(論文)555磁控防盜語音信號報警電路 論文最新優(yōu)秀畢業(yè)論文資料搜集嘔血奉獻

555磁控防盜語音信號報警電路摘要該設計555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器為核心的磁控語言防盜報警電路，配合磁控開關以及語音報警電路實現(xiàn)報警功能。主要組成為磁控開關觸發(fā)與單穩(wěn)態(tài)延時電路、報警語音發(fā)聲電路和語音功放電路。工作原理可概括為當磁控開關的永久磁鐵分開時，555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器發(fā)出一個高電平信號，向報警語音發(fā)聲電路提供觸發(fā)信號和工作電源，由LM386 組成報警語音的功放電路發(fā)出報警語音放大，揚聲器發(fā)出報警。現(xiàn)實生活中實現(xiàn)時，永久磁鐵需安裝在門窗或被保護的物體上，當門窗打開或保護物體移動時，磁鐵分開，此時報警電路會發(fā)出警報聲提醒主人。關鍵詞：觸發(fā)器，磁控開關，功放，報警ABSTRACTThe design 555 single policy to trigger the magnetic control language core burglar alarm circuits with magnetic control as well as the police to voice alarm circuit functions.Major groups to trigger the magnetic control on single circuit alarm time voice voice circuits and voice amplifier circuitThe work can be summarized as magnetic control of the permanent magnet, 555 issued a single step trigger Signal Alarm high voltage circuits to voice audible signal and triggered by the power of LM 386 Group alarm voice amplifier circuit issued a warning Voice loud speakers to enlarge alarmReal life, the permanent magnet installed on the protection of the doors and windows when the doors and windows objects Moving Objects magnet protection at a time when a warning sound alarm circuits reminded owners.Keywords：trigger，The magnetic control, amplifier，alarm目錄第1章 緒論1.1本論文的意義與背景1.11背景隨著時代的不斷進步,人們對自己所處環(huán)境的安全性提出了更高的要求,尤其是在家居安全方面,不得不時刻留意那些不速之客。所以作為新一代的智能家居安全防盜報警器系統(tǒng)就應運而生，并日益受到廣泛的重視和運用。另外，為了進一步規(guī)范住宅小區(qū)智能化建設，建設部特別制定了智能小區(qū)的等級標準，按照其要求智能小區(qū)中必須具有安全防范、信息管理、物業(yè)管理和信息網(wǎng)絡等系統(tǒng)。因此小區(qū)安全防范系統(tǒng)建設已逐漸納入許多小區(qū)建設的必備項目中了。以深圳為例，幾乎所有新建的住宅樓盤都預裝了防盜系統(tǒng)，并禁止安裝防盜網(wǎng)，而上海、廣州、溫州、南昌等地更是花費重金拆除了防盜網(wǎng)，其防盜功能則必須由電子防盜系統(tǒng)來完成。因此，家庭安防系統(tǒng)必將有很大的發(fā)展，并且也將從北京、上海、廣東等發(fā)達城市向內(nèi)地蔓延開來，形成一個全新的朝陽產(chǎn)業(yè)。1.12意義報警器應用于各個領域，只要涉及到私人、群眾以及國家利益的時候，防盜裝置就必不可少。一般防盜報警系統(tǒng)是用物理方法或電子技術，自動探測發(fā)生在布防監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的侵入行為，產(chǎn)生報警信號，并提示值班人員發(fā)生報警的區(qū)域部位，顯示可能采取對策的系統(tǒng)。防盜報警系統(tǒng)是預防搶劫、盜竊等意外事件的重要設施。一旦發(fā)生突發(fā)事件，就能通過報警信號在安?？刂浦行臏蚀_顯示出事地點，使于迅速采取應急措施。這對于保障居民的生命財產(chǎn)安全，提高公安、消防、醫(yī)療、保安等部門的快速反應能力，有著十分重要的意義。1.2本論文主要內(nèi)容1.21 555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)兩個不同的工作狀態(tài)。在外界觸發(fā)脈沖作用下，它能從穩(wěn)態(tài)翻轉到暫穩(wěn)態(tài)，在暫穩(wěn)態(tài)維持一段時間以后，在自動返回穩(wěn)態(tài)；暫穩(wěn)態(tài)維持時間的長短取決于電路本身的參數(shù)，與觸發(fā)脈沖的寬度和幅度無關。由于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有這些特點，常用來產(chǎn)生具有固定寬度的脈沖信號。1.22磁控開關磁控開關即磁開關入侵探測器。由永久磁鐵和干簧管兩部分組成。干簧管又稱舌簧管，其構造是在充滿惰性氣體的密封玻璃管內(nèi)封裝2個或2個以上軟鐵電極。在自然狀態(tài)下，兩個電極不接觸的叫常開式，接觸的叫常閉式。1.23語音報警電路本論文中報警電路時由LM386 組成報警語音的功放電路，它將LQ46 發(fā)出的報警語音放大后，通過揚聲器發(fā)出響亮的報警聲。1.3本論文結構安排第一章緒論用來闡述論文研究的背景以及主要內(nèi)容，對目前該設計在市場和學術領域的價值以及發(fā)展現(xiàn)狀，對論文做一個比較概要的描述。第二章主要來詳細描述本論文中用的詳細理論，各個模塊的設計方案以及原理介紹。第三章對本論文中設計對象的實現(xiàn)過程和實現(xiàn)結果做一詳細描述。1.4報警器的分類目前市場主流的報警器主要分為磁控開關報警器、震動報警器、聲報警器、超聲波報警器、電場報警器、微波報警器、紅外報警器、激光報警器和視頻運動報警器。其中磁控報警器還是應用非常廣泛的一種報警器，本論文主要研究與設計的就是目前市場上比較主流的磁控語音報警電路，下面來闡述我設計的磁控語音防盜報警電路的研究流程。第2章2.1 555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器2.11 電路組成及工作原理（1）無觸發(fā)信號輸入時電路工作在穩(wěn)定狀態(tài)當電路無觸發(fā)信號時，vI保持高電平，電路工作在穩(wěn)定狀態(tài)，即輸出端vO保持低電平，555內(nèi)放電三極管T飽和導通，管腳7“接地”，電容電壓vC為0V。（2）vI下降沿觸發(fā)當vI下降沿到達時，555觸發(fā)輸入端（2腳）由高電平跳變?yōu)榈碗娖?，電路被觸發(fā)，vO由低電平跳變?yōu)楦唠娖?，電路由穩(wěn)態(tài)轉入暫穩(wěn)態(tài)。（3）暫穩(wěn)態(tài)的維持時間在暫穩(wěn)態(tài)期間，555內(nèi)放電三極管T截止，VCC經(jīng)R向C充電。其充電回路為VCCRC地，時間常數(shù)1=RC，電容電壓vC由0V開始增大，在電容電壓vC上升到閾值電壓之前，電路將保持暫穩(wěn)態(tài)不變。圖21用555定時器構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及工作波形（4）自動返回（暫穩(wěn)態(tài)結束）時間當vC上升至閾值電壓時，輸出電壓vO由高電平跳變?yōu)榈碗娖剑?55內(nèi)放電三極管T由截止轉為飽和導通，管腳7“接地”，電容C經(jīng)放電三極管對地迅速放電，電壓vC由迅速降至0V（放電三極管的飽和壓降），電路由暫穩(wěn)態(tài)重新轉入穩(wěn)態(tài)。（5）恢復過程當暫穩(wěn)態(tài)結束后，電容C通過飽和導通的三極管 T放電，時間常數(shù)2=RCESC，式中RCES是T的飽和導通電阻，其阻值非常小，因此2之值亦非常小。經(jīng)過（35）2后，電容C放電完畢，恢復過程結束。恢復過程結束后，電路返回到穩(wěn)定狀態(tài)，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器又可以接收新的觸發(fā)信號。2.12 主要參數(shù)估算(1) 輸出脈沖寬度tW輸出脈沖寬度就是暫穩(wěn)態(tài)維持時間，也就是定時電容的充電時間。由圖8.41（b）所示電容電壓vC的工作波形不難看出vC（0+）0V，vC（）=VCC，vC（tW）=，代入RC過渡過程計算公式，可得 上式說明，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出脈沖寬度tW僅決定于定時元件R、C的取值，與輸入觸發(fā)信號和電源電壓無關，調節(jié)R、C的取值，即可方便的調節(jié)tW。（2）恢復時間tre一般取tre=（35）2，即認為經(jīng)過35倍的時間常數(shù)電容就放電完畢。（3）最高工作頻率fmax若輸入觸發(fā)信號vI是周期為T的連續(xù)脈沖時，為保證單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器能夠正常工作，應滿足下列條件： T tWtre即vI周期的最小值Tmin應為tWtre，即 Tmin= tWtre因此，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的最高工作頻率應為 需要指出的是，在圖21所示電路中，輸入觸發(fā)信號vI的脈沖寬度（低電平的保持時間），必須小于電路輸出vO的脈沖寬度（暫穩(wěn)態(tài)維持時間tW），否則電路將不能正常工作。因為當單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器被觸發(fā)翻轉到暫穩(wěn)態(tài)后，如果vI端的低電平一直保持不變，那么555定時器的輸出端將一直保持高電平不變。解決這一問題的一個簡單方法，就是在電路的輸入端加一個RC微分電路，即當vI為寬脈沖時，讓vI經(jīng)RC微分電路之后再接到vI2端。不過微分電路的電阻應接到VCC，以保證在vI下降沿未到來時，vI2端為高電平。2.13 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1. TTL集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的邏輯功能和使用方法圖22（a）是TTL集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的邏輯符號，（b）是工作波形圖。該器件是在普通微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的基礎上附加以輸入控制電路和輸出緩沖電路而形成的。圖22 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的邏輯符號和波形圖（a）邏輯符號 （b）波形圖它有兩種觸發(fā)方式：下降沿觸發(fā)和上升沿觸發(fā)。A1和A2是兩個下降沿有效的觸發(fā)輸入端，B是上升沿有效的觸發(fā)信號輸入端。vO和是兩個狀態(tài)互補的輸出端。Rext/Cext、Cext是外接定時電阻和電容的連接端，外接定時電阻Rext（阻值可在1.440k之間選擇）應一端接VCC（引腳14），另一端接引腳11。外接定時電容C（一般在10pF10F之間選擇）一端接引腳10，另一端接引腳11即可。若C是電解電容，則其正極引腳10，負極接引腳11。74121內(nèi)部已經(jīng)設置了一個2k的定時電阻，Rint（引腳9）是其引出端，使用時只需將引腳9與引腳14連接起來即可，不用時則應讓引腳9懸空。表2.1是集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的功能表，表中1表示高電平，0表示低電平，表2.1 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的功能表圖23表明了集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的外部元件連接方法，圖（a）是使用外部電阻Rext且電路為下降沿觸發(fā)連接方式，圖（b）是使用內(nèi)部電阻Rint且電路為上升沿觸發(fā)連接方式。圖23 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的外部元件連接方法(a) 使用外接電阻Rext (下降沿觸發(fā)) (b)使用內(nèi)部電阻Rint (上升沿觸發(fā))2主要參數(shù)(1) 輸出脈沖寬度tW 使用外接電阻： tW 0.7RextC 使用內(nèi)部電阻： tW 0.7RintC（2）輸入觸發(fā)脈沖最小周期Tmin Tmin= tWtretre是恢復時間。（3）周期性輸入觸發(fā)脈沖占空比q 定義： q = tW/T式中T是輸入觸發(fā)脈沖的重復周期，tW是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出脈沖寬度。 最大占空比： qmax= tW/ Tmin 74121的最大占空比qmax，當R=2k時為67%；當R=40k時可達90%。不難理解，若R=2k且輸入觸發(fā)脈沖重復周期T=1.5S，則恢復時間tre=0.5S，這是74121恢復到穩(wěn)態(tài)所必需的時間。如果占空比超過最大允許值，電路雖然仍可被觸發(fā)，但tW將不穩(wěn)定，也就是說74121不能正常工作，這也是使用74121時應該注意的一個問題。3. 關于集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的重復觸發(fā)問題集成單穩(wěn)有不可重復觸發(fā)型和可重復觸發(fā)型兩種。不可重復觸發(fā)的單穩(wěn)一旦被觸發(fā)進入暫穩(wěn)態(tài)以后，再加入觸發(fā)脈沖不會影響電路的工作過程，必須在暫穩(wěn)態(tài)結束以后，它才能接受下一個觸發(fā)脈沖而轉入下一個暫穩(wěn)態(tài)，如圖24（a）所示。而可重復觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)在電路被觸發(fā)而進入暫穩(wěn)態(tài)以后，如果再次加入觸發(fā)脈沖，電路將重新被觸發(fā)，使輸出脈沖再繼續(xù)維持一個tW寬度，如圖24（b）所示。圖24 不可重復觸發(fā)與可重復觸發(fā)型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作波形（a） 不可重復觸發(fā)型 （b）可重復觸發(fā)型74121、74221、74LS221都是不可重復觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。屬于可重復觸發(fā)的觸發(fā)器有74122、74LS122、74123、74LS123等。有些集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器上還設有復位端（例如74221、74122、74123等）。通過復位端加入低電平信號能立即終止暫穩(wěn)態(tài)過程，使輸出端返回低電平。2.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用2.31 延時與定時（1）延時在圖25中，v/O的下降沿比vI的下降沿滯后了時間tW，即延遲了時間tW。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的這種延時作用常被應用于時序控制中。（2