多路防盗报警器设计报告(数电)

数字电路课程设计报告书

课题名称 多路报警器设计报告

姓 名 袁益平 学 号 1012101-10 院 系 通信与电子工程学院

专 业 物理学 指导教师

叶 勇

2012.6.20

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2010级物理学

数字电子技术课程设

目录

1、设计任务与要求

1.1、设计一种防盗报警器，适用于仓库、等地防盗报警1.2、功能要求

1.3、设计本报警器所需的直流稳压电源

2、总体方案设计

2.1、方案选择与论证

2.2、报警器的原理框图如图2-1所示

2.3、总体电路图

3、单元电路设计及说明

3.1、电源电路设计及说明

3.1.1 电源电路设计方案

3.1.2 电源电路图

3.1.3 电源电路相关说明

3.2、控制电路设计及说明

3.2.1 控制电路设计方案

3.2.2 控制电路图

3.2.3 控制电路相关说明

3.3、报警声产生电路

3.3.1 报警声产生电路设计方案

3.3.2 报警声产生电路图

3.3.3 报警声产生电路图相关说明

3.4 单元电路间的连接方法

4、电路参数计算

4.1 电源电路参数计算

4.2 控制电路参数计算

4.3 报警声产生电路参数

5、电路元件的选择

6、收获与体会

7、参考文献

1、设计任务与要求

1.1、设计一种防盗报警器，适用于仓库、等地防盗报警

1.2、功能要求

（1）防盗路数可根据需要任意设定。

（2）在同一地点（值班室）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声响。

（3）设置不间断电源，当电网停电时，备用直流电源自动转换供电。

（4）本报警器可用于医院住院病人有线“呼叫”。

1.3、设计本报警器所需的直流稳压电源

2、总体方案设计

2.1、方案选择与论证

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、光报警信号的产生。下面列出两种方案：

方案一：采用运算放大器进行控制。运算放大器可将由传感器获得的微弱信号进行放大，从而使电路发出声、光等报警信号。正常情况下，运算放大器不工作，直到有信号时才工作，将信号放大后送入NE555时基电路和阻容组件组成音调振荡器，输出音频信号使扬声器发声报警。传感器可采用压力传感器。实现方法，可将压力传感器装在门或窗户等处。

此方案需要使用运算放大器，使电路变得复杂。而且，目前市场上很难买到运算放大器。此外，运算放大器的价格比普通组件都要贵，这也增加了设计成本。

方案二：采用三极管与可控硅进行控制，无偷盗情况时，使三极管处在截止状态，则被控器的声、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，被控器的声、光信号产生电路产生声、光报警信号，呼叫值班人员采取相应措施。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直流电源，保证报警器在停电时能持续正常工作。

与方案一相比，方案二有着明显的优点。主要在于其电路简单，更实用，设计成本也比较低。市场上也有好多类似的报警器产品。此次课程设计，我采用的正是第二种方案。

2.2、报警器的原理框图如图2-1所示。

图2-1 多路防盗报警器原理框图

（1）控制电路由三极管3DG12、电阻R1,R2,R3和可控硅SCR1共同组成，如图2-2所示。电源电压12V通过R2给三极管3DG12提供基极直流偏置，初始状态下，开关S1断开。三极管基极无电流，三极管发射极没有偏置电压，使三极管处于截止状态。此时，可控硅的控制极上无信号或者紧有微小的信号，可控硅不能导通。正常情况下，可控硅的T1、T2极间有正向偏压，但不导通。一旦开关S1被触碰，将使整个电路导通，由于有电解电容，三极管导通前，电路先给三极管充电，直到三极管基极具有足够的电压使三极管发射极正偏，电压应高于0.7V。可控硅即晶闸管导通后，使报警电路工作，发出声、光报警信号。

图2-2 控制电路

（2）电网电压通过电源变压器降压后，经整流桥整流，电容器滤波，三端集成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）指示灯采用灯泡显示，控制电路输出信号使其发光。显示器可按不同设防地点进行编号。

v控制其工作，NE555的（3）采用NE555时基电路和阻容组件组成音调振荡器，控制器输出信号

o

脚输出音频信号再通过放大电路放大后扬声器发声报警。

2.3、总体电路图

图2-3 总体电路图

本多路报警器为6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6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、报警声产生电路。

3、单元电路设计及说明

3.1、电源电路设计及说明

3.1.1 电源电路设计方案

本设计是6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。

3.1.2 电源电路图