基础课程设计采用压电陶瓷设计震动报警器.docVIP

电子技术课程设计报告 设计课题：采用压电陶瓷元件设计震 动防盗报警器 专业班级： 09级电子信息工程02班 设计时间：2011.10.10——2011.11.25 TOC \o 1-3 \h \z \u 一. 方案的提出与选择 4 方案1. 采用压电陶瓷元件设计震动防盗报警器 4 方案2. 具有时间识别功能的门锁报警器 5 方案3. 停电来电报警器 6 方案的选择与放弃原因 7 二. 总体方案分析 7 三. 单元电路及主要元器件分析 7 1. TL071输入运算放大器简介 7 2. 触发电路 9 3. 三极管BC548 9 4. 主要元件介绍：555定时器 10 四. 电路最终总视图 13 五. 实验器件总体列表一览 15 六. 电路参数计算 16 七. 实验箱模拟 16 八. 电路安装调试 20 九. 电路板焊接 20 十. 试验问题分析 23 十一. 电路修改及拓展 24 十一. 参考文献 25 一. 方案的提出与选择 方案1. 采用压电陶瓷元件设计震动防盗报警器（最终选定方案） 图1采用压电陶瓷元件设计震动防盗报警器 1.电路简介 该电路模拟一种地震仪的原理来检测震动和声波的，具有一定的灵敏度、精度和较强的使用性、趣味性。可用于实验性的地震监测报警和生产、生活、工作中的各种震动检测，也可检测由动物和人类活动引起的振动， 还可以用于对普通振动的研究及学生科技活动。 2.电路工作原理 电路采用一个普通的压电陶瓷元件作为振动检测传感器。正常情况下它相当于一个几nF容量的电容器，有电压加在其两端时，它便存储电荷。当它振动而受到干扰时就会通过电位器VR1放电，并在电位器VR1上端产生一个电压，从而改变集成运算放大器IC1的输入端2、3脚的电压，产生一个压力差使其输出端6脚产生一个高电平，触发开关三极管VT1（Q1）导通，第一个二极管LED1（D1）放光，T1又触发单稳态电路IC2的芯片NE555开始工作。2脚的输入一个低电平，3脚输出一个高电平，高电平定时周期由R1和C5的大小决定（定时长短t=1/RC），在周期内，由于三脚高电平使三极管VT2（Q2）导通，二极管LED2（D2）放光提示，同时蜂鸣器开始发声报警。 （该电路根据资料于Proteus上模拟，仅为蓝本，后有多处改进，后面将会一一详细介绍，） 方案2. 具有时间识别功能的门锁报警器 图2 具有时间识别功能的门锁报警器 1.电路简介 该报警器具有时间识别功能，主任开门是正常开门，一般30S内可完成开门动作，因此它不会报警；陌生人试着开门或小偷撬门不是正常开门，通常飞逝较长，一旦时间超过30S，它就会发出报警声，具有较大的实用 价值。 2.电路原理 时基电路IC1与R1、C1组成暂稳态时间T=4min左右的单稳态触发器，平时IC1处于稳态，其3脚输出低电平，VT1截止，VT2导通，电容C2被VT2短接不能充电，时基电路IC2的阀值端6脚为高电平，3脚输出为低电平，报警声集齐电路IC3无供电不工作，扬声器B无声。 M是触摸电极片，与金属门锁相连。当有人开锁时，人体感应的杂波的负半周加至IC1的触发器2脚，使IC1进入暂态，3脚输出高电平，此时三极管VT1导通，VT2截止，电源可通过R4对C2充电，随着充电时间的演唱，IC2的2脚电位不断下降，约经30s，IC2翻转，其三脚输出高电平，使IC3得电工作报警。如果开门时间在30s内，则IC2的3脚为低电平，电路不会报警。报警声响持续时间由IC1的暂态时间T1决定，T1=1.1R1*C1=4min，4min后，IC1的3脚输出低电平，VT1截止，VT2导通，IC3失电，报警声停止。如果再次触碰门锁超过30s，电路又会重新报警。 方案3. 停电来电报警器 图3 停电来电报警器 1.电路简介 电路运用于普通家庭用电220V供电源，可以在市电电源停电、来电时自动报警，声响可持续10~30s。 2.电路原理 合上电源开关SA，220V交流电经变压器T降压，整流桥VC整流=电容C1滤波，并通过电位器RP向电容C2充电。由于电容两端电压不恩呢个突变，所以三极管VT1无基极偏压而截止，复合管VT2、VT3导通，扬声器B发出声响，告诉送点开始。随着C2两端电压的升高，使VT1导通，VT2、VT3失去基极偏压而截止，送点报警结束，报警时间可根据需要调节电位器RP及C2容量而改变。这时电容C3已充足电，为停电报警做好准备。 当停电时，电容C2通过二极管VD1=电阻