多路防盗报警器设计报告

多路防盗报警器

摘要：

近年来，随着改革开放的深入发展，人民的生活水平有了很大提高。各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有，并且人们手中特别是城市居民的积蓄也十分可观。因此，越来越多的居民家庭对财产安全问题十分关心。

目前，许多家庭使用了较为安全的防盗门，如果再设计和生产一种价廉、性能灵敏可靠的防盗报警器用于居民家中，必将在防盗和保证财产安全方面发挥更加有效的作用。为此，提出“多路防盗报警器”的设计任务。

一、任务和要求

1.设计一种防盗报警器，适用于仓库、住宅等地防盗报警。

2.功能要求

（1）防盗路数可根据需任意设定。

（2）在同一地点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器。

（3）设置不间断电源，当电网停电时，备用电源自动转换供电。

（4）本报警器可用于医院住院病人有线“呼叫”。

3.设计本报警器所需的直流稳压电源

二、总体设计方案

1.设计思路

（1）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、逛报警信号的产生。控制电路可采用运算放大器、双稳态触发器或逻

辑门等部件进行控制。较简单的办法是采用三极管控制，无偷盗情况时，

使三极管处在截止状态，则被控制的声、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，被控制的声、光产生电路产生声、光报警

信号，呼叫值班人员采取相应措施。

（2）电网正常供电时，通过电源变压器降压后经整流、滤波及稳压得报警器所需直流电压，为防止电网停电，在控制器的输入端设置有备用电源，保证报警器在停电时能正常工作。

2.整体框图

本多路报警器为5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5路防盗报警器电路总共有三个基本组成单元。分别是：电源电路、控制电路、音调振荡输出电路。

3.报警器的原理框图

（1）控制电路由三极管T、电阻R和稳压二极管Dz组成。电源电压v1通过R、Dz给T提供基极直流偏置，同时在Dz两端并接设防线使T的基极对地短路，这时T处处于截止状态，输出端v0无信号输出。一旦防线被破坏，Dz击穿稳压，T迅速导通，v0输出信号使报警电路工作，发出声、光报警信号。

图1 ：多路防盗报警器原理框图

（2）电网电压通过电源变压器降压后，经过二极管整流，电容器滤波，继承稳压器稳压后供给控制电路，同时将备用直流电源通过二极管并入控制电路的输入端。电网电压正常供电时，二极管截止，一旦电网停电，二极管导通，备用电源自动供电。

（3）指示灯可采用发光二极管LED显示，控制电路输出信号v0使其发光。显示器可按不同设防地进行编号。采用NE555时基电路和阻容原件组成音调荡器，控制器输出信号v0控制其工作,NE555时基电路和阻容元件组成音调振荡器，控制器输出信号v0控制其工作，NE555的（3）脚输出音频信号使扬声器发声报警。

三、单元电路设计及说明

（1）电源电路设计及说明

（1）电源电路设计方案

本设计是5路防盗报警器，各路电路结构完全相同，共享一个直流稳压

电源。为了降低设计成本，减少功耗，故采用12V直流稳压电源供电。在电网正常供电情况下，可直接将家庭电路中的220V交变电压通过变压器降压、整流桥整流、电容滤波和三端集成稳压器稳压后得到12V直流电压，可充当直流稳压电源使用。在电网停止供电时，即家庭停电时，备用直流电源直接开始工作，这样就实现了电源供电的连续性。通过利用二极管的正向导通特性，将12V直流电源并入电路中，电网供电情况下，二极管没有正向偏压，不能导通，由电路直接为报警电路供电。当电网停电时，二极管便获得正向偏压，因而能够导通。备用12V直流电源或电池组开始工作。

（2）电源电路图

（3）电源电路相关说明

除去备用直流电源的电源电路，我刚在实习中使用过，并且完成了安装与测试。家庭电路中的220V经过变压器降压后变为交流15V，再使用由四个相同型号整流二极管组成的整流电路整流，而后又经电解电容C7与瓷片电容滤波后得到20V的直流电压。然后再用型号为78L12国际上普遍使用的12V 三端集成稳压块稳压，通过稳压即可得到比较理想的12V直流电压。三端集成稳压块之后电路上又并联了容量为47nF的瓷片电容与容量较大的电解电容将低于12V少量电压放大，除此之外，C10与C8还有保护电路的作用。即当电网断电瞬间，电容上仍然充满了电荷，电容开始放电，等到电容两端的

电压小于11.3V时，二极管D7便开始导通，备用直流电源开始工作。三端稳压块采用国际上较常用的78L12，可以稳12V的直流电压。

（2）控制电路设计及说明

（1）控制电路设计方案

本多路报警器要控制的电路有6路。在电路中起到控制声、光报警信号产生的作用。控制电路有多种设计方法，也可以用多钟元件实现，但我选择较简单的三极管与可控硅，使电路简单化，也使之易于实现。可控硅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。其外，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。可利用可控硅的这种特性与三极管的导通条件设计控制电路。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。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。在发射极上串联一个较大的电阻，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的控制极与阴极上，可控硅就可迅速导通。另外，考虑到接触式开关防盗应用中，开关不可能合上以后就不再断开。一般情况下，接触式开关只是短暂的闭合。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。

（2）控制电路图