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1、电工课设 防盗报警器课程设计 专 业 计算机科学与技术 班 级 一班 指导老师 李维 学生姓名 邱向荣 西安理工大学高科学院2014年 第 1 学期 目录1、设计任务与要求.31.1、设计一种防盗报警器,适用于仓库,等地防盗报警.31.2、功能要求.32、电路简介.32.1、原理框图.32.2、单电路简介.4 2.2.1、控制电路.4 2.2.2、报警电路.4 2.2.3、总体电路图.53、单元电路的原理分析.53.1、控制电路.5 3.1.1 控制电路相关说明.5 3.1.2 控制电路分析.6 3.1.3 控制回路中各个元件的作用.6 3.1.4 控制电路参数计算.6 3.1.5 控制电路图

2、.73.2、报警声电路产生电路.7 3.2.1 报警声电路产生电路相关说明.7 3.2.2 报警声产生电路分析.7 3.2.3 报警产生回路中各个元件的作用.8 3.2.4 报警声产生电路参数计算.8 3.2.5 报警声产生电路电路图.84、单元电路间的连接方法.85、电路仿真.96、电路元件的选择.107、收获与体会.118、参考文献.111、设计任务与要求1.1、制作一种防盗报警器，适用于仓库、等地防盗报警1.2、功能要求（1）防盗路数可根据需要任意设定。（2）在同一地点（值班室）可监视多处的安全情况，一旦出现偷盗，用指示灯显示相应的地点，并通过扬声器发出报警声响。（3）用直流电源供电2、

3、电路简介防盗报警器的关键部分是报警控制电路，由控制电路控制声、光报警信号的产生。该电路采用三极管与可控硅进行控制，无偷盗情况时，使三极管处在截止状态，则被控器的声、光信号产生电路不工作；一旦有偷盗情况，立即使三极管导通，被控器的声、光信号产生电路产生声、光报警信号，呼叫值班人员采取相应措施。2.1原理框图报警器的原理框图如图2-1所示：直流电源控制电路声光报警电路图2-1 多路防盗报警器原理框图2.2单电路简介如图2-3所示，本电路报警器为两路防盗报警器，每一路有相同的电路结构，控制电路也相同，均由可控硅控制。由总体电路图可看出，此两路防盗报警器电路总共有两个基本组成单元。分别是：控制电路、报

4、警声产生电路。2.2.1控制电路控制电路由三极管3DG12、电阻R1,R2,R3和可控硅SCR1共同组成，如图2-2-1所示。电源电压12V通过R2给三极管3DG12提供基极直流偏置，初始状态下，开关S1断开。三极管基极无电流，三极管发射极没有偏置电压，使三极管处于截止状态。此时，可控硅的控制极上无信号或者紧有微小的信号，可控硅不能导通。正常情况下，可控硅的T1、T2极间有正向偏压，但不导通。一旦开关S1被触碰，将使整个电路导通，由于有电解电容，三极管导通前，电路先给三极管充电，直到三极管基极具有足够的电压使三极管发射极正偏，电压应高于0.7V。可控硅即晶闸管导通后，使报警电路工作，发出声、光

5、报警信号。指示灯采用灯泡显示，控制电路输出信号使其发光。 图2-2-1 控制电路2.2.2报警回路如图2.2.2所示，报警声回路采用NE555时基电路和阻容组件组成音调振荡器，控制回路的输出信号 控制其工作，NE555的（3）管脚输出音频信号再通过放大电路T放大后使扬声器发声报警。 图2.2.22.3总体电路图： 图2-3 总体电路图3、单元电路的原理分析3.1控制电路3.11控制电路相关说明控制电路是整个多路防盗报警器电路中的核心；起着控制声、光报警信号产生的作用。如图3-1-1，可控硅的右侧是声光报警信号的输入端，由图可看出，只需将一个较大的电阻与灯泡串联后接到电源上，只要可控硅导通，声光

6、报警信号便可发出。3.1.2控制电路分析控制电路由三极管3DG12、电阻R1,R2,R3和可控硅SCR1共同组成，如图3-1-1所示。电源电压12V通过R2给三极管3DG12提供基极直流偏置，初始状态下，开关S1断开。三极管基极无电流，三极管发射极没有偏置电压，使三极管处于截止状态。此时，可控硅的控制极上无信号或者紧有微小的信号，可控硅不能导通。正常情况下，可控硅的T1、T2极间有正向偏压，但不导通。一旦开关S1被触碰，将使整个电路导通，由于有电解电容，三极管导通前，电路先给三极管充电，直到三极管基极具有足够的电压使三极管发射极正偏，电压应高于0.7V。可控硅即晶闸管导通后，使报警电路工作，发

7、出声、光报警信号。要使三极管能正常工作，应先调节三极管的静态工作点，使其工作在放大区。这样，三极管导通后才能将基极上微小的电流放大后送到发射极。3.1.3控制回路中各个元件的作用：可控硅SCR1：可控硅SCR1的导通前提条件是有正向偏压，然后，如果控制极上有一个高于阴极的电压信号，该可控硅便导通；另外，可控硅的一个重要特点是，一旦导通后，就可以维持导通状态，与控制极不再有关系。静态工作点的调节:1.开关：可将接触式开关串在三极管的基极上，正常情况下，开关断开，三极管基极上没有电压，仅有集电极直接与电源相连。2.R1、R4、R2：起到调节静态工作点的作用。3.T1（8050）:将基极的微弱电流信

8、号放大到发射极的较大电流信号。R3、可控硅S CR1:在发射极上串联一个较大的电阻R3，这样一来，在三极管导通后，发射极上电阻能获得较大的电势差，然后将其加到可控硅D1的控制极与阴极上，可控硅就可迅速导通。电容C5: 一般情况下，接触式开关只是短暂的闭合，不可能合上以后就不再断开。为了延长电路的工作时间，可在三极管的基极与地之间并联一个电解电容，用于延迟电路导通和延续电路的导通状态。12V灯泡：用于当开关合并时，可控硅导通，使得加在灯泡上的回路通路，所以灯泡亮，起到警报的作用。二极管D2：产生报警声信号电路只有通过二极管D2然后再通过可控硅，才能正常产生报警声信号。要使二极管D2导通，需要其有

9、正向偏压。要达到此目的，需使灯泡有一个较大的功率，使二极管的阴极电位 3.1.4控制电路参数计算：（应使三极管始终工作在放大区）由于各路电路相同，各路的电路参数也相同。适当取R1=43k,R2=180,三极管为T1为高频小功率管。三极管静态工作点的计算：发光二极管的额定电压为2.2V,额定功率为0.0396W,额定电流为18ma,电阻为：(12-0.7-3*2.2)/0.018=261可控硅的正向电流大于0.15A.二极管D1阴极的电位为0.7V.3.1.5控制电路图（如下图3-1-1所示） 图3-1-1 控制电路图3.2报警声产生电路3.2.1报警声产生电路相关说明报警声产生电路的主要元件是

10、EN555，由EN555与部分的电阻和电容产生一定的频率，并且经过两级放大后驱动喇叭发出警报。3.2.2报警声产生电路分析如图3-2-2所示，I点为电源输入端，为整个报警声产生电路供电。G点为接地端，如果G端能正常接地，整个报警声产生电路将接通，振荡信号便能驱动扬声器发出报警声。控制电路正是利用控制G端来达到控制整个报警声产生电路的目的。即将G点输出信号通过二极管接到可控硅的阳极，可控硅就控制了整个报警声产生电路。在I点与G点之间，555时基集成电路与R25、R26、C11共同组成无稳态多谐振荡器。在555之后，12V直流电源保证输出级放大电路能正常工作。R27用一个较大的电阻使三极管工作在放

11、大区。T7为硅材料NPN型高频中功率管，T8为锗材料PNP型低频小功率管。两个晶体三极管构成两级放大电路为喇叭提供电压。3.2.3报警声产生回路中各个元件的作用：R6、R8、C1和EN555:共同组成无稳态多谐振荡器C2:起到抗干扰的作用。R8：起到稳定输出信号的作用R9：起到分压的作用T2(8550)：起到电流电压的放大作用。3.2.4报警声产生电路参数计算R6、R7、C1与NE555构成音调振荡电路，振荡频率为：f=1.44/(R25+2R26)C11,振荡频率为668Hz三极管T2的静态工作点计算：集成块产生的振荡频率为： f=1.44/(R25+2R26)C11, 振荡频率为：668H

12、z。T2的基级的电流为=（12-0.7）/180=0.0628ma经三极管放大后集电极电流和发射极电流约为Ic=Ie=B1*Ib;在经过T2放大后在T2的集电极的电流为Ic2=Ie=B1*Ib ;之后为喇叭供电。3.2.5报警声产生电路电路图（如图3-2-2所示） 图3-2-2报警声产生电路4.单元电路间的连接方法单12V电源为控制电路和警报产生电路提供电压。控制电路通过可控硅连接报警光信号与报警声信号产生电路，并控制报警声、光信号的产生。报警声信号产生电路与控制电路之间又连一个二极管，然后才连到可控硅的阳极上。5.电路仿真：图5-1-1是仿真过程中示波器所呈现出来的波形，通道CH1：集成块E

13、N555的第脚输出端的波形；通道CH2是接喇叭输出端的波形。CH2CH1图5-1-1图5-1-2是集成块EN555的输出极的波形，波形显示周期为1.530ms,频率为f=1/T=635HZ，与所计算是理论值668HZ相近。集成块输出端的波形与读数图5-1-26、电路元件的选择元件名称元件标号数值型号电解电容C547uF瓷片电容C122nF223C222nF223二极管D21只2CP10可控硅D11只KP11指示灯DS11只XZ8-0.15集成块IC21只NE555电阻R1、R743K2只色 标黄橙橙银R3、R612K2只色 标棕红橙银R21801只色 标棕灰棕银R81.1K1只棕棕黑棕R96.

14、5K1只蓝绿黑棕R10201只红黑黑金开关K1只DS-03晶体三极管T11只8050T21只8550电位器R422K1只扬声器Y1个直流电源12V此6路防盗报警器电路中所用的各种元件信息如下表：可控硅选用普通反向阻断型，1A耐压100V,正向管压降0.4V-1.2V.指示灯的型号为XZ8-0.15，额定电压为8V，额定电流为0.15A，寿命为1500小时7.收获与体会 通过我们组的努力，成功的做出了实验作品，回想这个过程真的很不容易啊，在起初的两天里，我们是豪情壮志的相信，我们很快就能过完成，但是总是事与愿违，每次这个地方弄好之后，又出现了另外一个问题，也许这个是好的，毕竟这个也是我们第二次制

15、作、第一次调试，出现的问题可以提醒下一次制作时所该注意的。而且这周我也学了挺多东西的，第一是在实验室里的那种感觉挺好的，也进一步学习了multisim仿真软件的使用；第二，理想与现实总是那么矛盾，尽管仿真出来的好好的，但制作起来却非常的吃力，想想后面几天里在老师帮助下，我懂得了精华是要懂得灵活变通，不要死死的卡在书面上，这就要求自己平时的阅历知识要广而精了；第三，永不言弃、勇于攀登，一次次的失败的成功的台阶，加油！8、参考文献与资料1康华光.电子技术基础模拟部分（第五版），高等教育出版社。2王涛.电工电子工艺实习实验教程，山东大学出版社。3 韩亚萍.Protel DXP基础教程，清华大学出版社。4 赵春云、曹经稳、赵春强.常用电子元器件及应用电路手册，电子工业出版社。5 黄继昌.电子元器件应用手册，人民邮电出版社。6 杨宝清、宋文贵.实用电路手册，机械工业出版社。