声光报警电路设计

声光报警电路设计

根据设计要求，当单片机检测到加热炉出口处工件的温度超出温度设定值的上下限时，要进行声光报警提示。

3.9.1 声光报警器件的选择

因为本设计应用于工业现场，工业现场噪声、光线都比较杂乱，所以声光报警器件发出的声、光强度都要比较大。本设计选用BC-809声光报警器。

1.BC-809声光报警器介绍

BC-809声光报警器是一种闪光灯和喇叭同时示警的设备。闪光灯采用脉冲氙气灯管制成，声音使用压电扬声器产生，具有高亮度闪光、响亮音频报警功能。

主要技术参数：

工作电压：AC24V～AC240V；

电源频率：50Hz～60Hz；

功率：30W；

本部分的设计思路是：单片机发出控制信号后，通过三极管驱动继电器，通过继电器的二次触点与声光报警器相连，驱动声光报警器进行声光报警。

3.9.2继电器的选择

声光报警器的额定电压220V，额定电流136mA，根据声光报警器参数，我们继电器选择汇科公司的HK4100F-DC5V-SH型号的继电器。

HK4100F-DC5V-SH的主要技术参数：

触点参数：

触点形式：1C（SPDT）一组转换触点；

触点负载：3A 220V AC/30V DC；

阻抗：≤100mΩ；

额定电流：3A；

线圈参数：

阻值（±10％）：120Ω；

线圈功耗：0.2W；

额定电压：DC 5V；

吸合电压：DC 3.75V；

释放电压：DC 0.5V；

3.9.3 三极管的选择

因为A T89C52单片机的I/O口输出电流很小，极限值为15mA。所以要用三极管放大来驱动继电器。

V 1A C220V 12交流220V 电源B C -809声光报警器功率PCM ：大于5V×继电器电流（5×40mA=0.2W ）的两倍；

最大集电极电路ICM ：大于继电器吸合电流的两倍以上；

耐压BV （CEO ）：大于继电器工作电压5V ，可以选10V 以上；

直流放大倍数：取100；

三极管可选：PCM （0.4W↑），ICM （80mA↑），BV （10V↑）。

继电器的吸合电流：I = 线圈功耗/额定电压 = 0.2W/5V = 40mA

综上所述，本设计选用8050型NPN 三极管。

8050型三极管技术参数：

集电极最大允许耗散功率（PCM ）：1 W ；

集电极最大允许电流（ICM ）：1.5 A ；

三极管基极开路时，集电极—发射极反向击穿电压BV （CEO ）：25 V ； 特征频率fT ：190MHz ；

放大倍数hFE ：85～300；

3.9.4 声光报警电路

三极管基极输入电流：继电器的吸合电流/放大倍数=基极电流；

I = 40mA/100 = 0.4 mA ；

为使继电器工作稳定，实际基极电流应为计算值的2倍以上。

基极电阻计算：（5V-0.7V ）/基极电流 = 电阻值；

R = 4.3V/0.8mA = 5.375KΩ；

这里本设计基极电阻取值5 KΩ。

图3.28 声光报警电路

在实际应用中，三极管若直接驱动继电器，当三极管由导通变为截止时，继电器的绕组会感应生成一个较大的自感电压，它与电源电压叠加后加到控制继电器线圈的三极管的发射极和集电极两极上，使发射结（e-c ）有可能被击穿，为了消除这个感应电动势的有害影响，在继电器线圈的两端反向并联抑制二极管，以吸收该电动势。自感电压与电源电压之和对二极管来说却是正向偏

压，使二极管导通形成环流，感应的高低压就会通过回路释放掉，保证了三极管的安全。