勢,不但吵鬧令人煩,而且謊報軍情天天狼來

2、了!為了解決這一問題，制作了這臺新穎獨特、具有識別功能的門窗防盜報警器,經實際安裝使用,認為它工作穩(wěn)定可靠、報警準確、發(fā)聲響亮、用電節(jié)省。3.設計任務 (1)設計一個門窗群報警器，主人出門時按下開關啟動報警器，經過一段時間的延遲后電路才進入檢測報警狀態(tài)（此段延遲時間供房屋主人開關門窗所用）， (2)當竊賊從門或者窗進入家里時，觸發(fā)裝置“開通”，經過一段時間的延遲后（此段延遲時間供主人開門入室后，切斷暗開關SA，避免誤報警），報警聲響起。 (3)一旦報警聲響起，即使竊賊關好門窗或發(fā)現干簧管及其引線并破壞，報警聲也不會停止。只有切斷暗開關SA，才能使電路斷電停止報警。4.市場調研4.1市場調研的背

3、景和內容隨著時代的不斷進步，人們對自己所處環(huán)境的安全性提出了更高的要求，尤其是在家居安全方面，不得不時刻留意那些不速之客?，F在現在很多住戶都安裝了智能報警系統，因而大大提高了家里的安全程度，有效保證了主人的人身財產安全。4.2相關元器件的市場調研與選擇 表1 元器件調研情況表序號元件名稱規(guī)格型號調研單價/元數量備用數量該元件費用13k碳膜電阻器RTX-1/4W型0.1100.12470k碳膜電阻器RTX-1/4W型0.1100.131k碳膜電阻器RTX-1/4W型0.1100.141M碳膜電阻器RTX-1/4W型0.1200.254.7F電解電容器CD11-16V型0.5111.0633F電解

4、電容器CD11-16V型0.5111.070.1F瓷介電容器CT1型0.5111.08撥動開關CKB-2型1.0101.09干簧管JAG-4型、常開觸點1.0101.010蜂鳴器5V有源型3.0103.011晶體二極管1N4148型、硅開關管0.5211.512晶體三極管9014型、1000.5211.513晶體三極管8050型、1000.5111.014單向晶閘管MCR100-81.0112.015單向晶閘管MCR100-61.000016時基集成電路NE555P2.0114.0注：其他期間均按照元件清單購買，調研地點均為西北電子商貿城。5. 系統功能家庭盜賊侵入主要是門和窗，門盜的比例又大

5、于窗盜。在每個住戶大門和窗戶上安裝有一個門磁感應器。如有盜匪撬門或翻窗，探測部分會即刻將此開關信號轉變?yōu)殡娦盘杺鬏斀o家庭報警主機，報警主機立馬發(fā)出響亮的聲音，震懾盜賊。此外，為了防止造成天天“狼來了”這一情況，本報警器特加入了防誤報系統，在房屋主人按下啟動開關后約30s內，可從容不迫地離開房間，報警器不會被觸發(fā)；在房屋主人從外回家開門時，報警器經過約15s后才會被觸發(fā)，主人在此30s內切斷電源暗開關即可防止報警。再者，報警部分一旦被觸發(fā)，竊賊即使很快關好門窗或發(fā)現干簧管E及其引線并破壞，報警部分也不會停止工作。6.設計方案 根據設計任務，經過分析可把電路分為3個部分，分別為主機部分、報警部分、

6、探測部分。探測部分如圖1所示，實際上是干簧管E與小磁鐵構成的磁控開關（也叫磁控傳感器）。其作用是將檢測到的門窗位移信號轉為相應的開關電信號，實際可根據門窗的多少，選用N組這樣的磁控開關串聯（指干簧管）起來，分別安裝在各門窗上。報警部分如圖2所示，采用蜂鳴器HA，它在通電后能夠反復發(fā)出警笛聲，能夠引起人們的警覺;可及時向主人及近鄰告警。 圖1 探測部分 圖2 報警部分主機部分如圖3所示，它主要由設計獨特的開機延遲監(jiān)測開關和觸發(fā)延遲報警開光兩部分組成，以巧妙實現“識別”功能。開機延遲監(jiān)測開關能夠在每次接通主機電源時，延遲一段時間后才允許對來自探測部分的開關電信號作出響應其中:晶體三極管VT1、晶體

7、二極管VD1、電容器C1、電阻器R1和R2組成開機延遲開關，晶體三極管VT2、電容器R3組成單向晶體管VS觸發(fā)器電路，而晶體三極管VT2的狀態(tài)、乃至作為電子開關主回路的單向晶閘管VS的通斷與否，均受到開機延遲開關和探測電路開關電信號的雙重控制。觸發(fā)延遲報警開關電路在每次有效探測到門窗打開信號(即VS開通)后，能夠延時接通蜂鳴器HA的電源。其中:“555”時基集成電路A與電阻器R4、電容器C3,晶體二極管VD2等構成簡易單穩(wěn)態(tài)延時電路，晶體三極管VT3和限流電阻器R5構成電子開關。顯然，要使蜂鳴器HA通電工作，就必須滿足開機延遲監(jiān)測開關和觸發(fā)延遲報警開關依次“開通”這樣一個先決條件。圖3 主機部

8、分6.2 整個電路工作過程 圖4 門窗群防盜報警器電路圖 整個電路如圖4所示，它的工作過程為:由于小磁鐵和干簧管E固定在門窗上，所以在門窗關閉時干簧管E內部的兩個常開觸點受外磁力作用呈閉合狀態(tài)，接通電源開關SA，電池G通過電阻器R1和晶體三極管VT1的發(fā)射結對電容器C1充電，充電電流使晶體三極管VT1飽和導通，此時開門窗，雖然干簧管E內部兩觸點隨之斷開，但由于晶體三極管VT1呈導通狀態(tài)，故不會觸發(fā)后級電路工作。主人可利用這段時間從容不迫地離開房間，并鎖好大門，經約30s后，電容器C1充電接近結束，晶體三極管VT1趨向截止，電路自動進入監(jiān)測狀態(tài)。此后，一旦有竊賊破門窗入室，隨著門窗被打開，小磁鐵

9、就會遠離干簧管E，使得干簧管E內部的兩個觸點依靠自身彈性跳開，晶體三極管VT2基極通過電阻器R2獲得偏流，晶體三極管VT2導通，單向晶閘管VS獲合適觸發(fā)電流(實測1002VT3晶體三極管8050型、1001VD1、VD2晶體二極管1N4148型、硅開關管2R1、R2碳膜電阻器RTX-1/4W型、1M2R3碳膜電阻器RTX-1/4W型、3k1R4碳膜電阻器RTX-1/4W型、470k1R5碳膜電阻器RTX-1/4W型、1k1C1電解電容器CD11-16V型、4.7F1C2瓷介電容器CT1型、0.1F1C3電解電容器CD11-16V型、33F1SA撥動開關CKB-2型（僅用其中一擲）1G干電池1.

10、5V、5號干電池1塑料電池架6V、3V塑料5號電池架各一個2E干簧管JAG-4型、常開觸點1小磁鐵條形永久磁鐵1HA蜂鳴器5V有源型19.總結9.1設計小節(jié) (1)設計實習是一次理論聯系實際的活動,它不既要求我們懂得理論知識,而且要求我們有變通能力,在一種方法走不同的情況下,能有冷靜的頭腦找出其他的方法,然后通過合理的路線達到我們的目標。 (2)設計實習能很好的把我們平時學到的書本知識與實際相結合,做到學以致用。 (3)設計實習能很好的鞏固和發(fā)展我們平時學習的知識和具備的能力,加深對理論知識的理解,并留下很深的印象。 (4)設計實習很好的鍛煉了我們的動手能力和交流能力,使我們的綜合能力得到了提

11、高。9.2設計體會 這次課程設計的時間較短，但我在這短短的一周內得到了不小的收獲，發(fā)現了自己的很多不足，知識體系上的漏洞，看到了自己的實踐經驗還是比較缺乏，理論聯系實際的能力還急需提高。首先選到這個題目，我們就開始收集大量的資料，包括555芯片的原理，單穩(wěn)態(tài)延時電路，以及與防盜報警課程設計相關的各類知識，我們了解了很多之前并未注意的知識。設計的過程比較容易，實質就是單穩(wěn)態(tài)延時電路。拿到元件后，我們花了很長時間查閱各器件的功能引腳，詳細了解了每個元件的功能后，為了使布線圖美觀和布線最優(yōu)，我花了半小時用鉛筆花布線圖，準備工作做好后，萬事俱備，很快就把線連好了，正因如此，我感覺自己的布線還比較美觀和簡練，只有一根由于遺漏產生的飛線。當焊接完電路，聽到報警聲時，我十分高興。理論聯系實際給人對知識一種積極向上的對知識的渴望，此次實驗取得了圓滿的成功，通過這次實驗，開闊了我門的視野，提高了我們的興趣。在今后的學習中我們仍可以進行這方面的嘗試，開拓自己的眼界和操作能力，提高自己的動手制作能力，在動