多功能防盗报警器的设计与实现.docx

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本科毕业论文（设计）

题目多功能防盗报警器的设计与实现

指导教师职称

学生姓名学号

专业班级

院（系）

完成时间2014年4月20日

多功能防盗报警器的设计与实现

摘要

随着人类的不断地向前发展，科技的日新月异，人们的生活水平有了很大的提高。

伴随着人们精神和物质生活的提升，各种高档贵重的物品充斥着大多数家庭。

因此，多功能防盗报警器在保护人们的财产安全方面就发挥了关键性的作用。

如今，很多家庭安装了较为安全的防盗门以及防盗门窗，还有一部分家庭使用了比较高档的防盗柜和电子摄像头装置来增加财产安全性。

如果再设计一种成本低、功能强大、性能可靠的防盗报警器用于居家生活中，在保护人们的财产安全方面必将会发挥更加有效的的作用。

因此，提出“MA-1型多功能防盗报警器”的设计与实现任务。

该MA-1型防盗报警器能够实现多路报警功能，通过延时触发器、警笛声发生单元以及警灯控制与驱动单元实现报警、震慑盗匪的目的，可以广泛适用于家庭以及中小型企业单位的防盗。

关键词：

多路报警;延时触发器;警笛声发生单元;警灯驱动单元

Designofmultifunctional anti-theftalarm

Abstract

Withthecontinuousdevelopmentofsociety,theadvancementoftechnology。

people'slivingstandardshavegreatlyimproved.Withtheimprovementofpeople'sspiritualandmateriallife,avarietyofhigh-endvaluablesisfilledwithmostofthefamilies.Suchpersonsandpropertyontheprotectionplayakeyroleintermsofmulti-functionalburglaralarm.Nowadays,manyfamiliesinstalledthesafersecuritydoorsandwindows,andthereisapartofthisfamilytousehigh-gradesecuritycabinetandelectroniccameradevicetoincreasethepropertysecurity.ifwecandesignakindoflow-cost,powerfulandreliableanti-theftalarm,whichwillplayamoreeffectiveroleintheprotectionofpersonsandproperty.Therefore,wetheputforward"multi-functionalburglaralarm,"thedesignandimplementationtasks.

TheMA-1alarmcanachieveavarietyofalarm.Themultifunctionalanti-theftalarmcanachievealarmandintimidatebanditsbyMulti-alarm,Delay-Triggers,Alarm-GeneratorandAlarm-lampdrivertodeterthievespurposes,itcanbewidelyusedinhomeburglarSMEunits.

Keyword:

Multi-Alarm;Delay-Triggers;Alarm-Generator;Alarm-lampDriver

II

目录

中文摘要 I

英文摘要 II

1 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 设计任务与要求 1

2 MA-1型多功能防盗报的警器设计方案与原理 2

2.1 MA-1型多功能防盗报警器的设计思路 2

2.2 MA-1型多功能防盗报警器的设计原理 2

2.3 MA-1型多功能防盗报警器的组成框图 2

3 MA-1型多功能防盗报警器各部分电路的分析与原理 3

3.1 直流稳压电源 3

3.2 延时触发单元 5

3.3 警笛声发生单元 7

3.4 警灯控制与驱动电路 8

4MA-1型多功能防盗报警器电路参数的选择与计算 9

4.1 集成电路的选择 9

4.2 三极管的选择 12

4.3 警示灯和扬声器的选择 12

4.4 电容的选择 12

4.5 电阻的选择与计算 13

5 安装与调试 13

5.1 安装 13

5.2 调试 13

总结 15

致谢 16

参考文献 17

附录 18

1绪论

1.1引言

随着经济的不断发展，社会的不断进步，防盗报警器在人们的日常生活中越来越流行。

从上个世纪开始，防盗报警器进入人们的生活之中，最早出现的是的机械式防盗器，之后防盗报警器开始迅速流行起来，出现了第一代开关式报警器，第二代振动式报警器以及第三代空间移动报警器，直到现在的联网式报警器。

目前，在全球范围内，安防产业最为发达的就属北美地区了，其中联网报警服务模式属于最成功的经营模式。

例如全球第一，北美最大的安防跨国公司就属美国棋诺亚公司，该公司现己拥有世界上最为先进的联网报警服务平台，它在世界各地都有自己的分公司，例如美国、加拿大、英国、香港、台湾等地。

然而在国内也有很多做安防的企业，他们虽然规模有限，但是生产的产品种类很齐全，产品的性能也很强大，而且这个行业一直在不断地发展，很有前景。

在现实生活中比较流行的有红外线报警器、声光报警器以及更为先进的指纹报警器。

这些报警器做工精密，灵敏度高，震慑性强，但是成本太高，受外界条件的影响很大，不适合在普通家庭以及小范围的区域中使用，而MA-1型多功能防盗报警器成本低，组装简单，不容易受外界环节的影响，所以更适合人们的家居生活。

1.2设计任务与要求

1.MA-1型多功能防盗报警器能够实现双路报警功能，实际中可以安装在门和窗户上，当发生盗情时，门和窗户被盗匪打开，就会立即发出警笛声，以示震慑盗贼，并且延时一段时间。

2.当发生警情时，红、绿灯交替闪亮，周期是1-2s，并有警车的警笛声发出。

3.根据设计目标计算电路参数，选择合适的电路元器件。

4.根据原理图完成安装、调试，并撰写论文。

2MA-1型多功能防盗报警器的设计方案与原理

2.1MA-1型多功能防盗报警器的设计思路

MA-1型多功能路防盗报警器是由直流电源电路、延时触发电路、警笛声发生单元以及警灯控制与驱动电路组成。

直流电源为MA-1型多功能防盗报警器提供+5V的直流电压，延时触发电路包括延时触发状态和即时触发两个状态，通过两个多谐振荡器组成，其中一个多谐振荡器控制警笛灯的闪烁，另一个形成两种不同频率的交替信号，通过扬声器发出警笛声。

2.2MA-1型多功能防盗报警器的设计原理

1.接通电源（闭合S1），闭合开关k1，断开K2，IC1（CD4011）第4脚输出高电平，第3脚输出低电平，IC2（NE556）第4、10脚无电压不工作，报警指示灯D1和D2均不亮。

2、开关K1、K2均断开，电源对电容C4充电，随着C4上电压增加到与非门的阀值电压时，IC1第4脚输出低电平，第3脚输出高电平，IC2第4、10脚获得复位电平而正常工作，第5脚输出高低变化电平，通过IC1中两个与非门驱动指示灯交替闪烁，第9脚输出两种不同频率的脉冲，通过Q1驱动扬声器发出两种不同声响。

K1断开、K2闭合或者K1、K2都闭合，工作过程一致。

2.3MA-1型多功能防盗报警器的组成框图

该MA-1型多功能防盗报警器需要提供稳定的直流电源，以实现持续供电的能力，同时不仅要给后续单元提供稳定的+5v电压，还需要提供足够的电流，以驱动发光二极管以及扬声器正常工作。

图2-3MA-1型多功能防盗报警器设计框图

3MA-1型多功能防盗报警器各部分电路的分析与原理

3.1直流稳压电源

直流稳压电源主要功能是为防盗报警器提供稳定的直流电压。

一般的家用电压220V50HZ的交流电压，它经过变压器的降压、桥堆的整流、电容的滤波以及稳压器的稳压作用，最终输出一个+5V的直流电压。

直流稳压电源的原理图如下所示：

图3-1直流稳压电源电路原理图

直流稳压电源是一种能够将交流电压经过变压、整流、滤波以及稳压等过程输出一个稳定的直流电压的电子电路。

它是由变压器、整流器、滤波器和稳压电路等四个部分构成。

1.变压器一般采用降压器，即是把高电压变换成同频率的低电压。

2.整流电路的任务是将交流电变成直流电［2］。

主要是靠二极管的单向导电作用，常见的整流电路包括半波整流、全波整流、桥式整流和被压整流电路。

桥式整流是最常用的整流器，它结构简单，整流效果好，效率高，能够满足绝大多数非精密电路的要求，桥式整流结构如下图所示：

图3-2桥式整流电路结构图

滤波电路是一种能够滤除波形中的杂质成分的电路，一般由电抗元件组成。

常见的滤波电路有电容滤波电路和电感滤波电路，而对于小功率整流电源来说应用较多的是电容滤波，电容滤波电路如下图所示：

图3-3电容滤波电路原理图

稳压器是一种能够使输出电压稳定的电路，稳压管分为两种，一种是固定输出式稳压管，另一种是可调式稳压管，最常用的稳压电路是串联型稳压电路，它是利用深度串联电压负反馈原理来达到稳压目的的电路，串联型稳压管电路主要由调整元件、基准电压、取样网络、比较放大电路等四部分组成，还包括过载或短路保护、辅助电源等辅助环节［1］。

下图为L78系列稳压管的原理框图：

图3-4L78系列稳压管的原理框图

稳压电路使用时经常会发生负荷超载和输出短路，此时，输出电流超出额定值，输出电压可能变为0，由于调整管的电流过大，电压高，会使三极管发热而损坏，所以，实际电路中常使用短路保护电路。

过流保护电路如下图所示：

图3-5过流保护电路原理图

在过流保护电路图中,Q1为稳压电路中的调整管，过流保护电路由过流取样电阻R和Q2构成。

正常工作时，Q1管输出电流在额定范围之内，电阻R上的压降不足以使Q2管发射结导通，Q2处于截止状态。

当输出电流超过额定值时，电阻R上的压降使Q2管导通，Ic2对I分流，进而使调整管的Ib1减小，Ic1也随之减小，由此限制了Ie1的增大，从而使调整管Q1的工作电流在允许范围内，起到了保护作用［1］。

3.2延时触发单元

延时触发单元的原理图如下所示：

图3-6延时触发单元的原理图

延时触发单元的主要功能是延时触发和即时触发，这部分电路单元主要是由延时触发开关K1、即时触发开关K2，与非门U1、U2，电容C4，以及电阻R9、R10、R11组成。

延时触发器的工作原理：

开关