微动报警器的研究发明.docx
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微动报警器的研究发明
江西农业大学南昌商学院
社会实践论文或调查报告
题目微动报警器的研究发明
姓名曾X
所在系计算机系
专业班级电信1301班
学号11111111
指导老师XX
日期2015年10月5日
摘要：
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，就能通过报警信号及时的发现情况，便于迅速采取应急措施。
随着大学生使用电脑人数的不断增加，几乎是人手一台，特别是笔记本电脑的普及，防盗报警和智能监控系统有了更广泛的应用领域，防盗报警器作为整个报警和监控系统的最底层传感器网络，其性能直接影响到笔记本电脑的防盗安全系数，研发一种可靠性高，使用方便的报警系统是很有必要的。
本设计采用报警音乐芯片9561来实现语音报警功能，外加TDA2822M立体声BTL功放电路进行语音放大效果。
通过三极管基极偏压，在警戒状态下，基极偏压经短路线对地短路，三极管不工作，通过触发微动开关，实现报警功能。
关键词：
防盗报警器、语音芯片、TDA2822M功放、微动触发
近年来，随着笔记本电脑价格逐步降低，大学生群体中笔记本电脑使用比较普遍，达到学生总数80%以上，而像计算机应用、财务会计、园林设计等需要使用计算机软件的专业，学生笔记本电脑拥有率更是达到100%。
校园笔记本电脑数量逐年增加，但因安全防范意识不强等原因，致使笔记本电脑被盗案件频发。
有些高校几年来学生笔记本电脑被盗数量累加起来十分惊人，成为师生最为不满的校园安全问题之一，也成为近年来高校保卫工作热议话题之一。
为了改变这种状况，根据线路运行特点，研发了智能型低压微动报警器。
智能型低压微动报警器不仅能够及时有效的判断电路的实时状况，而且在偷盗时及时有效的发出报警信号，进而及时制止偷盗分子的不法行为。
一绪论
（1）防盗报警器的发展现状
1.防盗报警器的三大发展
第一代防盗报警器是开关式报警器，它防止破门而入的盗窃行为，这种报警器安装在门窗上。
第二代防盗报警器是安装在室内的玻璃破碎报警器和振动式报警器。
第三代防盗报警器是空间移动报警器（例如超声波、微波、被动红外报警器等），这类报警器的特点是：
只要所警戒的空间有人移动就会引起报警。
这些防盗报警系统在报警探测器方面有了较快的发展。
红外报警器作为安防行业中应用广泛的报警产品，其由报警主机和红外探测器组成报警系统。
探测一旦探测到入侵，红外报警器立即把报警入侵信号无线密码传输到报警主机，主机接收到报警信号后，会立即启动高分贝警笛现场报警器，红外报警器主机面板上的LED显示报警防区，防区路数0-99路，明确显示入侵方位，同时报警主机还有时间显示、报警记录查询、自动开关机等功能。
2.防盗报警器的种类有
（1）玻璃破碎探测器：
是利用压电式微音器，装于面对玻璃的位置，由于只对高频的玻璃破碎声音进行有效的检测，因此不会受到玻璃本身的震动而引起反应。
（2）红外线探测器：
任何物体因表面热度的不同，都会辐射出强弱不等的红外线。
。
红外探测主要用来探测人体和其它一些入侵的移动物体，当人体进入探测区域，稳定不变的热辐射被破坏，产生一个变化的热辐射，红外传感器接收后放大、处理，发出报警信号。
（3）红外微波探测器：
是报警系统中常用的设备之一，工作原理集红外和微波于一身。
当红外和微波探测器同时有报警信号时，探头才会有报警输出，降低了误报的可能。
红外微波探头有多种型号，对应不同的探测距离。
（4）微波物体移动探测器：
是利用高频无线电波的多普勒频移来作为侦测手段，适合与开放式空间或广场。
微波是一种频率非常高的无线电波，波长很短，容易被物体反射，根据入射波和反射波的频率漂移，就可以探测入侵物体。
（5）门磁探测器：
是一种广泛使用，成本低、安装方便，不需要调整和维修的探测器。
门磁开关分为可移动部件和输出部件。
可移动部件安装在活动的门窗上；输出部件安装在相应的门窗上，两者安装距离不超过10毫米。
输出部件上有两条线，正常状态为常闭输出，门窗开启超过10毫米，输出转换成为常开。
（2）防盗报警器的作用和意义
防盗报警器的适用范围很广，主要有急救、烟花报警、煤气漏泄报警、保险柜防盗报警、工厂重地、禁区防盗报警、金融部门防盗报警、机关单位、机密档案、商店商场物品仓库防盗报警、住宅小区、家庭、寝室防盗报警等方面。
防盗报警器作为人民财产安全的一道保障，不管是在现在还是在未来，都有它的用武之处，随着互联网、职智能家居和物联网的发展，防盗报警器也将会与时俱进，满足越来越智能化和网络化的市场需求。
（三）防盗报警器的发展趋势
盗报警器从刚开始的被动红外探测器发展到目前更为火热的智能探测得到更多的发展空间，近两年来，很多探测器厂商都在寻求自身的发展模式，整体来说还是主要集中在探测器上进行性能和安装方式的整体改进上，一些厂商就退出了FSP探测技术的应用，整体的安装设计业更为人性化，通过整体的观察发现，防盗报警器在十几年的光景中不断演变。
防盗报警器要跟随网络化发展的步伐，结合TCP/IP网络联网报警模式进行必要的改进，不少IP联网技术得到更多的发展空间，主要技术是如果报警就会联动视频图像共同发送给住户等。
另外是从接警机到平台的应用让防盗报警器更为充分的进行整体的把握，整体的接警能力得到提升。
防盗报警器如今也在经过模块化设计的潮流，通过有线无线间的网络模块，实现报警传输多样化的趋势潮流，尽力确保警讯传输的安全性稳定性。
防盗报警器目前更多的还是和联网视频监控结合到一起，形成系统化集成化趋势，如果纯粹性的发展防盗报警器，产品种类单一，一定会被市场所淘汰。
从上世纪九十年代发展到如今的2014年，防盗报警器在产品的技术研发上整体来说没有多大的改变和重大技术突破，简单的说就是将不同解决方案的产品进行不同的组合，但是在整体的产品应用上还是在不断升级的，一些有用的技术得到更大的升级，深得民心。
二设计任务要求及方案论证选择
设计一个简单的电路使其能利用物体的重量压力作为触发信号，使语音芯片，功放电路发出报警信号.
要求电路尽量设计的简单明了，但要求其功能明显，稳定性高，不易产生误报警。
灵敏度高。
再日常生活中，经常使用的报警器中，机械报警器是属于传统的报警器，其缺点是：
1.硬件电路复杂；
2.灵敏度低；
3.制作成本高。
本课题设计的微动报警器利用微动开关，集成芯片组成的触发电路组成。
不仅灵敏度高且制作成本较低。
三系统框图
报警语音电路
四电路原理图及工作原理
报警音乐芯片电路模块、集成电路TDA2822M功放电路模块是微动报警器的重要组成部分，下面结合两者的电路图，说明具体工作原理。
报警音乐芯片电路如图4-1所示，电阻R1为三级管Q1提供基极偏压，在警戒状态下，基极偏值电压经短路线对地短路，Q1不工作。
如遇盗情，短路微动看开关断开，Q1立即得电工作，Q1射极电流经R3触发导通，指示灯D1亮，U1输出报警信号，经Q2、Q3复合放大后，驱动TDA2822M功放电路进行工作，使报警喇叭发出报警声，这时即使把微动开关重新压下也照报不误，只有关闭电源才能解除报警，所以具有防破坏功能。
图4-1报警音乐芯片电路图
集成电路TDA2822M功放电路如图4-2所示，集成电路TDA2822M为8脚双列直插式封装，采用两片集成电路TDA2822M进行 音频功率放大，使报警器输出双声道立体声，从语音芯片中输入语音信号，进而推动TDA2822M电路进行工作，再再两片集成电路中分别输出左声道和右声道，电源连接单向可控硅100-6短路电路中，平时功耗很小，只有微动开关弹起，才会工作。
拨盘音量控制，输出采用BTL方式，相对于OTL输出方式理论可以提高输出功率4倍，但需注意不能输出的任何一条线接地。
使报警声更的响亮，从而进一步的震慑不法分子。
图4-2集成电路TDA2822M功放电路图
（一）集成电路TDA2822M各项信息
通道数:
2
工作温度范围:
-40°Cto+150°C
针脚数:
8
封装类型:
DIP
功率,有效值:
2W
器件标号:
2822
器件标记:
TDA2822M
工作温度最低:
-40°C
工作温度最高:
150°C
带宽:
0.12MHz
放大器数目:
2
放大器类型:
功率
电源电压最大:
15V
电源电压最小:
1.8V
芯片标号:
2822
表面安装器件:
通孔安装
负载阻抗,最小:
8ohm
输出功率:
1W
运放特点:
音频
逻辑功能号:
2822
额定电源电压:
12V
输入信号类型：
单
输出信号类型：
差分,单路
输出类型：
单通道单声道,双通道立体声
TDA2822产品种类:
音频功率放大器（AudioPowerAmplifier）
产品类型:
Class-AB（AB类音频功率放大器）
输出功率:
1.7W
输出类型:
1-ChannelMonoor2-ChannelStereo（桥接单声道或立体声双声道）
4-3TDA2822M引脚图
（二）微动报警器设备原理
1.微动报警器主要组成部分
微动报警器主要由4个部分构成，各部分的功能如下：
（1）报警音乐芯片电路模块，实现报警器的语音报警功能；
（2）集成电路TDA2822M功放电路模块，将声音进行放大作用；
（3）单向可控硅100-6短路模块，可控硅一旦导通后，即使降低控制极电压或去掉控制极电压，可控硅仍然导通。
可控硅关断条件:
降低或去掉加在可控硅阳极至阴极之间的正向电压，使阳极电流小于最小维持电流以下。
供电电路，给微动报警器提供电压使其正常工作。
（三）微动报警器主要功能及特点
1.可设置四种不同的报警声音，通过板上的三根跳线选择需要的报警铃声；
2.待机功耗极低，警戒状态下，实测消耗电流约为5uA；
3.可根据具体情况调节语音信号音量大小；
4.具有防破坏功能，即使将微动开关重新压下也照报不误；
5.具有外控输出功能；
6.设备安装方便，只需放在笔记本下压下微动开关，打开电源开关即可；
7.反应迅速，触发灵动。
五电路板的组装
（一）电路板的制作过程
在插放元件前先用电工刀将电路板的外型设计好，是否与它的外壳相匹配，要注意插入边缘的元件后，能否盖上外壳。
在插放元件时难，最好对个元件的性能进行检测，我们所购买的都不是军用元件，存在一定的误差。
不同的三极管引脚排列顺序不一样，对电阻、电容、电解电容、二极管、三极管、可控硅、稳压二极管、集成电路等的识别及检测焊接的时候应注意烙铁的温度，最好不要在风扇下面，以免风扇影响烙铁的温度。
同事要注意焊接技术，不要出现尖角，剪出引脚的时候，引脚不要留的太长，避免不必要的干扰。
六电路的调试
（一）调试方法过程
按电路图焊接组装好后，可进行调整，主要调整电路的接收灵敏度调整是一边发出响声，一边调整RP，使电路触发，发出报警声。
电路中的其他部分只要正确组装，一般不需调整既能正常工作。
（二）防盗报警器误报的分析
1.防盗报警器误故障引起的误报警
产品在规定的条件下、规定的时间内，不能完成规定的功能，称为故障。
故障的类型有损坏性故障和漂移故障。
损坏性故障包括性能全部失效和突然失效。
这类故障常是由元器件的损坏或生产工艺不良（如虚焊等）造成。
漂移性故障是指元器件的参数和电源电压的漂移所造成的故障。
例如：
温度过高会导致电阻值的变化，此时设备表现为时好时坏。
事实上，环境温度、元件制造工艺、设备制造工艺、使用时间、存储时间及电源负载等因素都可能导致元件参数的变化，产生漂移性故障。
2.报警器设计引起的误报警
设计要求十分熟悉报警器的原理、特点、适用范围和局限性。
排布元件时要注意元件与元件之间的干扰。
3.报警器安装引起的误报警
报警器安装的位置、安装角度、防护措施以及系统布线等方面。
4.使用不当引起的误报警
由于用户使用不当常常会引起报警系统的误报警。
例如：
电脑不经意间挪动引起报警误报。
5.环境引起的误报警
（3）电路耗能实测
电源供电电压为U=9V，容量为Q=230mAh。
警戒状态下：
实测消耗电流为I=8.21uA,
功率消耗P=UI=9v*8.21*10^-6A=7.39*10^-5w
可用时长为T=Q/I=230/8.21*10^-3h
=2.8*10^4h
=1166天
=3.24年
报警状态下：
实测消耗电流为I=42.3mA
功率消耗P=UI=9v*4.23*10^-2A=3.8*10^-1w
可用时长为T=Q/I=230mAh/（4.23*10^1mA）
=5.44h
（四）微动报警器在笔记本防盗中的应用
根据笔记本电脑的特点，及报警器的安装位置，可以实现对笔记本电脑的防盗报警作用。
微动报警器安装于笔记本电脑的排风扇中，具有十分隐秘的效果，笔记本电脑放在排风扇的上面，压住微动开关，使其进入警戒状态。
通过挪到笔记本电脑，使微动开关断开，使整个报警电路触发工作，从而实现报警功能。
参考文献
[1].王晓鹏.面包板电子制作68例（第一版）[M].北京：
化学工业出版社，2015.
[2].胡斌.电子线路基础轻松入门（第二版）[M].北京：
人民邮电出版社，2006.
[3].张庆双.经典实用电路大全.[M].北京：
机械工业出版社，2008.
[4]电子发烧友.
[5]电子电路网.
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