防盜報警電路的設(shè)計

TOC\o"1-4"\h\z\u第1章概述 21.1課題作用、實用價值 21.2防盜報警器電檢測的發(fā)展前景 2第2章基本原理與總體設(shè)計 42.1光電報警器原理介紹 42.1.1光電報警器總體原理 42.1.2光敏二極管原理介紹 42.1.3光電轉(zhuǎn)換原理 42.1.4光敏二極管伏安特性曲線 52.2整體框圖，各部分功能 52.2.1整體框圖 52.2.2電力框圖各部分的功能 62.2.2.1光電信號轉(zhuǎn)換電路功能 62.2.2.2控制電路功能 62.2.2.3報警電路功能 6第3章防盜報警器電路總體設(shè)計 73.1防盜報警器各部分電路設(shè)計 73.1.1光電信號轉(zhuǎn)換電路設(shè)計 73.1.2控制部分電路設(shè)計 73.1.3報警電路設(shè)計 83.2整體電路圖 83.2.1根據(jù)要求設(shè)計出總體電路圖 83.2.2整體電路工作原理 9第4章安裝與調(diào)試 104.1所需原件的統(tǒng)計與檢測 104.2搭接電路注意事項 104.2.1焊接電路 104.2.2焊接電路注意事項 104.2.3檢查焊點 114.3調(diào)試 114.3.1檢查原理圖及焊接電路連接是否正確 114.3.2檢查外界影響 11第5章總結(jié) 12參考文獻 13概述報警器的應(yīng)用非常廣泛。報警器可用于倉庫、住宅等地方的防盜報警。在汽車、摩托車、倉庫大門、以及家庭保安系統(tǒng)中，幾乎無一例外地都使用了報警器電路。在沒有人在的情況下它可以自動的完成報警任務(wù)，有效地防止盜竊的發(fā)生，使個人財產(chǎn)免受損失。光電二極管制作的抽屜防盜報警器具有簡單、方便、靈活性強、電路容易實現(xiàn)等特點，一量出現(xiàn)偷盜，通過揚聲器發(fā)出警報，達到報警作用課題作用、實用價值光電報警系統(tǒng)是一種重要的監(jiān)視系統(tǒng)，目前種類已經(jīng)很多。有對飛機導(dǎo)彈等軍事目標入侵進行的報警系統(tǒng)，也有對機場、重要設(shè)施或危禁區(qū)域防范進行報警的系統(tǒng)，也有也有在生產(chǎn)過程監(jiān)控裝置里進行監(jiān)督控制的報警系統(tǒng)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的報警系統(tǒng)深入到人們的日常生活工作中，目前大量采用的信號報警裝置就是閃光信號裝置。閃光信號報警器接受來自現(xiàn)場儀表和其它盤裝、架裝儀表的越限接點信號,發(fā)出聲音及燈光報警信號,以引起操作人員警覺并及時采取措施,確保安全。目前，閃光信號報警器也是多種多樣，基于光敏電阻的閃光報警器就是其中一種，這種閃光報警器主要是由光敏電阻組成，利用光敏電阻的特性來完成它的閃光報警功能，確保人們生命財產(chǎn)安全。防盜報警器電檢測的發(fā)展前景在當今高速發(fā)展的社會中，入室盜竊率的不斷提高。家，學(xué)校宿舍，辦公室的財產(chǎn)安全存在很多的隱患，當家中無人或僅有老人孩子在家或者在家熟睡，必須確保家庭成員和財產(chǎn)的安全。眾多住宅小區(qū)，學(xué)校宿舍，辦公室的安防主要是依靠安裝防盜門、防盜窗以及人工防范來實現(xiàn)的。這樣不僅有礙美觀，而且還不能有效地防止小偷的侵入，而光電報警器就可很好解決這個問題。并且本人在高中時目睹了教師辦公室的防盜網(wǎng)被鋸開，電腦及貴重物品丟失的情況，所以從這件事切身地認識到了傳統(tǒng)防盜措施是遠遠不夠的，現(xiàn)在可以在窗戶和門上安上這種光電報警器，這樣可以更有效地防盜，并且還可以通過無線主機，實現(xiàn)遠程監(jiān)控，減少不少物力和財力，它可廣泛地應(yīng)用于智能化小區(qū),宿舍，辦公室，金融部門的儲蓄網(wǎng)點,寫字樓,倉庫,企事業(yè)單位等分散營業(yè)場所的安全防范中?；驹砼c總體設(shè)計光電報警器原理介紹光電報警器總體原理光電報警器的主要部分是光電傳感器。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，其中光電式傳感器，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)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，加之激光光源、光柵、光學(xué)碼盤、CCD器件、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。光敏二極管原理介紹光敏二極管的結(jié)構(gòu)與一般二極管相似。它裝在透明玻璃外殼中,其PN結(jié)裝在管的頂部,可以直接受到光照射。光敏二極管在電路中一般是處于反向工作狀態(tài),在沒有光照射時,反向電阻很大,反向電流很小,這反向電流稱為暗電流。當光照射在PN結(jié)上時,光子打在PN結(jié)附近,使PN結(jié)附近產(chǎn)生光生電子和光生空穴對。它們在PN結(jié)處的內(nèi)電場作用下作定向運動,形成光電流。光的照度越大,光電流越大。因此光敏二極管在不受光照射時,處于截止狀態(tài),受光照射時,處于導(dǎo)通狀態(tài)。光電轉(zhuǎn)換原理根據(jù)PN結(jié)反向特性可知，在一定反向電壓范圍內(nèi)，反向電流很小且處于飽和狀態(tài)。此時，如果無光照射PN結(jié)，則因本征激發(fā)產(chǎn)生的電子-空穴對數(shù)量有限，反向飽和電流保持不變，在光敏二極管中稱為暗電流。當有光照射PN結(jié)時，結(jié)內(nèi)將產(chǎn)生附加的大量電子空穴對（稱之為光生載流子），使流過PN結(jié)的電流隨著光照強度的增加而劇增，此時的反向電流稱為光電流。不同波長的光（蘭光、紅光、紅外光）在光敏二極管的不同區(qū)域被吸收形成光電流。被表面P型擴散層所吸收的主要是波長較短的蘭光，在這一區(qū)域，因光照產(chǎn)生的光生載流子（電子），一旦漂移到耗盡層界面，就會在結(jié)電場作用下，被拉向N區(qū)，形成部分光電流；彼長較長的紅光，將透過P型層在耗盡層激發(fā)出電子一空穴對，這些新生的電子和空穴載流子也會在結(jié)電場作用下，分別到達N區(qū)和P區(qū)，形成光電流。波長更長的紅外光，將透過P型層和耗盡層，直接被N區(qū)吸收。在N區(qū)內(nèi)因光照產(chǎn)生的光生載流子（空穴）一旦漂移到耗盡區(qū)界面，就會在結(jié)電場作用下被拉向P區(qū)，形成光電流。因此，光照射時，流過PN結(jié)的光電流應(yīng)是三部分光電流之和。光敏二極管伏安特性曲線1000lx1000lx800lx600lx400lx400-10-20-30-40608020輸出電流反向偏壓/V圖2.1.1光敏二極管的伏安特性曲線整體框圖，各部分功能整體框圖光電信號轉(zhuǎn)換光電信號轉(zhuǎn)換控制電路報警電路圖2.1電路整體框圖電力框圖各部分的功能光電信號轉(zhuǎn)換電路功能在外界光信號強度改變時，將信號轉(zhuǎn)化為電信號，將電信號傳送到轉(zhuǎn)換電路。控制電路功能將檢測電路傳送的信號轉(zhuǎn)換放大，從而控制報警電路。報警電路功能因控制電路產(chǎn)生電流兒導(dǎo)通，發(fā)出報警聲音，達到報警目的。防盜報警器電路總體設(shè)計防盜報警器各部分電路設(shè)計光電信號轉(zhuǎn)換電路設(shè)計光檢測電路主要由光敏電阻組成，即利用光敏電阻在亮暗的環(huán)境中的阻值差異使路導(dǎo)通或截止VD2CUVD2CUR1110KVT13DG201圖3.1光檢測電路設(shè)計圖控制部分電路設(shè)計此部分的電路主要器件是成電路KD9561的控制端來控制是否輸出，用KD9561的輸出端來產(chǎn)生脈沖信號。圖3.2KD9561結(jié)構(gòu)原理圖KD9561用途多用于四聲模擬電路。其基本參數(shù)為：三極管一半選擇8505或者9013.。帶O字母的引腳有3個，其中兩個是晶振頻率外接振蕩電阻的6、7引腳（OSC），還有一個是OUT引腳（3腳），就是三極管極電管信號放大輸出腳。報警電路設(shè)計報警電路接收控制電路信號，將揚聲器正確連接就可以達到要求。YDYDVT23DG201圖3.1.1報警電路設(shè)計圖整體電路圖根據(jù)要求設(shè)計出總體電路圖VT13DG201VT13DG201VT23DG201VD2CU_+4.5VYDR1110K453KR2240K２１８ICKD9561圖3.2.1防盜報警器整體電路圖整體電路工作原理圖3.3為該報警器電路圖。光敏二極管VD、晶體三極管VT1和電阻R1組成光控開關(guān)；集成電路IC、晶體三極管VT2和揚聲器Y組成了報警電路。平時開關(guān)SA受抽屜的推力作用而斷開，整個報警電路不工作，在白天打開抽屜時，盡管開關(guān)SA被接通，但因光敏二極管RG受光照，它的阻值變小，晶體三極管VT1處于截止狀態(tài)，報警電路不工作，揚聲器不發(fā)音，當夜晚打開抽屜時，光敏二極管RG沒有較強光線照射，阻值變大，晶體三極管VT1獲得合適偏流而導(dǎo)通，集成塊IC得到工作電壓，報警電路即工作。其輸出模擬警車電笛的音頻信號，并經(jīng)晶體三極管VT2放大后，推動揚聲器Y發(fā)出響亮的警笛聲來。安裝與調(diào)試所需原件的統(tǒng)計與檢測1、RG選用2CU型光敏二極管。2、IC選用KD－9561型四聲模擬報警器音響集成塊。3、VT1、VT2均選用3DG201硅三極管。4、R1和R2均用1/8碳膜電阻。5、Y采用2.5英寸電動揚聲器，阻抗為8Ω。6、電源用3節(jié)5號干電池。7、SA采用小型自復(fù)位常閉觸點微動按鈕開關(guān)。元件買在安裝前利用萬用表等設(shè)備進行測量，看其數(shù)值，參數(shù)等是否符合要求，然后進行安裝。搭接電路注意事項焊接電路按著設(shè)計完成的電路總圖，對元器件進行焊接。準備焊接時清潔被焊元件處的積塵及油污，再將被焊元器件周圍的元器件左右掰一掰，讓電烙鐵頭可以觸到被焊元器件的焊錫處，以免烙鐵頭伸向焊接處時燙壞其他元器件。焊接新的元器件時，應(yīng)對元器件的引線鍍錫。加熱焊接時，將沾有少許焊錫和松香的電烙鐵頭接觸被焊元器件約幾秒鐘。焊接元氣件的過程之中焊接時間應(yīng)在2-4秒。焊接時間不宜過長，否則不僅會燒毀元氣件、而且易使焊點容易脆裂。若是要拆下印刷板上的元器件，則待烙鐵頭加熱后，用手或銀子輕輕拉動元器件，看是否可以取下。焊接電路注意事項電路的搭建是在面板上完成的，必須弄清楚面板的內(nèi)部鏈接關(guān)系，以免造成電路的短路或者斷路。在連接電路時，常出現(xiàn)導(dǎo)線雖已插入插孔，但未能與面板內(nèi)部鐵片緊密接觸，是電路無法形成通路，從而導(dǎo)致實驗現(xiàn)象無法出現(xiàn)。由于電路較為復(fù)雜，連線較多，在實際連接時要十分注意導(dǎo)線兩側(cè)管腳是否接通。檢查焊點若所焊部位焊錫過多，可將烙鐵頭上的焊錫甩掉(注意不要燙傷皮膚,也不要甩到印刷電路板上)，用光烙錫頭"沾"些焊錫出來。若焊點焊錫過少、不圓滑時，可以用電烙鐵頭"蘸"些焊錫對焊點進行補焊?？春更c是否圓潤、光亮、牢固，是否有與周圍元器件連焊的現(xiàn)象。焊點是否有錯焊、漏焊、虛焊和連焊，焊點周圍是否有焊劑殘留物，焊接部位有無熱損傷和機械損傷現(xiàn)象。調(diào)試檢查原理圖及焊接電路連接是否正確按照電路圖進行電路連接，在電路連線時一定要十分仔細，為減少連線對電路的干擾，連線要盡量減少交叉，在進行通電調(diào)試之前，要對電路進行徹底檢查，以免電路連接錯誤，導(dǎo)致器件或試驗設(shè)備的損壞。檢查外界影響光敏電阻使用時應(yīng)注意避免入射光線受外界雜散光的影響。電路的調(diào)試應(yīng)該按電路的功能進行調(diào)試。首先調(diào)試光電檢測電路，調(diào)試的重點是KD9561報警集成電路的調(diào)節(jié)，調(diào)試完成之后，閃光報警電路就會正常工作?？偨Y(jié)經(jīng)過多次的調(diào)試、修改，閃光報警電路設(shè)計基本能符合預(yù)期的報警要求。與其他報警器相比，閃光報警電路有靜態(tài)耗能低、體積小、重量輕、可靠強、安裝方便等優(yōu)點。與其他儀表或控制系統(tǒng)配套使用，可監(jiān)視運作過程中更參量變化情況，當參數(shù)超越時，報警器產(chǎn)生閃光報警信號，起到報警作用。就報警方面此電路已經(jīng)基本能滿足報警要求，不過有點值得改進：可以在電路設(shè)計中添加發(fā)聲裝置，比如加個小功率的蜂鳴器，那樣報警效果應(yīng)該更好。這一周的課程設(shè)計，對我在課堂學(xué)習(xí)的知識和掌握情況進行了驗證，使我的綜合能力進一步提高，更增加了我對這門課程的興趣。參考文獻[1]陳有卿編著，新穎集成電路制作精選[M]，北京：人民郵電出版社，2005.4.[2]