楼栋电脑出入自动化管理系统.docx

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楼栋电脑出入自动化管理系统

成都工业学院成教院

毕业设计（论文）

论文题目：

楼栋电脑出入自动化管理系统设计

教学点：

指导老师：

职称：

讲师

学生姓名：

学号:

1212441140

专业：

机电一体化技术

成都工业学院成教院制

二〇一四年三月二十日

成都工业学院成教院

毕业设计（论文）任务书

题目：

楼栋电脑出入自动化管理系统设计

任务与要求：

通过对楼栋电脑出入自动化管理系统的设计，运用所学的专业知识，在指熊建国指导老师的指导下，设计出自己的自动化管理系统。

时间：

2013年11月28日至2014年4月17日共20周

教学点：

学生姓名：

学号：

1212441140

专业：

指导单位或教研室：

指导教师：

职称：

讲师

成都工业学院成教院制

毕业设计（论文）进度计划表

日期

工作内容

执行情况

指导教师

签字

2013.11.28-

2013.12.20

查找资料，选题

2013.12.22-

2014.1.31

完成论文的初稿

2014.2.1-

2014.3.15

完成论文二稿的写作

2014.3.16-

2014.4.5

完成论文的终稿及格式修改

2014.4.6-

2014.4.20

定稿，打印论文，做好评阅的准备

2014.4.21-

2014.4.25

论文评阅

教师对进度计划实施情况总评

　　　　　　　　　　　　　　　　　签名

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　年月日

本表作评定学生平时成绩的依据之一。

摘要

高校内的贵重物品的管理和防盗历来是院校领导头疼的问题，投入大量的精力和人力之后，依然时有贵重物品被盗事件发生，并非监管不力，也不是管理的的体制的问题，那么问题究竟出现在哪儿呢？

根据近两年来的贵重物品被盗案例分析，贵重物品发生被盗的最大原因均为：

1.学生的防盗意识不强烈，2.作案人员使用欺骗视觉的技巧骗过楼栋管理员的眼睛达成作案目的。

学生的防盗意识是可以锻炼强化的，但是久而久之也会松懈，还是会形成防盗意识不强的局面。

作案人员使用欺骗性技巧骗过管理员的眼睛，这个是完全无法形成有效的监管的，因为我们不可能对每一个出入的学生进行搜身检查。

而在贵重物品被盗重，电脑的被盗案件又是其中最常见的，时至今日电脑的防盗工作已经成为各楼栋管理员最为头疼的工作板块，因此设计出次系统希望对楼栋的电脑及贵重物品的出入管理提供帮助

关键词：

报警，防盗，管理

Abstract

ValuableswithintheCollegeofmanagementandsecurityhasalwaysbeenaheadacheforcolleges'leadersissueafteryouputalotofeffortandManpower,remainedwithvaluablesstolen,notderegulation,normanagementinstitutionalproblems,sowhattheproblemwhereisit?

Basedonnearlytwoyearsofcaseanalysisofvaluableswerestolen,valuablesstolenfromthebiggestreasonsare:

1.studentcrimepreventionawarenessisnotstrong,2.modusoperandiuseddeceittheVisualskillsfooledeyesreachamodusoperandiaimedbuildingadministrator.Studentcrimepreventionawarenesscanbeexercisetoreinforce,butovertimewillletup,orwillitcreatesecurityawarenessisnotstrong.Modusoperandiofusingdeceptivetricksfooltheadministratorseyes,thisiscompletelyunabletoformaneffectivesupervision,becauseitisimpossibleforusoneveryaccessofstudentstoconductbodysearches.Thevaluablesstolen,computertheftisoneofthemostcommon,todaycomputersagainstthefthasbecomethemostterriblejobsbuildingadministratorsection,thereforedesignasystemtohopesonbuildingcomputersandvaluablesofaccesscontrolhelp

Keywords:

soundthealarmbelwarningdevice;alarmdevice

第一章电脑出入楼栋管理程序的介绍

第一节电脑符合规定出入程序介绍

电脑在正常的状态下出入的程序应为：

1.向楼栋管理员处出示本人证

2.领取本人的控制箱钥匙

3.打开本人所属独立控制箱关闭防盗系统系统

4.交回控制箱钥匙

5.携带本人电脑离开楼栋

6.返回楼栋时向管理员出示本人证件和电脑标记

7.由管理员打开防盗系统

第二节各部件组成介绍

本系统由三部分组成：

1.信号发射器：

安置于电脑上（或者电脑内部）【必须是被保护物品和信号发射器强制绑定】

2.信号接收器：

接收发射器所发射出来的信号，当接收器接收不到信号时，则报警

3.控制开关：

电脑正常离开时，通过控制开关，断开系统电源，系统不工作；电脑返回时，接通电源，系统开始工作。

第三节电脑非规定程序出入时系统的反应

电脑非规定程序出入是指：

电脑（信号发射器）在系统未关闭的状态下离开信号接收器3-4米时，信号接收器就接收到信号发射器所发出的电波信号减弱到一定程度甚至不能接收到，那么信号接收器将会发出“滴”“滴”的警报声，同时指示灯开始工作，显示（系统未关闭时电脑离开）红灯状态，提示管理员电脑非正常程序离开（即电脑可能被盗）

第二章电脑出入自动化管理系统原理介绍

第一节电路原理及组合设计

电路图分围两个部分

一部分为接收器，安装在房间内部；另一部分为发射器，安装在被保护的物品上。

其中接收器电路见图1，主要由超高频接收及音频信号检出电路、放大电路、倍压整流电路、双音调制音频振荡和驱动及声响电路等组成。

工作过程为：

当接收器的接收天线L0（印制天线）接收到发射器发出的超高频（约250MHz）信号后，通过三极管T1、电感L1、电容C2、C3等元件组成的超再生检波电路检出1kHz的方波音频信号，然后经电容C6耦合至由六反相器A1（CD4069）I、Ⅱ、Ⅲ构成的三级高增益放大器进行放大。

图中R5、R7、C7为稳定放大器工作而设置的负反馈元件，放大后的信号由C9输出．再经D1、D2倍压整流后加至反相器Ⅳ的输入端，因为高电平，所以反相后（A1的12脚）输出低电平，故二极管D3导通．因而反相器V输入端也为低电平，则输出端（A1的⑩脚）输出高电平．即反相器Ⅵ输入端为高电平．显然它的输出端（A1的⑧脚）也输出低电平。

因此二极管D4也导通．也就是反相器Ⅶ的输入端（即六反相器A2的①脚）被钳位为低电平，此时由反相器Ⅶ、Ⅷ和反相器Ⅸ、X构成的二个振荡器都不工作，故接收器中的压电陶瓷片Y不会发出报警声响。

如果被保护的物品（连同发射器）被人移动拿走（与接收器距离超过3～4m）．接收器收到的信号将减弱，甚至收不到．这时超再生检波器将无信号输出，致使D2负极，即反相器Ⅳ输入端（A1的13脚）为低电平，则输出为高电平，导致D3截止_反相器V的输入端因R9的供电呈高电平→输出端低电平→反相嚣Ⅵ输入端（即A2的⑨脚）为低电平→输出端为高电平→D4截止→由反相器Ⅶ、Ⅷ和反相器Ⅸ、X组成的二个振荡器起振。

其中反相器Ⅸ、X组成频率约1kHz的音频振荡器．它的振荡受由反相器Ⅶ、Ⅷ构成的超低频振荡器（振荡频率约1Hz）的调制，故产生“嘀、嘀”的振荡音频信号。

此振荡信号经两个并联反相器Ⅺ、Ⅻ反相后送入三极管T2进行功率放大，然后驱动压电陶瓷片Y发出响亮的“嘀、嘀”报警声．提示管理员电脑非规定程序离开

图1

图1中R9和C11构成延时3S的抗干扰网络，可有效防止因开机或发射器因某种原因短暂停发信号而造成的误报警。

红色发光二极管LED在接收器处于开机守候状态时点亮。

当接收器处与报警状态时．因反相器Ⅶ输出端（即A2的②脚）电平呈高低交替变化，故LED为闪烁发光。

发射器电路见图2，也是由反相器组成的音频振荡器和由晶体管组成的高频振荡器两部份电路构成。

图2中反相器I、Ⅱ和电阻R1、电容C1组成频率约1kHz的音频振荡器．其振荡信号经反相器Ⅲ反相后通过R2对由三极管T等组成的高频振荡器产生的高频振荡波（频率约250MHz）进行调制。

调制后的高频信号由印制在发射器印刷电路板上的环状天线向周围空间发射。

其尺寸为50mm×40mm．接收器印板尺寸建议采用70mmx60mm。

系统电路板共采用三块六反相器CD4069集成电路。

使用中⑦脚接电源负端，⑧脚接电源正端，其中A3只用其中的三个反相器．另三个不用．但应将它们的输入端接电源的正极或负极。

振荡三极管T、T1应采用9018或3DG11等超高频管，β值应≥120，T2采用9012或2SA1015PNP硅管，β值应≥100，所有电阻采用l／8w金属膜或碳膜电阻．所有电解电容均采用耐压为10V的CD11电解电容，接收器中的C1和发射器中的C3均采用CCW12E型超小型瓷介微调电容器．接收器和发射器中的C2均用高频瓷介电容．所有二极管均采用IN4148型开关管，其他非电解电容均采用CT1型瓷介电容。

发射器中的L用Φ0.51mm漆包线在Φ4.5mm的钻头上密绕25匝．然后脱胎取下。

印制天线内径为12mm，线的宽度为2mm（注意接收器中的L0也为印制天线，规格与发射器中的印制天线相同），接收器中L1用Φ0.31mm漆包线在工字形磁芯（磁芯直径为4mm）上绕10匝，L2采用56uH～100uH电感器．L3用2.2mH的电感器．Y为HTD27A-l型或FT-27型压电陶瓷片，发射器和接收器电源均采用3节7号电池。

电源开关采用超小型自锁式按钮开关。

图2

第二节自动化管理系统特点

强制性对物品进行管制，防止他人对物品的非法取用甚至盗取，安全性能高，适合绝大数校园内贵重物品的防盗工作，同时本系统也可为家庭提供防盗服务。

第三章自动化管理系统安装

第一节电脑信号发射器的安装

本系统中，只需要将信号发射器模块强制绑定在电脑上或者贵重物品上即可

第二节信号接受器的安装

信号接收器只需要安装在房间内侧即可

【注意】：

信号接收器的控制开关和指示灯的线路必须内嵌在墙体内部或者是安装在悬空的外墙上。

第三节总控制器的安装

将开关控制器和指示灯的线路连接至管理员处即可

【注意】：

信号接收器的控制开关和指示灯的线路必须内嵌在墙体内部或者是安装在悬空的外墙上。

第四节系统的调试

先接通发射器电源．用万用表测电阻R3两端电压，并微调电容C3，使万用表电压读数在0.5v左右，此时若短路C3，电压表读数有所上升．则说明电路已起振且发射器工作基本正常。

若无变化．应检查元件是否接错或三极营T的β值是否过低，质量是否不佳。

发射器工作正常后．再接通接收器电源．压电陶瓷片Y若发出“嘀、嘀”声响且红色发光二极管闪烁发光（若不响，应检查元件是否接错或质量是否不良），然后将发射器逐渐向接收器靠近（距离小于1m）并调节接收器中的C1，使“嘀、嘀”声停止，此时表明二者频率已相同，然后再将发射器移开，当距离接收器3～4m时．若接收器又能发出响亮的“嘀、嘀”报警声，则调试已经成功，系统可投入使用。

第四章出入自动化管理系统的应用

第一节校园楼栋的的应用

本系统的功能和作用可运用校内机房（微机室）电脑防盗，在校园内宿舍内部可以运用于电脑非正常程序出入管制，宿舍内部贵重物品防盗管理。

第二节家庭防盗中的应用

本系统简单而又出色的防盗功能同样可以运用于贵重物品的防盗

第五章可能遇到的问题及解决方案

第一节系统不能正常报警

本系统如果出现不能及时报警的情况的话有可能由以下几种原因：

1.系统由于长时间的使用造成线路的老化断电，那么只需要对我们的线路进行更换即可

2.在极冷极热的环境下工作同样会对线路造成损坏，那么同样可能造成系统无法正常工作，对此我们只需要对线路进行更换，并且在线路外壳装上耐高温材料和耐低温材料套即可

在系统出现任何问题的时候，均需由我们专业的工作人员进行监测和维护，以免对系统的组成线路和部件造成不必要的损毁。

第二节系统不能关闭

如系统出现不能正常关闭的情况的话，请通知专业人员对线路上的开关控制器进行检测，检查其是否存在短路情况，如存在，请更换开关，如无，请检测是否存在信号波之间是否存在干扰，如有请更改信号频率，如无请更换系统

第六章系统的日常维护

第一节系统停止状态下的维护

系统在运行的情况请勿进行任何检测和维护，以免造成结果的不准确和系统相互之间的干扰。

在系统关闭的情况进行检测和维护时，请做好楼栋的防盗工作；在关闭系统检测和维护时，，单个逐一测试，方法如下：

接通发射器电源．用万用表测电阻R3两端电压，并微调电容C3，使万用表电压读数在0.5v左右，此时若短路C3，电压表读数有所上升．则说明电路已起振且发射器工作基本正常。

若无变化．应检查元件是否接错或三极营T的β值是否过低，质量是否不佳。

发射器工作正常后．再接通接收器电源．压电陶瓷片Y若发出“嘀、嘀”声响且红色发光二极管闪烁发光（若不响，应检查元件是否接错或质量是否不良），然后将发射器逐渐向接收器靠近（距离小于1m）并调节接收器中的C1，使“嘀、嘀”声停止，此时表明二者频率已相同，然后再将发射器移开，当距离接收器3～4m时．若接收器又能发出响亮的“嘀、嘀”报警声，则调试已经成功，系统可以正常运行。

结束语

本论文通过对楼栋电脑出入自动化管理系统设计中需要了解的相关名词及需要掌握的设计参数和设计中出现的问题的解决方法以及在设计中应注意的问题作出了系统的介绍和总结。

谢辞

从开始接到论文题目到系统的实现，再到论文文章的完成，每走一步对我来说都是新的尝试与挑战，这也是我在大学期间独立完成的最大的项目。

非常感谢熊建国老师及各位专业老师在我大学的最后学习阶段——毕业设计阶段给自己的指导，从最初的定题，到资料收集，到写作、修改，到论文定稿，他们给了我耐心的指导和无私的帮助。

为了指导我们的毕业论文，他们放弃了自己的休息时间，他们的这种无私奉献的敬业精神令人钦佩，在此我向他们表示我诚挚的谢意。

同时，感谢所有任课老师和所有同学在这三年来给自己的指导和帮助，是他们教会了我专业知识，教会了我如何学习，教会了我如何做人。

正是由于他们，我才能在各方面取得显著的进步，在此向他们表示我由衷的谢意，并祝所有的老师培养出越来越多的优秀人才，桃李满天下！

参考文献

（1）李建兴.可编程控制应用技术.北京：

机械工业出版社，2001.

（2）廖常初.可编程序控制器的编程方法与工程应用.重庆:

重庆大学出版社，2009.

（3）薛飞丽.电工技术.北京交通大学出版社.2011

（4）易沅屏.电工学.北京.高等教育出版社.1993

（5）董景新机电一体化系统设计机械工业出版社