模拟电子技术课程设计 多路断线报警器.docx
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模拟电子技术课程设计多路断线报警器
模拟电子技术课程设计
学号：
200610401311
姓名：
田维
班级：
自动化063A
2008-8-31
模拟电子技术课程设计
题目：
多路断线报警器设
要求：
1、能对四个地点进行监控；
2、正确显示每个断点位置；
3、出现断点时给出声音提示；
4、尽可能采用集成电路；
5、允许计算机绘图仿真。
具体明细：
1、针对题目广泛查阅资料
2、提出设计框图
3、单元电路设计
4、电路总图绘制
5、绘制正式的电路总图
6、绘制所有元件的明细表
7、标明电子资料参阅的名录
一、设计思路框图
设计思路：
按照题目的提出经过分析以后，我认为本报警器可分为以下几部分：
1、信号转换装置：
一般说来我们使用的电源信号都是交流电源即：
220V，50HZ。
此信号采集比较方便，一般有信号源的地方都可以找到此电源。
而我们所设计的多路断线报警器所采用的12V的直流电源信号，由于这种信号不是很普及，所以首先我们应该设计信号转换装置把220V,50HZ的市电转化成我们设计电路需要的信号源。
2、信号比较装置：
此装置是一个比较重要的部分，在提供信号后，我们采用一个过零比较器对信号进行比较，在过零比较器后面我们还连接了一个发光二极管主要来显示是否有短线。
如果没有断线，一信号与参考信号比较后在通过过零比机器后产生的信号不足以使二极管发光；如果断线后参考信号与比较后信号通过过零比较器产生的信号会使二极管发光，在这里我们可以通过二极管的发光与否来判断是否有断路。
3、逻辑控制装置：
因为本设计采用的是多路断路报警装置，而我所设计的电路是四个区域的检测，如果让使用者每时每刻去观察发光二极管是否发光来判断是否断路显然是不现实的，因此在这里我们要设计一个逻辑控制装置让这个电路变得人性化，智能化。
在这里我们采用或门电路进行控制，在此电路的控制的下，如果有电路产生断路将会有信号从此电路通过，通过此电路传递到下一个电路模块。
4、功能提示装置：
这是本设计的人性化之所在，在这里有一个声音提示装置，如果这里的声音提示装置发音则说明此装置中有一部分电路发生断路，我们才观察前面的发光二极管那里发光，即可找到断路的地方。
设计框图：
二、每个框单元电路设计
1、信号转换装置：
此电路主要是用来转化信号的装置，把市电转换成我们需要的12V的直流电。
工作原理：
首先市电220V通过变压器变化成15V的交流电。
通过4个二极管进行整流。
再通过2200uf与104的电容进行滤波，把电流变得更加平滑。
三端稳压管起到进行稳压作用，X2是一个电位器，通过调节电位器可以控制电路两端输出的电压值的大小，以满足我们的需要直流12V。
2、信号比较装置：
此电路是用来进行信号比较，通过它我们就可以知道是否电路发生了断路。
工作原理：
有信号源提供的是12V的直流电，在电阻R5的两端有电压是3V，此电压送入到集成运放的反项输入端，有电阻R8与稳压二极管串联，通过串联分压正二极管两端大概有6V左右的电压，如并联在稳压管的两端的开关key断开，两个电压送入集成运放进行比较，通过集成运放会产生一个电压，但是此电压不足以把二极管点亮，则表明没有发生断路。
但并联在二极管D2两端的开关key闭合时相当与运放正向输入端直接接地，两信号经过运放比较后会产生一个足点亮二极管的电压，此时发光二级管亮表明此此处发生断路。
3、逻辑控制装置：
此电路体现的是它的逻辑控制性。
工作原理：
此电路为二极管或门电路，按照逻辑运算进行工作。
4、功能提示装置：
此电路主要时声音提示功能。
工作原理：
当前面的电路发生断路后，信号从逻辑控制装置出来的信号进过此图中的三极管中通过，三极管把信号放大使的使得与它连接的发光二级管发光同时后面的蜂鸣器发出声响提示人们前面有一部分电路发生断路了，从而达到本电路设计的人性化，智能化。
三、电路总图
说明：
此电路只是一雏形，题目要求使四路断路报警器，我只在途中演示的是一个断路报警器，要想把此电路变为四路报警器只需在逻辑装置前面在接三个信号比较装置即可。
实际中所用的元器件在计算机中没有找到，所以途中有的元器件只是其代表作用。
四、报警器说明
1、多路断线报警器总述
介绍的多路断线报警器，本款报警器是一种光报警器。
该多路断线式防盗报警器电路由检测电路、LED指示电路、音频振荡器和音频放大输出电路组成。
根据此报警器的工作原理，以电路断线作为报警器的工作信号，对报警器的监控地段进行实时监控，由于设计是多路性，此报警装置能对实验中不同的四个地点进行实时监控，此外电路LED显示和深夜报警集成电路，发光二极管的显示能对发事地点起到准确的指示作用，电子声音能起到双重的提示作用，有助于人们对监控地段进行更好管理和维护。
2、多路断线报警器功能
由上电路设计原理图我们知道，该多路断线式防盗报警器电路由检测电路、LED指示电路、触发控制电路、音频振荡器和音频放大输出电路组成。
下面具体介绍一下多路短线报警器的工作原理。
（1）实时监控
平时电路中的线路处于完好状态，断线信号LED熄灭。
如果线路中出现哪一路断路首先指示灯会亮，然而人们不可能每时每刻去观测灯是否发光，但是在电路中增加一个蜂鸣器后就可以解决人们的后苦之忧。
当蜂鸣器发出声响后人们就知道有地方发生断路，接下来只要去寻找前面的那个LED指示灯发光就可以找到断路的线路。
（2）多路监测
由上述的电路工作原理，制作了同样的四个端口指示灯进行监测电路。
在实际的环境中，只要上述的任何的一个或多个线路发生断线，报警器都能起作用，提示声音和灯亮起来，起监测和报警作用。
（3）声光报警和定位
由上面的检测电路，信号比较装置、逻辑装置和功能提示装置构成了我们说使用的多路断线报警器。
电路中我们采用多个电路进行检测，实际中当监测地点出现情况时会点亮LED，所以发生报警时我们可以根据那个LED发光来判断出事地点，然后进行事故排查。
电路中我们选用发光二极管可以判断报警地点，但实际中二极管的发光并不是能引起我们的注意，在音频放大部分采用报警发声，在功能提示装置中安装扬声器便可以很好的解决我们的后苦之忧，当后面的蜂鸣器发出声响后我们可以根据前面那个LED发光来判断是那里发生断路了。
根据这个原理，我们可以很好的对不同的四个地点进行监测，减少了很多的麻烦。
3、信号传递流程
五、元器件选择
本设计电路中的元件选择完全是按照电路实际所需进过计算得到的参数所选择的元器件（如题目中信号转换所需要的变压线圈，电阻等等）。
六、参考资料
模拟电子技术基础第四版童诗白高等教育出版社
数字电子技术基础第五版阎石高等教育出版社
Multisim8电路设计及应用王冠华国防出版社
中华电路板资讯网
电子电路大全（合订本）
附件1：
元器件明细表
序号
名称
规格
数量
1
变压线圈
NLT_PQ_4_56
1
2
二极管
1N4007
4
3
发光二极管
LED_bule
4
4
电解电容
2200uF
1
5
电容
104
1
6
电位器
0--500
1
7
二极管
1N4463
4
8
运放
LM324
4
9
开关
SPST
4
10
二极管
1N3912
4
11
蜂鸣器
1
12
电阻
1K,3K
各1个
13
三端稳压管
W117
1
14
15
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