基于555門窗防盜報警器的設(shè)計與實現(xiàn)

1、實驗報告實驗題目：實驗一 基于555門窗防盜報警器的設(shè)計與實現(xiàn)姓名： 學號：指導老師： 地點與時間：2012.4.20 科研樓A座304 2012.4.27 科研樓A座304【摘要】： 本文依據(jù)題目要求，設(shè)計了一個基于555門窗防盜報警器，并進行了焊接與測試。該報警器由二極管與三極管進行搭建，僅核心元件使用555，設(shè)計簡便。測試結(jié)果表明，LED燈可亮，并基本實現(xiàn)報警功能，但時間T與理論值有偏差。通過測量555管腳的波形，可以對其有一個定性與定量的認識。一、任務要求1.1實驗目的 （1）理解并掌握基于二極管的與門，或門構(gòu)造。（2）理解并掌握基于三極管的反相器構(gòu)造。（3）理解并掌握555電路的單穩(wěn)

2、電路。1.2實驗任務（1）設(shè)計一個門窗報警器，其中有三個窗兩個門，要求窗或門被打開時抱緊且可以分辨出是窗被打開還是門被打開。（2）在電路板上焊好該報警器，并進行調(diào)試使其可以正常工作。（3）加載輸入開關(guān)信號，用萬用表測量門、窗三極管T的集電極輸出電壓；用示波器測量555器件的2腳、6腳、3腳的輸入輸出波形。1.3實驗要求（1）搭建基于555的報警電路并能夠分析各模塊功能。（2）實現(xiàn)硬件焊接、并進行參數(shù)測量，能夠基于硬件分析信號，最終實現(xiàn)門窗開動報警功能。（3）記錄設(shè)計數(shù)據(jù)、撰寫實驗報告。 二、實驗方案及原理2.1設(shè)計方案感應信號產(chǎn)生電路555延遲電路報警輸出電路 2.2原理圖及概述1、總原理圖圖

3、1.報警電路總電路2、門窗感應觸發(fā)電路 首先給出其邏輯門電路。因為題目并沒有要求可以分辨出是哪一扇門或窗被打開，則可以用或門來連接并列的門或窗。圖2.門窗感應邏輯門電路最簡單的，可以用二極管來構(gòu)造或門電路。一個兩輸入的電路可以這樣構(gòu)造：圖3.或門電路之后需要用三極管來構(gòu)造一個非門，則可以這樣構(gòu)造：圖4.二極管構(gòu)建的或門電路那么此部分總的電路圖為：圖5.門窗感應總電路3、555單穩(wěn)振蕩電路 在知道555各管腳功能的情況下，我們可以做如圖下連接，使得其給出觸發(fā)的電壓。因為使用Rw滑動變阻器，在知道其電阻范圍的時候需要算出合適的占空比，并選擇不同的R和C使得亮燈時間的長度合適。具體計算與器件的選擇將

4、在之后討論。圖6.555部分搭建4、報警電路 利用二極管構(gòu)造一個與門電路，使得任意一個開關(guān)被打開的情況下，該LED燈都會亮，一段時間后熄滅。圖7.LED報警電路5、理論計算與分析A、提供的器材：555集成電路及 8腳座子各2個20K電位器2個3k電阻8個 20K電阻2個二極管9個，三極管2個103電容4個，105電容2個航空飛線 若干萬能焊接板1塊LED燈2個開關(guān)5個B、計算占空比已知所給電位器為203，需要求得與之對應的電阻和電容；因為有公式：T=1.1C(R+Rw)則易得時間T最大約為0.44s，符合電路的要求。三、硬件電路裝配與測量3.1實物圖圖8.焊接實物圖第一根向外接的線接5V電壓，

5、第二根接地，這兩根都是第一個窗電路的外接線；而第二個門電路的5V線與第一個電路相連，則這個電路只有一根輸入線，第三根接地。3.2 測量電壓1、加載5V電壓，輸入開關(guān)信號，用萬用表測量門、窗三極管T的集電極輸出電壓，測得輸出電壓為5V，之后變?yōu)?V。2、用示波器測量555器件的2腳、6腳、3腳的輸入輸出波形。 因為有兩個電路，故取第一個窗電路為例進行測量。圖9.窗電路實物圖則可得輸出波形為：圖10.555的3腳波形圖圖11.6腳波形圖圖12.2腳波形圖3、測量LED燈的管腳，則波形為： 由于燈閃爍時間過快，無法及時抓拍，故改為測量其波形圖。 圖13.LED管腳波形圖 由圖像可得，實際的T約1s，為與計算出的最大的T有偏差，這是因為電位器在調(diào)節(jié)的過程中沒有調(diào)到最大值和其他因素所致。四、結(jié)束語1、故障分析A、在剛開始調(diào)試的時候，門電路LED燈不亮，在保證布線正確的情況下，先檢查是否所有點都已經(jīng)焊好。 發(fā)現(xiàn)問題為地線沒有焊好，繼續(xù)焊接。B、第一次窗電路燈一直亮，發(fā)現(xiàn)焊接無問題，使用萬用表進行檢查，發(fā)現(xiàn)跳線不穩(wěn)，并接好；依然不熄滅，使用小螺絲刀調(diào)節(jié)電位器。C、第一次亮燈后，第二次接上一直不亮，分析原因為放電時間過長