多路防盗报警器的设计报告
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如果一个小区实现了智能化管理， 管理人员就可以很快有效地完成对小区的智能化管 理，诸如各种盗情、火灾报警数据的采集，管理中心对各种警情的及时处理等。
现在居民用得最多的是防盗门、防盗窗的使用，虽有一定的防盗作用，但却效果不 好，另外小区安全措施不足，居民的安全意识不高，因此安全防范报警器就急需普及。
在我国，以北京、上海、深圳、广州等较为发达的城市为首，在近几年内逐渐形成 了一股智能化住宅热潮。目前，公安部、建设部均要求智能化住宅小区必须有安防系统。 大连市华乐一环海公园全部住宅均设计有国内一流的家居安防系统， 家居安防系统包括幕 帘式电子栅自能门禁管理、 紧急呼救和误报自解除功能。 该系统采用了不间断电源， 当居 民的安防系统断电时， 自检系统会自动向保安报警。 此外备用电源的加入， 即使在断电的 情况下， 也可以由备用电源想防范系统供电， 确保防范系统的正常持久的运行。 由以上可 见，随着人们生活水平的日益提高，智能化住宅已成为 21 世纪的不可缺少的成分，住宅 小区是否智能化，安防系统是否完备、可靠将成为评价住宅小区的重要指标。
信号来凝结的扬声器发声不够响亮， 没有方案一中那样容易引起工作人员的注意。 方案一
的电路虽然也比较复杂， 但总体上相对方案二少了多谐振荡器的个数， 电路相对简单， 此
外综合成本比方案二中的低，经济价值更加合理。
由以上综合观点知，方案一更为被人们接受，所以选择方案一。
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西华大学课程设计说明书
3 单元设计 3.1 各单元模块功能介绍级电路设计
L1
L2
A
L3
B
L4
C
L5
D
L6
E
L7
F
L8
G
U3
4072
H
A
B
C
U5
S N7432
D
E
U4
4072
F
G
H
R15.1kR25.1k
VC R ESET
C ON T
U6
C OU
T LC555 T
+ U7
T 1 !NPN
T 2 !NPN
TH R ES
C3
330n
TR IG GN
D D ISC
R1010
C6
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西华大学课程设计说明书
M
u
k
0
n
0
0
0
1
1
3 3
1
1
R
C
2 C
图 3.3 滤波电路
图 3.4 整流滤波后的输出波形
滤波电路主要由两个电容 C1、C2 构成，对整流后的电压经两个电容进行滤波。原理
是：当没有电阻 R1 时，因没有放电通路，整流滤波后的输出波形如图 3.4 左边的输出波
形，电压恒为一条直线。当接有电阻 R1 后，电压电容 C1、C2 进行充放电，因为充放电时
该电路的优点：当家用电网不停电时，且因备用直流电源为
4.5v ，小于电网经变压
电路、整流电路、滤波电路、稳压电路后输出约为 5v 的电压，同时因为二极管的添加，
使此时备用直流源就停止工作， 仅由电网供电。 当电网停电时， 此时二极管阳极电压大于
阴极电压，二级管导通，备用电源开始供电，保证了防盗电路的持续正常运行。
易被值班室的工作人员察觉， 此外从八输入电位那里还分别引出了八根导线连接八个指示
灯 A、B、 C、D、E、F、G、H 到值班室，用来反映是哪路发生偷盗事件，以便工作人员立
即采取措施。方案二中没有功放和“或门” ，却多了七个多谢振荡器以及喇叭等元件，其
它电路与方案一的相同。 振荡器的增多使电路极为复杂成本增高。 另外没有功放， 使输出
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2 总体方案设计 2.1 方案比较
电
整
滤
稳
声
源
流
波
压
光
变 压 器
电 路
电 路
电 路
控
制 电 路
报
警 电 路
备用直流电源
方案一： 1. 电源提供电路
图： 2.1 多路防盗报警器电路总原理框图
+ VG1
SW1 TR1
N2 SW2 N1
N3
GR1 1N1183
0u 0 1 1 C
2D
4Q
3D
5Q
4D
6Q
5D
7Q
6D
8Q
7D
8D
A
B C D
E
F G H
图 2.3 八路防盗控制电路
此电路通过 74HC573和 R1到 R9、八个开关、 导线构成。 当 X 点为高电平时， 74HC573 进入正常工作状态。 八个输入管脚 D 输入什么电平， 八个输出管脚 Q就输出什么电平。 输 入电平的高低由八个接地的开关和接高点位点的 X 的分别连接的八只电阻 R 一起控制。平 时开关闭合。 输入为低电平， 当哪路开关断开就说明此路有盗贼闯入， 此时此路输入输出 就为高电平，通过高电平的输出让报警电路报警。 3. 报警电路
西华大学课程设计说明书
1 前言
随着科学技术和生活水平的逐渐提高 , 许多人住进了现代化的住宅小区 , 家中的贵重 物品也增多。 由于煤气和大量的电气设备的使用存在不安全因素， 以及人为因素引起的盗 窃与抢劫等，给居民的生命财产带来了巨大的威胁。因此 , 人们需要一种有效措施来解决 存在的不安全因素的防范。
此电路为八路控制电路。 我们还可以根据实Βιβλιοθήκη Baidu情况的需要， 任意添加 74HC573芯片等元件
的个数，来扩充控制电路的路数，且电路简单易行，成本低，电路运行极为可靠，是较为
理想选择。
方案二的优点：此控制电路只由三极管、二极管、电阻等元件组成。同样为八路控
制电路。且可以根据实际情况的需要，任意添加或减少控制电路的路数。缺点：过多的采
A
5.1k R125.1k R13
U7 CA555
VCC RESET CONT
THRES
OUT
TRIG GND DISC
C7 330n
C8 100n
L1 A
1k R2
图 2.6 防盗报警电路
八路报警电路 , 由如图 2.6 所示的八个相同的报警电路组成。图 2.6 的报警电路由 TLC555组成的多谐振荡器、指示灯、喇叭等组成。多谐振荡器左端的 A 点是接受控制电 路对应输出点的点位信号，右端的 A 点连指示灯和喇叭 ，起声光报警提示作用。当此路
RW
DR
S
H
图 2.5 八路防盗控制电路
该控制电路由八个三极管、八个二极管和 16 个电阻组成的八路控制电路，可以表示 八个防盗控制点。下面的八个 A、B、C、D、E、F、G、H 表示八个开关的地点。平时开关 闭合，三极管处于截止状态。当有小偷闯入时，相应那路的开关就断开，从而三极管就导 通开始工作。上面的 A、B、C、D、E、 F、 G、 H 代表八个点位输出点，哪路有小偷闯入， 相应的那路输出点电位就为高电平。 Vo 处表示从电源提供电路那里获取高电位。 上面的 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H 八个点位输出点是用来控制后面的报警电路。 3. 报警电路
缺点：电路过于复杂和实际电容元件的值得选择有难度，最后环节的稳压与滤波后
电压值不值确切的 5v，只是一个约为 5v 的大概值，不精确。
2．控制电路（不同部分）
方案一的优点：此控制电路只采用了一个简单的 74HC573芯片（利用当它 8 输入管
脚输入什么电平，八个输出管脚就输出对应的电平）和八只电阻、八个开关、导线构成。
间常数比放电时间常数小很多，所以充电很快，而放电较为缓慢，电压输出波形就为图
3.4 右边的上面标有充放电过程的波形所示。
3.1.4 稳压电路与备用电源
U1 LM7812C
Vo
IN OUT
+
GND
330n
100u C4
100n C5
1N1183 1 D
+
2
C
V1 8
_
_
图 3.5 稳压电路与备用电源
该电路主要由稳压器 LM7805C、电容 C2、C3和 C4、二极管与备用电源 （8v 的干电池） 组成。稳压器 LM7812C对从前面滤波电路那里得到的输入的电压进行一次稳压， 并将稳压 结果经电容 C3、C4 再一次滤波， 它的目的是得到恒为 8V 的直流电压， 送给后面的电路工
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2．控制电路
X
R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 S W1 S W2 S W3 S W4 S W5 S W6 S W7 S W8
1k 1k 1k 1k 1k 1k 1k 1k 1k
A B C D E F G H
U2
S N74HC573
OC
1Q
C
2Q
1D
3Q
3.1.1 交变电源
+
VG1
T R1
SW1
N2 SW2
N1 N3
图 3.1 交变电源
此图的电源 VG1表示家庭用电电源 , 从电网获得，为 220v 的交流电。TR1表示变比 N1： N2和 N1：N3都为 100:16 的交变变压器。它的作用是把 220v 的交流电变为约 32v 的交流 电供后面部分的电路使用。 3.1.2 整流电路
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方案二： 1. 电源提供原理图与方案一相同。 2. 控制电路
A
B
C
D
E
F
G
H
Vo
T1 !NPN T2 !NPN T3 !NPN T4 !NPN T5 !NPN T6 !NPN T7 !NPN T8 !NPN
R1 1k 3
8
1
1
N
1
3
1
W
D
S
A
R3 1k 3
8
1
k
1
1
N
2
1
目前虽采取了一系列的防范措施。如：采用防盗门，在窗户上加防盗网等安全措施， 但已经难以满足现在人们对生命财产安全保护的需要。 为了进一步提高居民的生命和财产 的安全的保护， 在住宅小区引入了智能化报警器。 它是一个智能化安全防范系统， 是由安 全对讲系统、防盗报警系统、 防火系统和防煤气泄漏系统等组成。 安全防范系统是家庭 ‘住 宅小区防范外来侵害和自然灾害的一种有效手段， 大大提高了居民的安全感， 已成为社会 中的一个重要组成成分。 其中智能防盗、 防火报警系统是当前智能报警领域的一个技术热 点。目前，国家建设部规定住宅应实现的六项自能化要求。 其中包括实行安全防范自动化 监控管理；住宅火灾，有害气体的泄漏实行自动报警；火灾报警系统应是以烟、温及可燃 气体等的探测器为主等等。它们都应与计算机连接，实现网络的综合管理与控制。
U1 LM7812C Vo
IN OUT
GND
+
3 8
11
N
1
0u 0
0n 0
1 D
n
1
1
30 3
4
5
C
C
2 C
V1 8
_
图 2.2 电源提供电路
该电路通过变压器 TR1，以 N1： N2或者 N1：N3 为 100:16 的变比，把 220v 的交流 变为约 32v 的交流电。然后再通过整流电路（ GR1N118）3、滤波电路（电容 C1 的滤波作 用）和稳压电路（ LM7812C）, 以及 C3、C4再次滤波，使输出电压 Vo 约为 12V 的直流电， 还有最后的电压为 8v 的备用电源，它们一起组成电源提供电路。
100n
图 2.4 八路防盗报警电路
该电路由三个“非门” 、TLC555构成的多谐振荡器、三极管构成的功放等元件组成。 U7为 +12 数字电压源。当前面的 A、 B、 C、 D、 E、 F、G、H 中有一个接收到高电平时，通 过三个“或门”输出的一定是高电平，来控制多谐振荡器和功放连接的喇叭来发声报警， 以及通过后面的八个与 A、B、C、D、E、F、G、H 一一对应的指示灯， L1 到 L8 来指示出 是哪路产生的报警信号。 从而让值班室的工作人员及时准确的知道， 是哪所住宅有盗贼闯 入，以便及时的采取有效措施，从而防止偷盗的发生。
SW1 SW2
GR1 1N1183
100u
1
C
图 3.2 整流电路
该电路是由四个二极管对称连接而成的 GR11N1183与电容 C1组成的整流电路。 四个 二极管连接成电桥的形式， 顾有桥式整流电路之称。 整流桥的 D1、D2的连接处称共阴极， 用“ +”表示，即电流从此处流出， D3、 D4 连接处称共阳极，用“ - ”表示，其他两处用 “～”表示。 该电路对交变电源输出的电压约为 32v 的交流电进行整流， 得到电压幅值全 为正的电压波形，以方便后面的滤波电路滤波。 3.1.3 滤波电路
4 R
2
W
D
S
B
R5 1k 3
8
1
k
1
1
N
4
1
5 R
3
W
D
S
C
R7 1k 3
8
1
k
1
1
N
6
1
6 R
4
W
D
S
D
R9 1k 3
8
1
k
1
1
N
8
1
7 R
5
W
D
S
E
R11 1k 3
8
1
k
1
1
N
0
1
1
8
6
RW
D
S
F
R13 1k 3
8
1
k
1
1
N
2
1
19
7
RW
D
S
G
R15 1k 3
8
1
k
1k
1
N1
40 11
16 81
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声光报警器发光发声就表示此路现在又盗贼闯入， 从而有利于值班室的工作人员快速的指 导准确的情况，仪表即使的采取相应的防盗措施。
2.2 方案的论证与选择
由上文两种方案知， 它们的电源提供电路相同， 控制电路和报警电路不同。 下面我们
就来分析电路选择的优缺点。
1. 电源提供电路（相同部分）
用了三极管、电阻等元件和电路线数多，电路看起来极为复杂，且从经济上考虑，比方案
一的控制电路的成本高， 二极管也是一种极容易损坏的元件， 可能导致电路不能正常运行。
3. 报警电路
方案一采用了三个“或门” ，从而使八输入变为了一输出来控制多谐振荡器工作，再
由多谐振荡器控制功放， 使输出信号加以放大， 这样使扬声器发出的声音更为响亮， 更容
现在居民用得最多的是防盗门、防盗窗的使用，虽有一定的防盗作用，但却效果不 好，另外小区安全措施不足，居民的安全意识不高，因此安全防范报警器就急需普及。
在我国，以北京、上海、深圳、广州等较为发达的城市为首，在近几年内逐渐形成 了一股智能化住宅热潮。目前，公安部、建设部均要求智能化住宅小区必须有安防系统。 大连市华乐一环海公园全部住宅均设计有国内一流的家居安防系统， 家居安防系统包括幕 帘式电子栅自能门禁管理、 紧急呼救和误报自解除功能。 该系统采用了不间断电源， 当居 民的安防系统断电时， 自检系统会自动向保安报警。 此外备用电源的加入， 即使在断电的 情况下， 也可以由备用电源想防范系统供电， 确保防范系统的正常持久的运行。 由以上可 见，随着人们生活水平的日益提高，智能化住宅已成为 21 世纪的不可缺少的成分，住宅 小区是否智能化，安防系统是否完备、可靠将成为评价住宅小区的重要指标。
信号来凝结的扬声器发声不够响亮， 没有方案一中那样容易引起工作人员的注意。 方案一
的电路虽然也比较复杂， 但总体上相对方案二少了多谐振荡器的个数， 电路相对简单， 此
外综合成本比方案二中的低，经济价值更加合理。
由以上综合观点知，方案一更为被人们接受，所以选择方案一。
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3 单元设计 3.1 各单元模块功能介绍级电路设计
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2 C
图 3.3 滤波电路
图 3.4 整流滤波后的输出波形
滤波电路主要由两个电容 C1、C2 构成，对整流后的电压经两个电容进行滤波。原理
是：当没有电阻 R1 时，因没有放电通路，整流滤波后的输出波形如图 3.4 左边的输出波
形，电压恒为一条直线。当接有电阻 R1 后，电压电容 C1、C2 进行充放电，因为充放电时
该电路的优点：当家用电网不停电时，且因备用直流电源为
4.5v ，小于电网经变压
电路、整流电路、滤波电路、稳压电路后输出约为 5v 的电压，同时因为二极管的添加，
使此时备用直流源就停止工作， 仅由电网供电。 当电网停电时， 此时二极管阳极电压大于
阴极电压，二级管导通，备用电源开始供电，保证了防盗电路的持续正常运行。
易被值班室的工作人员察觉， 此外从八输入电位那里还分别引出了八根导线连接八个指示
灯 A、B、 C、D、E、F、G、H 到值班室，用来反映是哪路发生偷盗事件，以便工作人员立
即采取措施。方案二中没有功放和“或门” ，却多了七个多谢振荡器以及喇叭等元件，其
它电路与方案一的相同。 振荡器的增多使电路极为复杂成本增高。 另外没有功放， 使输出
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2 总体方案设计 2.1 方案比较
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整
滤
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电 路
电 路
电 路
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制 电 路
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警 电 路
备用直流电源
方案一： 1. 电源提供电路
图： 2.1 多路防盗报警器电路总原理框图
+ VG1
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N2 SW2 N1
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GR1 1N1183
0u 0 1 1 C
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图 2.3 八路防盗控制电路
此电路通过 74HC573和 R1到 R9、八个开关、 导线构成。 当 X 点为高电平时， 74HC573 进入正常工作状态。 八个输入管脚 D 输入什么电平， 八个输出管脚 Q就输出什么电平。 输 入电平的高低由八个接地的开关和接高点位点的 X 的分别连接的八只电阻 R 一起控制。平 时开关闭合。 输入为低电平， 当哪路开关断开就说明此路有盗贼闯入， 此时此路输入输出 就为高电平，通过高电平的输出让报警电路报警。 3. 报警电路
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1 前言
随着科学技术和生活水平的逐渐提高 , 许多人住进了现代化的住宅小区 , 家中的贵重 物品也增多。 由于煤气和大量的电气设备的使用存在不安全因素， 以及人为因素引起的盗 窃与抢劫等，给居民的生命财产带来了巨大的威胁。因此 , 人们需要一种有效措施来解决 存在的不安全因素的防范。
此电路为八路控制电路。 我们还可以根据实Βιβλιοθήκη Baidu情况的需要， 任意添加 74HC573芯片等元件
的个数，来扩充控制电路的路数，且电路简单易行，成本低，电路运行极为可靠，是较为
理想选择。
方案二的优点：此控制电路只由三极管、二极管、电阻等元件组成。同样为八路控
制电路。且可以根据实际情况的需要，任意添加或减少控制电路的路数。缺点：过多的采
A
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U7 CA555
VCC RESET CONT
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图 2.6 防盗报警电路
八路报警电路 , 由如图 2.6 所示的八个相同的报警电路组成。图 2.6 的报警电路由 TLC555组成的多谐振荡器、指示灯、喇叭等组成。多谐振荡器左端的 A 点是接受控制电 路对应输出点的点位信号，右端的 A 点连指示灯和喇叭 ，起声光报警提示作用。当此路
RW
DR
S
H
图 2.5 八路防盗控制电路
该控制电路由八个三极管、八个二极管和 16 个电阻组成的八路控制电路，可以表示 八个防盗控制点。下面的八个 A、B、C、D、E、F、G、H 表示八个开关的地点。平时开关 闭合，三极管处于截止状态。当有小偷闯入时，相应那路的开关就断开，从而三极管就导 通开始工作。上面的 A、B、C、D、E、 F、 G、 H 代表八个点位输出点，哪路有小偷闯入， 相应的那路输出点电位就为高电平。 Vo 处表示从电源提供电路那里获取高电位。 上面的 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H 八个点位输出点是用来控制后面的报警电路。 3. 报警电路
缺点：电路过于复杂和实际电容元件的值得选择有难度，最后环节的稳压与滤波后
电压值不值确切的 5v，只是一个约为 5v 的大概值，不精确。
2．控制电路（不同部分）
方案一的优点：此控制电路只采用了一个简单的 74HC573芯片（利用当它 8 输入管
脚输入什么电平，八个输出管脚就输出对应的电平）和八只电阻、八个开关、导线构成。
间常数比放电时间常数小很多，所以充电很快，而放电较为缓慢，电压输出波形就为图
3.4 右边的上面标有充放电过程的波形所示。
3.1.4 稳压电路与备用电源
U1 LM7812C
Vo
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图 3.5 稳压电路与备用电源
该电路主要由稳压器 LM7805C、电容 C2、C3和 C4、二极管与备用电源 （8v 的干电池） 组成。稳压器 LM7812C对从前面滤波电路那里得到的输入的电压进行一次稳压， 并将稳压 结果经电容 C3、C4 再一次滤波， 它的目的是得到恒为 8V 的直流电压， 送给后面的电路工
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2．控制电路
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3.1.1 交变电源
+
VG1
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N2 SW2
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图 3.1 交变电源
此图的电源 VG1表示家庭用电电源 , 从电网获得，为 220v 的交流电。TR1表示变比 N1： N2和 N1：N3都为 100:16 的交变变压器。它的作用是把 220v 的交流电变为约 32v 的交流 电供后面部分的电路使用。 3.1.2 整流电路
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方案二： 1. 电源提供原理图与方案一相同。 2. 控制电路
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目前虽采取了一系列的防范措施。如：采用防盗门，在窗户上加防盗网等安全措施， 但已经难以满足现在人们对生命财产安全保护的需要。 为了进一步提高居民的生命和财产 的安全的保护， 在住宅小区引入了智能化报警器。 它是一个智能化安全防范系统， 是由安 全对讲系统、防盗报警系统、 防火系统和防煤气泄漏系统等组成。 安全防范系统是家庭 ‘住 宅小区防范外来侵害和自然灾害的一种有效手段， 大大提高了居民的安全感， 已成为社会 中的一个重要组成成分。 其中智能防盗、 防火报警系统是当前智能报警领域的一个技术热 点。目前，国家建设部规定住宅应实现的六项自能化要求。 其中包括实行安全防范自动化 监控管理；住宅火灾，有害气体的泄漏实行自动报警；火灾报警系统应是以烟、温及可燃 气体等的探测器为主等等。它们都应与计算机连接，实现网络的综合管理与控制。
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图 2.2 电源提供电路
该电路通过变压器 TR1，以 N1： N2或者 N1：N3 为 100:16 的变比，把 220v 的交流 变为约 32v 的交流电。然后再通过整流电路（ GR1N118）3、滤波电路（电容 C1 的滤波作 用）和稳压电路（ LM7812C）, 以及 C3、C4再次滤波，使输出电压 Vo 约为 12V 的直流电， 还有最后的电压为 8v 的备用电源，它们一起组成电源提供电路。
100n
图 2.4 八路防盗报警电路
该电路由三个“非门” 、TLC555构成的多谐振荡器、三极管构成的功放等元件组成。 U7为 +12 数字电压源。当前面的 A、 B、 C、 D、 E、 F、G、H 中有一个接收到高电平时，通 过三个“或门”输出的一定是高电平，来控制多谐振荡器和功放连接的喇叭来发声报警， 以及通过后面的八个与 A、B、C、D、E、F、G、H 一一对应的指示灯， L1 到 L8 来指示出 是哪路产生的报警信号。 从而让值班室的工作人员及时准确的知道， 是哪所住宅有盗贼闯 入，以便及时的采取有效措施，从而防止偷盗的发生。
SW1 SW2
GR1 1N1183
100u
1
C
图 3.2 整流电路
该电路是由四个二极管对称连接而成的 GR11N1183与电容 C1组成的整流电路。 四个 二极管连接成电桥的形式， 顾有桥式整流电路之称。 整流桥的 D1、D2的连接处称共阴极， 用“ +”表示，即电流从此处流出， D3、 D4 连接处称共阳极，用“ - ”表示，其他两处用 “～”表示。 该电路对交变电源输出的电压约为 32v 的交流电进行整流， 得到电压幅值全 为正的电压波形，以方便后面的滤波电路滤波。 3.1.3 滤波电路
4 R
2
W
D
S
B
R5 1k 3
8
1
k
1
1
N
4
1
5 R
3
W
D
S
C
R7 1k 3
8
1
k
1
1
N
6
1
6 R
4
W
D
S
D
R9 1k 3
8
1
k
1
1
N
8
1
7 R
5
W
D
S
E
R11 1k 3
8
1
k
1
1
N
0
1
1
8
6
RW
D
S
F
R13 1k 3
8
1
k
1
1
N
2
1
19
7
RW
D
S
G
R15 1k 3
8
1
k
1k
1
N1
40 11
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西华大学课程设计说明书
声光报警器发光发声就表示此路现在又盗贼闯入， 从而有利于值班室的工作人员快速的指 导准确的情况，仪表即使的采取相应的防盗措施。
2.2 方案的论证与选择
由上文两种方案知， 它们的电源提供电路相同， 控制电路和报警电路不同。 下面我们
就来分析电路选择的优缺点。
1. 电源提供电路（相同部分）
用了三极管、电阻等元件和电路线数多，电路看起来极为复杂，且从经济上考虑，比方案
一的控制电路的成本高， 二极管也是一种极容易损坏的元件， 可能导致电路不能正常运行。
3. 报警电路
方案一采用了三个“或门” ，从而使八输入变为了一输出来控制多谐振荡器工作，再
由多谐振荡器控制功放， 使输出信号加以放大， 这样使扬声器发出的声音更为响亮， 更容