(論文)555磁控防盜語(yǔ)音信號(hào)報(bào)警電路 論文最新優(yōu)秀畢業(yè)論文資料搜集嘔血奉獻(xiàn)

555磁控防盜語(yǔ)音信號(hào)報(bào)警電路摘要該設(shè)計(jì)555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器為核心的磁控語(yǔ)言防盜報(bào)警電路，配合磁控開關(guān)以及語(yǔ)音報(bào)警電路實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。主要組成為磁控開關(guān)觸發(fā)與單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路、報(bào)警語(yǔ)音發(fā)聲電路和語(yǔ)音功放電路。工作原理可概括為當(dāng)磁控開關(guān)的永久磁鐵分開時(shí)，555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器發(fā)出一個(gè)高電平信號(hào)，向報(bào)警語(yǔ)音發(fā)聲電路提供觸發(fā)信號(hào)和工作電源，由LM386 組成報(bào)警語(yǔ)音的功放電路發(fā)出報(bào)警語(yǔ)音放大，揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警?，F(xiàn)實(shí)生活中實(shí)現(xiàn)時(shí)，永久磁鐵需安裝在門窗或被保護(hù)的物體上，當(dāng)門窗打開或保護(hù)物體移動(dòng)時(shí)，磁鐵分開，此時(shí)報(bào)警電路會(huì)發(fā)出警報(bào)聲提醒主人。關(guān)鍵詞：觸發(fā)器，磁控開關(guān)，功放，報(bào)警ABSTRACTThe design 555 single policy to trigger the magnetic control language core burglar alarm circuits with magnetic control as well as the police to voice alarm circuit functions.Major groups to trigger the magnetic control on single circuit alarm time voice voice circuits and voice amplifier circuitThe work can be summarized as magnetic control of the permanent magnet, 555 issued a single step trigger Signal Alarm high voltage circuits to voice audible signal and triggered by the power of LM 386 Group alarm voice amplifier circuit issued a warning Voice loud speakers to enlarge alarmReal life, the permanent magnet installed on the protection of the doors and windows when the doors and windows objects Moving Objects magnet protection at a time when a warning sound alarm circuits reminded owners.Keywords：trigger，The magnetic control, amplifier，alarm目錄第1章 緒論1.1本論文的意義與背景1.11背景隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步,人們對(duì)自己所處環(huán)境的安全性提出了更高的要求,尤其是在家居安全方面,不得不時(shí)刻留意那些不速之客。所以作為新一代的智能家居安全防盜報(bào)警器系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生，并日益受到廣泛的重視和運(yùn)用。另外，為了進(jìn)一步規(guī)范住宅小區(qū)智能化建設(shè)，建設(shè)部特別制定了智能小區(qū)的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，按照其要求智能小區(qū)中必須具有安全防范、信息管理、物業(yè)管理和信息網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)。因此小區(qū)安全防范系統(tǒng)建設(shè)已逐漸納入許多小區(qū)建設(shè)的必備項(xiàng)目中了。以深圳為例，幾乎所有新建的住宅樓盤都預(yù)裝了防盜系統(tǒng)，并禁止安裝防盜網(wǎng)，而上海、廣州、溫州、南昌等地更是花費(fèi)重金拆除了防盜網(wǎng)，其防盜功能則必須由電子防盜系統(tǒng)來(lái)完成。因此，家庭安防系統(tǒng)必將有很大的發(fā)展，并且也將從北京、上海、廣東等發(fā)達(dá)城市向內(nèi)地蔓延開來(lái)，形成一個(gè)全新的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。1.12意義報(bào)警器應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，只要涉及到私人、群眾以及國(guó)家利益的時(shí)候，防盜裝置就必不可少。一般防盜報(bào)警系統(tǒng)是用物理方法或電子技術(shù)，自動(dòng)探測(cè)發(fā)生在布防監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的侵入行為，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，并提示值班人員發(fā)生報(bào)警的區(qū)域部位，顯示可能采取對(duì)策的系統(tǒng)。防盜報(bào)警系統(tǒng)是預(yù)防搶劫、盜竊等意外事件的重要設(shè)施。一旦發(fā)生突發(fā)事件，就能通過(guò)報(bào)警信號(hào)在安?？刂浦行臏?zhǔn)確顯示出事地點(diǎn)，使于迅速采取應(yīng)急措施。這對(duì)于保障居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，提高公安、消防、醫(yī)療、保安等部門的快速反應(yīng)能力，有著十分重要的意義。1.2本論文主要內(nèi)容1.21 555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)兩個(gè)不同的工作狀態(tài)。在外界觸發(fā)脈沖作用下，它能從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)，在暫穩(wěn)態(tài)維持一段時(shí)間以后，在自動(dòng)返回穩(wěn)態(tài)；暫穩(wěn)態(tài)維持時(shí)間的長(zhǎng)短取決于電路本身的參數(shù)，與觸發(fā)脈沖的寬度和幅度無(wú)關(guān)。由于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有這些特點(diǎn)，常用來(lái)產(chǎn)生具有固定寬度的脈沖信號(hào)。1.22磁控開關(guān)磁控開關(guān)即磁開關(guān)入侵探測(cè)器。由永久磁鐵和干簧管兩部分組成。干簧管又稱舌簧管，其構(gòu)造是在充滿惰性氣體的密封玻璃管內(nèi)封裝2個(gè)或2個(gè)以上軟鐵電極。在自然狀態(tài)下，兩個(gè)電極不接觸的叫常開式，接觸的叫常閉式。1.23語(yǔ)音報(bào)警電路本論文中報(bào)警電路時(shí)由LM386 組成報(bào)警語(yǔ)音的功放電路，它將LQ46 發(fā)出的報(bào)警語(yǔ)音放大后，通過(guò)揚(yáng)聲器發(fā)出響亮的報(bào)警聲。1.3本論文結(jié)構(gòu)安排第一章緒論用來(lái)闡述論文研究的背景以及主要內(nèi)容，對(duì)目前該設(shè)計(jì)在市場(chǎng)和學(xué)術(shù)領(lǐng)域的價(jià)值以及發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)論文做一個(gè)比較概要的描述。第二章主要來(lái)詳細(xì)描述本論文中用的詳細(xì)理論，各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)方案以及原理介紹。第三章對(duì)本論文中設(shè)計(jì)對(duì)象的實(shí)現(xiàn)過(guò)程和實(shí)現(xiàn)結(jié)果做一詳細(xì)描述。1.4報(bào)警器的分類目前市場(chǎng)主流的報(bào)警器主要分為磁控開關(guān)報(bào)警器、震動(dòng)報(bào)警器、聲報(bào)警器、超聲波報(bào)警器、電場(chǎng)報(bào)警器、微波報(bào)警器、紅外報(bào)警器、激光報(bào)警器和視頻運(yùn)動(dòng)報(bào)警器。其中磁控報(bào)警器還是應(yīng)用非常廣泛的一種報(bào)警器，本論文主要研究與設(shè)計(jì)的就是目前市場(chǎng)上比較主流的磁控語(yǔ)音報(bào)警電路，下面來(lái)闡述我設(shè)計(jì)的磁控語(yǔ)音防盜報(bào)警電路的研究流程。第2章2.1 555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器2.11 電路組成及工作原理（1）無(wú)觸發(fā)信號(hào)輸入時(shí)電路工作在穩(wěn)定狀態(tài)當(dāng)電路無(wú)觸發(fā)信號(hào)時(shí)，vI保持高電平，電路工作在穩(wěn)定狀態(tài)，即輸出端vO保持低電平，555內(nèi)放電三極管T飽和導(dǎo)通，管腳7“接地”，電容電壓vC為0V。（2）vI下降沿觸發(fā)當(dāng)vI下降沿到達(dá)時(shí)，555觸發(fā)輸入端（2腳）由高電平跳變?yōu)榈碗娖剑娐繁挥|發(fā)，vO由低電平跳變?yōu)楦唠娖?，電路由穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)入暫穩(wěn)態(tài)。（3）暫穩(wěn)態(tài)的維持時(shí)間在暫穩(wěn)態(tài)期間，555內(nèi)放電三極管T截止，VCC經(jīng)R向C充電。其充電回路為VCCRC地，時(shí)間常數(shù)1=RC，電容電壓vC由0V開始增大，在電容電壓vC上升到閾值電壓之前，電路將保持暫穩(wěn)態(tài)不變。圖21用555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及工作波形（4）自動(dòng)返回（暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束）時(shí)間當(dāng)vC上升至閾值電壓時(shí)，輸出電壓vO由高電平跳變?yōu)榈碗娖剑?55內(nèi)放電三極管T由截止轉(zhuǎn)為飽和導(dǎo)通，管腳7“接地”，電容C經(jīng)放電三極管對(duì)地迅速放電，電壓vC由迅速降至0V（放電三極管的飽和壓降），電路由暫穩(wěn)態(tài)重新轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)。（5）恢復(fù)過(guò)程當(dāng)暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束后，電容C通過(guò)飽和導(dǎo)通的三極管 T放電，時(shí)間常數(shù)2=RCESC，式中RCES是T的飽和導(dǎo)通電阻，其阻值非常小，因此2之值亦非常小。經(jīng)過(guò)（35）2后，電容C放電完畢，恢復(fù)過(guò)程結(jié)束。恢復(fù)過(guò)程結(jié)束后，電路返回到穩(wěn)定狀態(tài)，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器又可以接收新的觸發(fā)信號(hào)。2.12 主要參數(shù)估算(1) 輸出脈沖寬度tW輸出脈沖寬度就是暫穩(wěn)態(tài)維持時(shí)間，也就是定時(shí)電容的充電時(shí)間。由圖8.41（b）所示電容電壓vC的工作波形不難看出vC（0+）0V，vC（）=VCC，vC（tW）=，代入RC過(guò)渡過(guò)程計(jì)算公式，可得 上式說(shuō)明，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出脈沖寬度tW僅決定于定時(shí)元件R、C的取值，與輸入觸發(fā)信號(hào)和電源電壓無(wú)關(guān)，調(diào)節(jié)R、C的取值，即可方便的調(diào)節(jié)tW。（2）恢復(fù)時(shí)間tre一般取tre=（35）2，即認(rèn)為經(jīng)過(guò)35倍的時(shí)間常數(shù)電容就放電完畢。（3）最高工作頻率fmax若輸入觸發(fā)信號(hào)vI是周期為T的連續(xù)脈沖時(shí)，為保證單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器能夠正常工作，應(yīng)滿足下列條件： T tWtre即vI周期的最小值Tmin應(yīng)為tWtre，即 Tmin= tWtre因此，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的最高工作頻率應(yīng)為 需要指出的是，在圖21所示電路中，輸入觸發(fā)信號(hào)vI的脈沖寬度（低電平的保持時(shí)間），必須小于電路輸出vO的脈沖寬度（暫穩(wěn)態(tài)維持時(shí)間tW），否則電路將不能正常工作。因?yàn)楫?dāng)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器被觸發(fā)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)后，如果vI端的低電平一直保持不變，那么555定時(shí)器的輸出端將一直保持高電平不變。解決這一問(wèn)題的一個(gè)簡(jiǎn)單方法，就是在電路的輸入端加一個(gè)RC微分電路，即當(dāng)vI為寬脈沖時(shí)，讓vI經(jīng)RC微分電路之后再接到vI2端。不過(guò)微分電路的電阻應(yīng)接到VCC，以保證在vI下降沿未到來(lái)時(shí)，vI2端為高電平。2.13 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1. TTL集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的邏輯功能和使用方法圖22（a）是TTL集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的邏輯符號(hào)，（b）是工作波形圖。該器件是在普通微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的基礎(chǔ)上附加以輸入控制電路和輸出緩沖電路而形成的。圖22 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的邏輯符號(hào)和波形圖（a）邏輯符號(hào) （b）波形圖它有兩種觸發(fā)方式：下降沿觸發(fā)和上升沿觸發(fā)。A1和A2是兩個(gè)下降沿有效的觸發(fā)輸入端，B是上升沿有效的觸發(fā)信號(hào)輸入端。vO和是兩個(gè)狀態(tài)互補(bǔ)的輸出端。Rext/Cext、Cext是外接定時(shí)電阻和電容的連接端，外接定時(shí)電阻Rext（阻值可在1.440k之間選擇）應(yīng)一端接VCC（引腳14），另一端接引腳11。外接定時(shí)電容C（一般在10pF10F之間選擇）一端接引腳10，另一端接引腳11即可。若C是電解電容，則其正極引腳10，負(fù)極接引腳11。74121內(nèi)部已經(jīng)設(shè)置了一個(gè)2k的定時(shí)電阻，Rint（引腳9）是其引出端，使用時(shí)只需將引腳9與引腳14連接起來(lái)即可，不用時(shí)則應(yīng)讓引腳9懸空。表2.1是集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的功能表，表中1表示高電平，0表示低電平，表2.1 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的功能表圖23表明了集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的外部元件連接方法，圖（a）是使用外部電阻Rext且電路為下降沿觸發(fā)連接方式，圖（b）是使用內(nèi)部電阻Rint且電路為上升沿觸發(fā)連接方式。圖23 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121的外部元件連接方法(a) 使用外接電阻Rext (下降沿觸發(fā)) (b)使用內(nèi)部電阻Rint (上升沿觸發(fā))2主要參數(shù)(1) 輸出脈沖寬度tW 使用外接電阻： tW 0.7RextC 使用內(nèi)部電阻： tW 0.7RintC（2）輸入觸發(fā)脈沖最小周期Tmin Tmin= tWtretre是恢復(fù)時(shí)間。（3）周期性輸入觸發(fā)脈沖占空比q 定義： q = tW/T式中T是輸入觸發(fā)脈沖的重復(fù)周期，tW是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出脈沖寬度。 最大占空比： qmax= tW/ Tmin 74121的最大占空比qmax，當(dāng)R=2k時(shí)為67%；當(dāng)R=40k時(shí)可達(dá)90%。不難理解，若R=2k且輸入觸發(fā)脈沖重復(fù)周期T=1.5S，則恢復(fù)時(shí)間tre=0.5S，這是74121恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)所必需的時(shí)間。如果占空比超過(guò)最大允許值，電路雖然仍可被觸發(fā)，但tW將不穩(wěn)定，也就是說(shuō)74121不能正常工作，這也是使用74121時(shí)應(yīng)該注意的一個(gè)問(wèn)題。3. 關(guān)于集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的重復(fù)觸發(fā)問(wèn)題集成單穩(wěn)有不可重復(fù)觸發(fā)型和可重復(fù)觸發(fā)型兩種。不可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)一旦被觸發(fā)進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)以后，再加入觸發(fā)脈沖不會(huì)影響電路的工作過(guò)程，必須在暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束以后，它才能接受下一個(gè)觸發(fā)脈沖而轉(zhuǎn)入下一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，如圖24（a）所示。而可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)在電路被觸發(fā)而進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)以后，如果再次加入觸發(fā)脈沖，電路將重新被觸發(fā)，使輸出脈沖再繼續(xù)維持一個(gè)tW寬度，如圖24（b）所示。圖24 不可重復(fù)觸發(fā)與可重復(fù)觸發(fā)型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作波形（a） 不可重復(fù)觸發(fā)型 （b）可重復(fù)觸發(fā)型74121、74221、74LS221都是不可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。屬于可重復(fù)觸發(fā)的觸發(fā)器有74122、74LS122、74123、74LS123等。有些集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器上還設(shè)有復(fù)位端（例如74221、74122、74123等）。通過(guò)復(fù)位端加入低電平信號(hào)能立即終止暫穩(wěn)態(tài)過(guò)程，使輸出端返回低電平。2.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用2.31 延時(shí)與定時(shí)（1）延時(shí)在圖25中，v/O的下降沿比vI的下降沿滯后了時(shí)間tW，即延遲了時(shí)間tW。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的這種延時(shí)作用常被應(yīng)用于時(shí)序控制中。（2