温文杰-停电报警器(1)

电子线路课题设计

设计题目：停电报警器

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指导教师：

设计时间：2010/12/28

摘要

停电报警器是一个有源停电报警器。停电报警器在市电正常供电时，处于守候状态，当市停电时，报警器便发出报警声。它是通过4N33的性能来实现其报警功能。该装置可以安装在有电子防盗设备的场所，当不法分子切断电源企图让防盗系统停止工作时，安装停电报警器便可有效进行报警。停电报警器无论在生活中还是生产线上都能起到重要的作用，在生活中，它可以提醒人们停电了，在夏天可以让我们及时做好防暑工作。在生产线上，它可以提醒及时做好断电后生产线的安排情况，当来电时又能提醒，让厂里人及时恢复正常生产。从以上说明停电报警器是一个很实用的装置。

关键字：停电报警器，LM358，光电耦合器4N33

I

目录

摘要..........................................................................................I 1概述 (1)

2 课程设计任务及要求 (2)

3 系统设计 (3)

3.1结构框图及说明 (3)

3.2系统原理图及工作原理 (3)

3.3单元电路设计及各电路中元件介绍 (5)

3.3.1市电检测电路 (4)

3.3.2光电耦合器及光电耦合电路 (4)

3.3.3 LM358及电压比较电路 (5)

3.3.4TQ9561及芯片发声电路 (7)

3.3.5元件列表清单 (8)

4安装调试 (9)

4.1 安装调试过程 (9)

4.2 故障分析及结果 (9)

5 结束语 (11)

参考文献 (11)

1 概述

在电子科学技术高速发展的今天，电子产品越来越多的应用在我们的日常生活中，像日常我们工作的所有电脑、手机等等，这些高科技产品给我们带来了极大的方便，这要归功于科学技术的高速发达。如今，日常生活也越来越走向电子化。

停电报警器主要用于在供电正常和停电时，它可以提醒人们，让我们及时做出对停电时，所要做的工作，让我们的损失降到最低。而在正常供电时，又能及时恢复生产，使生产线正常工作。也可以在生活中给我们很大的帮助。

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2课程设计任务及要求

设计一个停电报警器，使它能够按要求正常工作，可以通过：设计电路，画protel，元件检测，安装调试这几个方面来实现。

当停电报警器接通220V电源时，只有红色小灯亮，喇叭不响；当其报警器断电时，小灯熄灭，喇叭发出停电报警声。该电路由三四大单元电路组成，分别有市电检测电路，光电耦合电路，电压比较电路，芯片发声电路组成。市电检测电路是指通过检测是否断电，使指示灯发光或者不发光。光电耦合电路是指通过4N33内的特殊二极管发光，来实现特殊三极管的导通或者截止。电压比较电路是指通过比较输入的电压大小判断三极管是否导通或者截止。芯片发声电路是指通过一个三极管的调节频率从而使扬声器发出警报声。由上面三个单元电路来实现整个电路的正常工作。

2

3系统设计

3.1 结构框图及说明

图

3-1-1 结构框图

该停电报警器的结构框图如上3-1-1所示，由四大部分组成，分别为市电检测电路、光电耦合电路、电压比较电路和芯片发声电路组成。主要工作程序是先通过市电检测电路检测是否供电，

然后经过光电耦合电路，使光电耦合器判断是否特殊三极管导通或者截止，然后通过电压比较电路，判断输出的是否为高电平或者低电平，看是否三极管导通或者截止，最后是芯片发声电路，通过该电路中

的一个三极管调节频率，从而达到扬声器发出警报声。

3.2

系统原理图及工作原理

从上面结构框图及分析，可以画出protel 原理图：

图 3-2-1 停电报警器原理图

由图3-2-1，可以知道该电路的工作原理。当停电报警器检测到没有停电时， 指示灯发光，而扬声器不发出声音。当电流经过4N33时，里面的特殊发光二极管发光，使4N33里的特殊三极管导通，3V 电源正常工作，输出电压，同时经过电压比较器，到达三极管VT2，而VT2这时截止。使芯片发声电路这段无法导通，从而不发出声音。

3

当停电时，220V没有输入，停电报警器检测到停电，4N33内的特殊三极管不导通，只有3V电源在工作，经过电压比较器，到达VT2，这时三极管导通，从而芯片发声电路那段也导通，通过VT1的调节频率，使扬声器发出特定的警报声。

3.3单元电路设计及各电路中元件介绍

3.3.1 市电检测电路

市电检测电路部分如图3-3-1所示：

图3-3-1 市电检测电路

该部分的电路，功能是检测是否断电，如果断电，则指示灯不亮，如果供电正常，则指示灯发光。

3.3.2 光电耦合器及光电耦合电路

光电耦合器4N33是以光为媒介传输电信号的一种电-光-电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。在光电耦合器输入端加电信号使发光二极管发光，光的强度取决于激励电流的大小，此时照射到封装在一起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电-光-电的转换。光电耦合器内部结构如3-3-2所示：

4

图3-3-2 4N33内部结构图

光电耦合电路就是以光电耦合器为重要组成部分的一个单元电路。其电路如3-3-3所示：

N1

4N33

图3-3-3 光电耦合电路

该电路的功能是通过特殊发光二极管是否发光，来控制里面的特殊三极管是否截止或者导通，从而起到是否后面电路有电流通过。

3.3.3 LM358及电压比较电路

LM358系列由两个独立的高增益，内部频率补偿运算放大器组成。这些运算放大器具有低功耗，共模输入电压范围扩大到地/视频电子工程专辑，可以是单电源或者分割电源工作。这些放大器具有几个明显的优势超过标准在单电源放大器的应用程序类型。他们可以工作电压低至3.0V或高达32V。LM358可以采用DIP-8和TSSOP-8或者MSOP-8进行封装。该芯片特点是内部频率补偿增益，宽电源电压范围3——32V内虚拟，输入共模电压范围包括地面，大型直流电压增益：100dB的典型，符合ROHS。该芯片可用于电池充电器，无绳电话，开关电源，停电报警器等方面。芯片内部结构如图3-3-4所示：

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