555磁控防盗语音信号报警电路.docx

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555磁控防盗语音信号报警电路

555磁控防盗语音信号报警电路

摘要

该设计555单稳态触发器为核心的磁控语言防盗报警电路，配合磁控开关和语音报警电路实现报警功能。

要紧组成为磁控开关触发与单稳态延时电路、报警语音发声电路和语音功放电路。

工作原理可归纳为当磁控开关的永久磁铁分开时，555单稳态触发器发出一个高电平信号，向报警语音发声电路提供触发信号和工作电源，由LM386组成报警语音的功放电路发出报警语音放大，扬声器发出报警。

现实生活中实现时，永久磁铁需安装在门窗或被爱惜的物体上，当门窗打开或爱惜物体移动时，磁铁分开，现在报警电路会发出警报声提示主人。

关键词：

触发器，磁控开关，功放，报警

ABSTRACT

Thedesign555singlepolicytotriggerthemagneticcontrollanguagecoreburglaralarmcircuitswithmagneticcontrolaswellasthepolicetovoicealarmcircuitfunctions.

Majorgroupstotriggerthemagneticcontrolonsinglecircuitalarmtimevoicevoicecircuitsandvoiceamplifiercircuit

Theworkcanbesummarizedasmagneticcontrolofthepermanentmagnet,555issuedasinglesteptriggerSignalAlarmhighvoltagecircuitstovoiceaudiblesignalandtriggeredbythepowerofLM386GroupalarmvoiceamplifiercircuitissuedawarningVoiceloudspeakerstoenlargealarm

Reallife,thepermanentmagnetinstalledontheprotectionofthedoorsandwindowswhenthedoorsandwindowsobjects"MovingObjectsmagnetprotectionatatimewhenawarningsoundalarmcircuitsremindedowners.

Keywords：

trigger，Themagneticcontrol,amplifier，alarm

第1章绪论

本论文的意义与背景

背景

随着时期的不断进步,人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,尤其是在家居安全方面,不能不时刻留意那些不速之客。

因此作为新一代的智能家居安全防盗报警器系统就应运而生，并日趋受到普遍的重视和运用。

另外，为了进一步规范住宅小区智能化建设，建设部专门制定了智能小区的品级标准，依照其要求智能小区中必需具有安全防范、信息治理、物业治理和信息网络等系统。

因此小区安全防范系统建设已慢慢纳入许多小区建设的必备项目中了。

以深圳为例，几乎所有新建的住宅楼盘都预装了防盗系统，并禁止安装防盗网，而上海、广州、温州、南昌等地更是花费重金拆除防盗网，其防盗功能则必需由电子防盗系统来完成。

因此，家庭安防系统必将有专门大的进展，而且也将从北京、上海、广东等发达城市向内地蔓延开来，形成一个全新的朝阳产业。

意义

报警器应用于各个领域，只要涉及到私人、群众和国家利益的时候，防盗装置就必不可少。

一样防盗报警系统是用物理方式或电子技术，自动探测发生在设防监测区域内的侵入行为，产生报警信号，并提示值班人员发生报警的区域部位，显示可能采取计谋的系统。

防盗报警系统是预防抢劫、盗窃等意外事件的重要设施。

一旦发生突发事件，就能够通过报警信号在安保操纵中心准确显示出事地址，使于迅速采取应急方法。

这关于保障居民的生命财产安全，提高公安、消防、医疗、保安等部门的快速反映能力，有着十分重要的意义。

本论文要紧内容

555单稳态触发器

单稳态触发器具有稳态和暂稳态两个不同的工作状态。

在外界触发脉冲作用下，它能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时刻以后，在自动返回稳态；暂稳态维持时刻的长短取决于电路本身的参数，与触发脉冲的宽度和幅度无关。

由于单稳态触发器具有这些特点，经常使用来产生具有固定宽度的脉冲信号。

磁控开关

磁控开关即磁开关入侵探测器。

由永久磁铁和干簧管两部份组成。

干簧管又称舌簧管，其构造是在充满惰性气体的密封玻璃管内封装2个或2个以上软铁电极。

在自然状态下，两个电极不接触的叫常开式，接触的叫常闭式。

语音报警电路

本论文中报警电路时由LM386组成报警语音的功放电路，它将LQ46发出的报警语音放大后，通过扬声器发出响亮的报警声。

本论文结构安排

第一章绪论用来论述论文研究的背景和要紧内容，对目前该设计在市场和学术领域的价值和进展现状，对论文做一个比较概要的描述。

第二章要紧来详细描述本论文顶用的详细理论，各个模块的设计方案和原理介绍。

第三章对本论文中设计对象的实现进程和实现结果做一详细描述。

报警器的分类

目前市场主流的报警器要紧分为磁控开关报警器、震动报警器、声报警器、超声波报警器、电场报警器、微波报警器、红外报警器、激光报警器和视频运动报警器。

其中磁控报警器仍是应用超级普遍的一种报警器，本论文要紧研究与设计的确实是目前市场上比较主流的磁控语音报警电路，下面来论述我设计的磁控语音防盗报警电路的研究流程。

第2章

555单稳态触发器

电路组成及工作原理

（1）无触发信号输入时电路工作在稳固状态

当电路无触发信号时，vI维持高电平，电路工作在稳固状态，即输出端vO维持低电平，555内放电三极管T饱和导通，管脚7“接地”，电容电压vC为0V。

（2）vI下降沿触发

当vI下降沿抵达时，555触发输入端（2脚）由高电平跳变成低电平，电路被触发，vO由低电平跳变成高电平，电路由稳态转入暂稳态。

（3）暂稳态的维持时刻

在暂稳态期间，555内放电三极管T截止，VCC经R向C充电。

其充电回路为VCC→R→C→地，时刻常数τ1=RC，电容电压vC由0V开始增大，在电容电压vC上升到阈值电压

之前，电路将维持暂稳态不变。

图2—1用555按时器组成的单稳态触发器及工作波形

（4）自动返回（暂稳态终止）时刻

当vC上升至阈值电压

时，输出电压vO由高电平跳变成低电平，555内放电三极管T由截止转为饱和导通，管脚7“接地”，电容C经放电三极管对地迅速放电，电压vC由

迅速降至0V（放电三极管的饱和压降），电路由暂稳态从头转入稳态。

（5）恢复进程

当暂稳态终止后，电容C通过饱和导通的三极管T放电，时刻常数τ2=RCESC，式中RCES是T的饱和导通电阻，其阻值超级小，因此τ2之值亦超级小。

通过（3～5）τ2后，电容C放电完毕，恢复进程终止。

恢复进程终止后，电路返回到稳固状态，单稳态触发器又能够接收新的触发信号。

要紧参数估算

（1）输出脉冲宽度tW

输出脉冲宽度确实是暂稳态维持时刻，也确实是按时电容的充电时刻。

由图—1（b）所示电容电压vC的工作波形不难看出vC（0+）≈0V，vC（∞）=VCC，vC（tW）=

，代入RC过渡进程计算公式，可得

上式说明，单稳态触发器输出脉冲宽度tW仅决定于按时元件R、C的取值，与输入触发信号和电源电压无关，调剂R、C的取值，即可方便的调剂tW。

（2）恢复时刻tre

一样取tre=（3～5）τ2，即以为通过3～5倍的时刻常数电容就放电完毕。

（3）最高工作频率fmax

若输入触发信号vI是周期为T的持续脉冲时，为保证单稳态触发器能够正常工作，应知足下列条件：

T>tW＋tre

即vI周期的最小值Tmin应为tW＋tre，即

Tmin=tW＋tre

因此，单稳态触发器的最高工作频率应为

需要指出的是，在图2—1所示电路中，输入触发信号vI的脉冲宽度（低电平的维持时刻），必需小于电路输出vO的脉冲宽度（暂稳态维持时刻tW），不然电路将不能正常工作。

因为当单稳态触发器被触发翻转到暂稳态后，若是vI端的低电平一直维持不变，那么555按时器的输出端将一直维持高电平不变。

解决这一问题的一个简单方式，确实是在电路的输入端加一个RC微分电路，即当vI为宽脉冲时，让vI经RC微分电路以后再接到vI2端。

只是微分电路的电阻应接到VCC，以保证在vI下降沿未到来时，vI2端为高电平。

集成单稳态触发器

1.TTL集成单稳态触发器74121的逻辑功能和利用方式

图2－2（a）是TTL集成单稳态触发器74121的逻辑符号，（b）是工作波形图。

该器件是在一般微分型单稳态触发器的基础上附加以输入操纵电路和输出缓冲电路而形成的。

图2－2集成单稳态触发器74121的逻辑符号和波形图

（a）逻辑符号（b）波形图

它有两种触发方式：

下降沿触发和上升沿触发。

A1和A2是两个下降沿有效的触发输入端，B是上升沿有效的触发信号输入端。

vO和

是两个状态互补的输出端。

Rext/Cext、Cext是外接按时电阻和电容的连接端，外接按时电阻Rext（阻值可在～40kΩ之间选择）应一端接VCC（引脚14），另一端接引脚11。

外接按时电容C（一样在10pF～10μF之间选择）一端接引脚10，另一端接引脚11即可。

若C是电解电容，则其正极引脚10，负极接引脚11。

74121内部已经设置了一个2kΩ的按时电阻，Rint（引脚9）是其引出端，利历时只需将引脚9与引脚14连接起来即可，不历时则应让引脚9悬空。

表是集成单稳态触发器74121的功能表，表中1表示高电平，0表示低电平，

表集成单稳态触发器74121的功能表

图2－3表明了集成单稳态触发器74121的外部元件连接方式，图（a）是利用外部电阻Rext且电路为下降沿触发连接方式，图（b）是利用内部电阻Rint且电路为上升沿触发连接方式。

图2－3集成单稳态触发器74121的外部元件连接方式

（a）利用外接电阻Rext（下降沿触发）（b）利用内部电阻Rint（上升沿触发）

2要紧参数

（1）输出脉冲宽度tW

利用外接电阻：

tW≈

利用内部电阻：

tW≈

（2）输入触发脉冲最小周期Tmin

Tmin=tW＋tre

tre是恢复时刻。

（3）周期性输入触发脉冲占空比q

概念：

q=tW/T

式中T是输入触发脉冲的重复周期，tW是单稳态触发器的输出脉冲宽度。

最大占空比：

qmax=tW/Tmin

74121的最大占空比qmax，当R=2kΩ时为67%；当R=40kΩ时可达90%。

不难明白得，若R=2kΩ且输入触发脉冲重复周期T=μS，则恢复时刻tre=μS，这是74121恢复到稳态所必需的时刻。

若是占空比超过最大许诺值，电路尽管仍可被触发，但tW将不稳固，也确实是说74121不能正常工作，这也是利用74121时应该注意的一个问题。

3.关于集成单稳态触发器的重复触发问题

集成单稳有不可重复触发型和可重复触发型两种。

不可重复触发的单稳一旦被触发进入暂稳态以后，再加入触发脉冲可不能阻碍电路的工作进程，必需在暂稳态终止以后，它才能同意下一个触发脉冲而转入下一个暂稳态，如图2－4（a）所示。

而可重复触发的单稳态在电路被触发而进入暂稳态以后，若是再次加入触发脉冲，电路将从头被触发，使输出脉冲再继续维持一个tW宽度，如图2－4（b）所示。

图2－4不可重复触发与可重复触发型单稳态触发器的工作波形

（a）不可重复触发型（b）可重复触发型

7412一、7422一、74LS221都是不可重复触发的单稳态触发器。

属于可重复触发的触发器有7412二、74LS12二、74123、74LS123等。

有些集成单稳态触发器上还设有复位端（例如7422一、7412二、74123等）。

通过复位端加入低电平信号能当即终止暂稳态进程，使输出端返回低电平。

单稳态触发器的应用

延时与按时

（1）延时

在图2－5中，v/O的下降沿比vI的下降沿滞后了时刻tW，即延迟了时刻tW。

单稳态触发器的这种延时作用常被应用于时序操纵中。

（2）按时

在图2－5中，单稳态触发器的输出电压v/O，用做与门的输入按时操纵信号，当v/O为高电平常，与门打开，vO=vF，当v/O为低电平常，与门关闭，vO为低电平。

显然与门打开的时刻是恒定不变的，确实是单稳态触发器输出脉冲v/O的宽度tW。

图2－5单稳态触发器用于脉冲的延时与按时选通

整形

单稳态触发器能够把不规则的输入信号vI，整形成为幅度和宽度都相同的标准矩形脉冲vO。

vO的幅度取决于单稳态电路输出的高、低电平，宽度tW决定于暂稳态时刻。

图2－6是单稳态触发器用于波形的整形的一个简单例子。

图2－6单稳态触发器用于波形的整形