電子電工課程設計.doc

課題名稱 觸摸式防盜報警器 所在院系 材料科學與工程學院 班 級 08熱工（2）班 學 號 200810610215 姓 名 肖文楠 指導老師 萬軍 時 間 2009-12-5 聯(lián)系方式景德鎮(zhèn)陶瓷學院目錄1.引言（3）2.方案設計（4）2. 1 設計方案總概 (4)2. 2 設計思路（4）3.單元電路設計 （6）3. 1觸發(fā)電路圖及原理 （5）3. 2電子開關電路圖及原理 （5）3. 3音響報警電路圖及原理 （6）3. 4電源電路圖及原理 （7）4.總體電路設計 （8）5.課程設計總結 （9）6.電子元件清單 （10）7總電路原理圖 （11）7.參考文獻 （12）1 引言 論隨著改革開放的不斷深入和市場經濟的迅猛發(fā)展，城市外來流動人口大量增加，帶來了許多不安定因素，刑事案件特別是入室盜竊、搶竊居高不下，現代安全防范措施勢在必行。安全是至關重要的，離開了安全，那么生活就會毫無幸福、快樂的可言，它關系到每個人的生活及財產是否得以保障，沒有人希望自己辛辛苦苦得來的成果、所擁有的一切在突然間變得一無所有。所以說安全是美好生活的前提條件，安全標志著生活的質量。報警器隨著時代的發(fā)展進入了千家萬戶。機械式報警器越來越多地被先進的電子報警器代替，經常應用于系統(tǒng)故障、安全防范、交通運輸、醫(yī)療救護、應急救災等領域，與社會生產、生活密不可分。本文介紹的報警器為觸摸式防盜報警器。它具有靈敏度高、輕便、實用等特點，可將裝置安裝在門或窗上，當人體碰到需要報警的金屬物品時，啟動設備使得警鈴就長鳴不息，直至人來按動解警按鈕，報警聲才中止該觸摸式防盜報警器設計時，充分考慮這一問題，使得系統(tǒng)的功能有著很好的擴展性，可以針對不同的場合，進行系統(tǒng)的改進?？紤]到實際現場環(huán)境和用戶的安全防范要求。具有防拆動、防破壞功能。具有一定的抗干擾能力，可以防止各種誤報現象的發(fā)生。系統(tǒng)的靈敏度和可靠性很高。本文的主要內容是對較為常見的家庭防盜報警裝置的設計改進并制作，通過對此例的研究制作，學習普通防盜報警器的工作原理和使用方法，根據此報警器可制作出用于不同范圍的報警裝置，并且學習電路圖和電路板的設計和制作，了解各個元器件的類別、工作原理和使用方法。本文主要討論觸摸式防盜報警裝置的各個單元電路以及各個元器件的選擇及其性質，分析各部分電路的具體作用；研究和分析整體電路的構造，對整體電路進行重新布局和調試測試；學習電路板的設計以及元器件的焊接；掌握該觸摸式防盜醒報警器的作用和工作原理。通過該觸摸式防盜報警器的設計，對各部分單元電路的分析過程，這對今后從事電子行業(yè)是非常有益的2 方案設計2. 1 設計方案總概該觸摸式防盜報警器敏度高，當人體碰到需要報警的金屬物品時，啟動設備使得警鈴就長鳴不息，直至保安人員按動解警按鈕，報警聲才中止。2. 2 設計思路本觸摸式防盜報警器電路由觸發(fā)輸入電路、電子開關電路、音響報警電路和電源電路組成，其方框圖見圖1觸發(fā)電路接受電壓信號并將其擴大使電子開關接通，一方面致使影響報警器發(fā)出報警聲另一方面通過穩(wěn)壓二極管保持電子開關一直閉合，當然在此過程必須設計電源電路來供壓。3 單元電路設計31 觸發(fā)電路圖及原理該電路由門鎖或其它防盜保護物品的金屬電極A和晶體管V1組成，當有人觸摸電極A時，人體感應的雜波信號加至V1的基極后會使其導通而為下級電路提供壓，通過分析V1選用3 DG9014型硅NPN晶體管以便可為下級供電壓1.6V3.2電子開關電路圖及原理電子開關電路由電子開關集成電路IC1、電容器C1、C2和二極管VD組成，IC 1接收V1提供電壓其內部的電子開關接通，為IC2提供工作電壓，同時二極管導通確保控制端為數字高平，使得電子開關處于自鎖狀態(tài)，當通過一定途徑使控制端處于低電平時，開關斷開。通過分析C1選用獨石電容器或滌綸電容器；C2選用耐壓值為16V的鋁電解電容器。VD選用1 N4148型硅開關二極管，IC1選用TWH8778型電子開關集成電路如圖2.1是其簡單工作原理是:當EN腳(控制端)為數字高電平時(1.6V，(6V)，輸入端 IN至輸出端OUT即接通，反之即斷開3.3 音響報警電路圖及原理音響報警電路由音效集成電路IC2、穩(wěn)壓二極管VS、電阻器R1、R2、晶體管V2和揚聲器BL組成；IC2通電工作后，其OUT端輸出的音效電信號經V2放大后，驅動BL發(fā)出響亮的報警聲。其中R1選用1/2W金屬膜電阻器；R2選用1/4W金屬膜電阻器或碳膜電阻器，VS選用1/2W、3V的硅穩(wěn)壓二極管，IC2選用KD9561型音效集成電路。BL選用0.5W、8的電動式揚聲器。V2選用3DG8050型硅NPN晶體管。3.4電源電路圖及原理電源電路由電源變壓器T、整流橋堆UR和濾波電容器C3組成。交流220V電壓經T降壓、UR整流及C1濾波后，為IC1和V1提供6V工作電壓。其中T選用3VA、二次電壓為6V的電源變壓器。C3選用耐壓值為16V的鋁電解電容器。S選用動斷按鈕4總體電路設計工作原理電路中，觸發(fā)輸入電路由金屬電極A（門鎖或其它防盜保護物品的金屬部分）和晶體管V1組成；電子開關電路由電子開關集成電路IC1、電容器C1、C2和二極管VD組成；音響報警電路由音效集成電路IC2、穩(wěn)壓二極管VS、電阻器R1、R2、晶體管V2和揚聲器BL組成；電源電路由電源變壓器T、整流橋堆UR和濾波電容器C3組成。交流220V電壓經T降壓、UR整流及C1濾波后，為IC1和V1提供6V工作電壓。平時，IC1內部的電子開關因5腳無控制電壓而處于關斷狀態(tài)，IC2不工作，BL不發(fā)聲。當有人觸摸電極A時，人體感應的雜波信號加至V1的基極后使其導通，在IC1的5腳產生1. 6V以上的觸發(fā)控制電壓，IC1內部的電子開關接通，為IC2提供工作電壓。IC2通電工作后，其OUT端輸出的音效電信號經V2放大后，驅動BL發(fā)出響亮的報警聲。IC1內部的電子開關接通后，VD導通，使IC1內部的電子開關自鎖，報警電路持續(xù)工作。要想解除報警，可按一下按鈕S，使IC1復位。 5課程設計總結 這學期我們開設了電工學簡明教程這門課，這門學科屬于電子電工范疇，與我們的專業(yè)也都有聯(lián)系，且都是理論方面的指示。正所謂“紙上談兵終覺淺，覺知此事要躬行?！睂W習任何知識，僅從理論上去求知，而不去實踐、探索是不夠的，所以在學習這門課之際，中間來一次電子電路課程設計是很及時、很必要的。這樣不僅能加深我們對電子電工課程學習的興趣，而且還及時、真正的做到了學以致用。 通過這段時間不懈的努力與切實追求，我們小組終于做完了課程設計。我和一個同學先擇了這一課題，通過這次課程設計，我更好的了解了怎樣把學到的知識應用到實際當中來，并且通過查閱各種電工電子方面的資料，使得知識面得到了提高，也了解了很多電子產品在社會生活和生產上應用，因此使我對這門課的興趣又有了很大提高。其次，這次課程設計提高了我的團隊合作水平，使我們配合更加默契，在完成整個設計之后，心中的喜悅之情是難以表達的。因此，也確實讓我們體會到了自己動手的無限樂趣！當然，在設計過程中，我們也遇到了不少的問題。比如：我們這門課程還沒有完全學完，有些知識我們并不了解，在相關資料上查閱的時候弄不懂為什么是這樣，所以，我們必須找我們的學長或老師來對我們進行講解，所以，在此我也必須感謝在設計當中為我們進行指導的老師和學長這次課程設計讓我學到了很多，也為我們今后的學習作了很好指導。6. 電子元件清單 名稱型號參數數量/個電容0.1F1電容10F1電容220F1二極管1 N41481穩(wěn)壓二極管1/2W、3V1電子開關集成電路TWH87781音效集成電路KD95611整流橋堆IA、50V1晶體管3 DG90141晶體管3DG80501電動式揚聲器0.5W、81電源變壓器6V/3VA1電阻1/2W1電阻1/4W1導線不定若干7 總電路原理圖8. 參考文獻1. 嚴飛