防盗报警电路的设计文档格式.docx
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3、主部要有详细的电路设计说明，
4、对电路进行仿真研究，
5、完成课程设计总结报告。
主要参考资料：
1）陈有卿编著，新颖集成电路制作精选[M]，北京：
人民邮电出版社，2005.4.
2）陈振官等编著，光电子电路制作实例[M]，北京：
国防工业出版社2006.4，43－44.
3）陈梓城编著，实用电子电路设计与调试[M]，北京：
中国电力出版社，2006.6.
完成期限2011年3月10日
指导教师
专业负责人
2011年3月9日
第1章概述2
1.1课题作用、实用价值2
1.2防盗报警器电检测的发展前景2
第2章基本原理与总体设计4
2.1光电报警器原理介绍4
2.1.1光电报警器总体原理4
2.1.2光敏二极管原理介绍4
2.1.3光电转换原理4
2.1.4光敏二极管伏安特性曲线5
2.2整体框图，各部分功能5
2.2.1整体框图5
2.2.2电力框图各部分的功能6
2.2.2.1光电信号转换电路功能6
2.2.2.2控制电路功能6
2.2.2.3报警电路功能6
第3章防盗报警器电路总体设计7
3.1防盗报警器各部分电路设计7
3.1.1光电信号转换电路设计7
3.1.2控制部分电路设计7
3.1.3报警电路设计8
3.2整体电路图8
3.2.1根据要求设计出总体电路图8
3.2.2整体电路工作原理9
第4章安装与调试10
4.1所需原件的统计与检测10
4.2搭接电路注意事项10
4.2.1焊接电路10
4.2.2焊接电路注意事项10
4.2.3检查焊点11
4.3调试11
4.3.1检查原理图及焊接电路连接是否正确11
4.3.2检查外界影响11
第5章总结12
参考文献13
第1章概述
报警器的应用非常广泛。
报警器可用于仓库、住宅等地方的防盗报警。
在汽车、摩托车、仓库大门、以及家庭保安系统中，几乎无一例外地都使用了报警器电路。
在没有人在的情况下它可以自动的完成报警任务，有效地防止盗窃的发生，使个人财产免受损失。
光电二极管制作的抽屉防盗报警器具有简单、方便、灵活性强、电路容易实现等特点，一量出现偷盗，通过扬声器发出警报，达到报警作用
课题作用、实用价值
光电报警系统是一种重要的监视系统，目前种类已经很多。
有对飞机导弹等军事目标入侵进行的报警系统，也有对机场、重要设施或危禁区域防范进行报警的系统，也有也有在生产过程监控装置里进行监督控制的报警系统，随着科学技术的发展，越来越多的报警系统深入到人们的日常生活工作中，目前大量采用的信号报警装置就是闪光信号装置。
闪光信号报警器接受来自现场仪表和其它盘装、架装仪表的越限接点信号,发出声音及灯光报警信号,以引起操作人员警觉并及时采取措施,确保安全。
目前，闪光信号报警器也是多种多样，基于光敏电阻的闪光报警器就是其中一种，这种闪光报警器主要是由光敏电阻组成，利用光敏电阻的特性来完成它的闪光报警功能，确保人们生命财产安全。
防盗报警器电检测的发展前景
在当今高速发展的社会中，入室盗窃率的不断提高。
家，学校宿舍，办公室的财产安全存在很多的隐患，当家中无人或仅有老人孩子在家或者在家熟睡，必须确保家庭成员和财产的安全。
众多住宅小区，学校宿舍，办公室的安防主要是依靠安装防盗门、防盗窗以及人工防范来实现的。
这样不仅有碍美观，而且还不能有效地防止小偷的侵入，而光电报警器就可很好解决这个问题。
并且本人在高中时目睹了教师办公室的防盗网被锯开，电脑及贵重物品丢失的情况，所以从这件事切身地认识到了传统防盗措施是远远不够的，现在可以在窗户和门上安上这种光电报警器，这样可以更有效地防盗，并且还可以通过无线主机，实现远程监控，减少不少物力和财力，它可广泛地应用于智能化小区,宿舍，办公室，金融部门的储蓄网点,写字楼,仓库,企事业单位等分散营业场所的安全防范中。
第2章基本原理与总体设计
光电报警器原理介绍
光电报警器总体原理
光电报警器的主要部分是光电传感器。
传感器是指能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
通常由敏感元件和转换元件组成。
传感器的原理有各种各样，其中光电式传感器，是将光通量转化为电量的一种传感器，光电式传感器的基础是光电转换元件的光电效应。
由于光电测量方法灵活多样，可测参数众多，一般情况下具有非接触、高精度、高变率、高可靠性和反应快等特点，加之激光光源、光栅、光学码盘、CCD器件、光导纤维等的相继出现和成功应用，使得光电传感器的内容及其丰富，在检测和控制领域中得到广泛的应用。
光敏二极管原理介绍
光敏二极管的结构与一般二极管相似。
它装在透明玻璃外壳中,其PN结装在管的顶部,可以直接受到光照射。
光敏二极管在电路中一般是处于反向工作状态,在没有光照射时,反向电阻很大,反向电流很小,这反向电流称为暗电流。
当光照射在PN结上时,光子打在PN结附近,使PN结附近产生光生电子和光生空穴对。
它们在PN结处的内电场作用下作定向运动,形成光电流。
光的照度越大,光电流越大。
因此光敏二极管在不受光照射时,处于截止状态,受光照射时,处于导通状态。
光电转换原理
根据PN结反向特性可知，在一定反向电压范围内，反向电流很小且处于饱和状态。
此时，如果无光照射PN结，则因本征激发产生的电子-空穴对数量有限，反向饱和电流保持不变，在光敏二极管中称为暗电流。
当有光照射PN结时，结内将产生附加的大量电子空穴对（称之为光生载流子），使流过PN结的电流随着光照强度的增加而剧增，此时的反向电流称为光电流。
不同波长的光（兰光、红光、红外光）在光敏二极管的不同区域被吸收形成光电流。
被表面P型扩散层所吸收的主要是波长较短的兰光，在这一区域，因光照产生的光生载流子（电子），一旦漂移到耗尽层界面，就会在结电场作用下，被拉向N区，形成部分光电流；
彼长较长的红光，将透过P型层在耗尽层激发出电子一空穴对，这些新生的电子和空穴载流子也会在结电场作用下，分别到达N区和P区，形成光电流。
波长更长的红外光，将透过P型层和耗尽层，直接被N区吸收。
在N区内因光照产生的光生载流子（空穴）一旦漂移到耗尽区界面，就会在结电场作用下被拉向P区，形成光电流。
因此，光照射时，流过PN结的光电流应是三部分光电流之和。
光敏二极管伏安特性曲线
整体框图，各部分功能
整体框图
图2.1电路整体框图
电力框图各部分的功能
光电信号转换电路功能
在外界光信号强度改变时，将信号转化为电信号，将电信号传送到转换电路。
控制电路功能
将检测电路传送的信号转换放大，从而控制报警电路。
报警电路功能
因控制电路产生电流儿导通，发出报警声音，达到报警目的。
第3章防盗报警器电路总体设计
防盗报警器各部分电路设计
光电信号转换电路设计
光检测电路主要由光敏电阻组成，即利用光敏电阻在亮暗的环境中的阻值差异使路导通或截止
图3.1光检测电路设计图
控制部分电路设计
此部分的电路主要器件是成电路KD9561的控制端来控制是否输出，用KD9561的输出端来产生脉冲信号。
图3.2KD9561结构原理图
KD9561用途多用于四声模拟电路。
其基本参数为：
三极管一半选择8505或者9013.。
带O字母的引脚有3个，其中两个是晶振频率外接振荡电阻的6、7引脚（OSC），还有一个是OUT引脚（3脚），就是三极管极电管信号放大输出脚。
报警电路设计
报警电路接收控制电路信号，将扬声器正确连接就可以达到要求。
图3.1.1报警电路设计图
整体电路图
根据要求设计出总体电路图
整体电路工作原理
图3.3为该报警器电路图。
光敏二极管VD、晶体三极管VT1和电阻R1组成光控开关；
集成电路IC、晶体三极管VT2和扬声器Y组成了报警电路。
平时开关SA受抽屉的推力作用而断开，整个报警电路不工作，在白天打开抽屉时，尽管开关SA被接通，但因光敏二极管RG受光照，它的阻值变小，晶体三极管VT1处于截止状态，报警电路不工作，扬声器不发音，当夜晚打开抽屉时，光敏二极管RG没有较强光线照射，阻值变大，晶体三极管VT1获得合适偏流而导通，集成块IC得到工作电压，报警电路即工作。
其输出模拟警车电笛的音频信号，并经晶体三极管VT2放大后，推动扬声器Y发出响亮的警笛声来。
第4章安装与调试
所需原件的统计与检测
1、RG选用2CU型光敏二极管。
2、IC选用KD－9561型四声模拟报警器音响集成块。
3、VT1、VT2均选用3DG201硅三极管。
4、R1和R2均用1/8碳膜电阻。
5、Y采用2.5英寸电动扬声器，阻抗为8Ω。
6、电源用3节5号干电池。
7、SA采用小型自复位常闭触点微动按钮开关。
元件买在安装前利用万用表等设备进行测量，看其数值，参数等是否符合要求，然后进行安装。
搭接电路注意事项
焊接电路
按着设计完成的电路总图，对元器件进行焊接。
准备焊接时清洁被焊元件处的积尘及油污，再将被焊元器件周围的元器件左右掰一掰，让电烙铁头可以触到被焊元器件的焊锡处，以免烙铁头伸向焊接处时烫坏其他元器件。
焊接新的元器件时，应对元器件的引线镀锡。
加热焊接时，将沾有少许焊锡和松香的电烙铁头接触被焊元器件约几秒钟。
焊接元气件的过程之中焊接时间应在2-4秒。
焊接时间不宜过长，否则不仅会烧毁元气件、而且易使焊点容易脆裂。
若是要拆下印刷板上的元器件，则待烙铁头加热后，用手或银子轻轻拉动元器件，看是否可以取下。
焊接电路注意事项
电路的搭建是在面板上完成的，必须弄清楚面板的内部链接关系，以免造成电路的短路或者断路。
在连接电路时，常出现导线虽已插入插孔，但未能与面板内部铁片紧密接触，是电路无法形成通路，从而导致实验现象无法出现。
由于电路较为复杂，连线较多，在实际连接时要十分注意导线两侧管脚是否接通。
检查焊点
若所焊部位焊锡过多，可将烙铁头上的焊锡甩掉（注意不要烫伤皮肤,也不要甩到印刷电路板上），用光烙锡头"
沾"
些焊锡出来。
若焊点焊锡过少、不圆滑时，可以用电烙铁头"
蘸"
些焊锡对焊点进行补焊。
看焊点是否圆润、光亮、牢固，是否有与周围元器件连焊的现象。
焊点是否有错焊、漏焊、虚焊和连焊，焊点周围是否有焊剂残留物，焊接部位有无热损伤和机械损伤现象。
调试
检查原理图及焊接电路连接是否正确
按照电路图进行电路连接，在电路连线时一定要十分仔细，为减少连线对电路的干扰，连线要尽量减少交叉，在进行通电调试之前，要对电路进行彻底检查，以免电路连接错误，导致器件或试验设备的损坏。
检查外界影响
光敏电阻使用时应注意避免入射光线受外界杂散光的影响。
电路的调试应该按电路的功能进行调试。
首先调试光电检测电路，调试的重点是KD9561报警集成电路的调节，调试完成之后，闪光报警电路就会正常工作。
第5章总结
经过多次的调试、修改，闪光报警电路设计基本能符合预期的报警要求。
与其他报警器相比，闪光报警电路有静态耗能低、体积小、重量轻、可靠强、安装方便等优点。
与其他仪表或控制系统配套使用，可监视运作过程中更参量变化情况，当参数超越时，报警器产生闪光报警信号，起到报警作用。
就报警方面此电路已经基本能满足报警要求，不过有点值得改进：
可以在电路设计中添加发声装置，比如加个小功率的蜂鸣器，那样报警效果应该更好。
这一周的课程设计，对我在课堂学习的知识和掌握情况进行了验证，使我的综合能力进一步提高，更增加了我对这门课程的兴趣。
参考文献
[1]陈有卿编著，新颖集成电路制作精选[M]，北京：
[2]陈振官等编著，光电子电路制作实例[M]，北京：
[3]陈梓城编著，实用电子电路设计与调试[M]，北京：
[4]王立刚.光电检测技术实验指导[M].大庆石油学院，2008.
[5]郭培元杨付.光电检测技术与应用，北京航空航天大学出版社，2006.
[6]刘铁根.光电检测技术与系统，机械工业出版社。
[7]曾光宇，张志伟，张存林.光电检测技术.北方交通大学出版社，2009.
[8]吕海宝，激光光电检测.国防科技大学出版社，1995.
东北石油大学课程设计成绩评价表
课程名称
光电检测技术
题目名称
学生姓名
郭春杨
学号
070901340218
指导教师姓名
职称
副教授
序号
评价项目
指标
满分
评分
1
工作量、工作态度和出勤率
按期圆满的完成了规定的任务，难易程度和工作量符合教学要求，工作努力，遵守纪律，出勤率高，工作作风严谨，善于与他人合作。
20
2
课程设计质量
课程设计选题合理，计算过程简练准确，分析问题思路清晰，结构严谨，文理通顺，撰写规范，图表完备正确。
45
3
创新
工作中有创新意识，对前人工作有一些改进或有一定应用价值。
5
4
答辩
能正确回答指导教师所提出的问题。
30
总分
评语：
指导教师：
2011年3月9日
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