觸摸式防盜報警器的設(shè)計方案選擇比較

任倪宏 張杰 唐濤 劉涓

摘要：本設(shè)計是一個簡單的觸摸式防盜報警器，電路由電源電路，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，多諧振蕩電路，運算放大電路和功率放大電路組成。本設(shè)計就是為了滿足普通人家的需要而設(shè)計的電子報警系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：報警器;NE555;揚聲器;觸摸式;防盜

引言：

隨著社會的不斷進步、科學(xué)技術(shù)的不斷進步和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的生活水平大大提高，保護私有財產(chǎn)的意識和自身的安全保護意識也在不斷增強。因此，對安全措施提出了新的要求。近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，金銀首飾等各種高檔家電被很多家庭擁有，人們的儲蓄也非?？捎^。因此，越來越多的居民關(guān)心財產(chǎn)安全。目前，很多家庭都使用了相對安全的門。如果重新設(shè)計并生產(chǎn)出一種價格便宜、靈敏可靠的防盜門報警器，它將在防盜、保障財產(chǎn)安全方面發(fā)揮更有效的作用。為此，提出了觸摸式防盜報警器的設(shè)計任務(wù)。

一、設(shè)計目標(biāo)

本設(shè)計是為了滿足安防和電子報警系統(tǒng)的需要而設(shè)計的。設(shè)計了一款全自動觸摸式防盜報警器，當(dāng)居民出門或睡覺時，打開防盜報警器，一旦有不法分子進入，報警器就能準(zhǔn)確及時報警，使居民能夠采取及時措施減少損失。

二、方案設(shè)計

本設(shè)計采用555時基電路和音響裝置設(shè)計制作觸摸式防盜報警裝置。本設(shè)計將研究整個電路的性質(zhì)和基本情況，學(xué)習(xí)單元電路在整個電路中的作用和基本原理。對設(shè)計進行總結(jié)分析，并改進處理，利用電路圖繪制軟件，重新繪制電路圖，設(shè)計PCB電路板，并通過書籍和教科書中的極網(wǎng)絡(luò)信息查找相關(guān)信息。根據(jù)觸摸式防盜報警電路的工作原理，以及其各組成部分和單元電路的工作原理。單元電路包括電源電路、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、多諧振蕩器電路和功率放大電路。分析了報警器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各元件的使用情況。對電路中各元件的功能進行了分析和研究。通過設(shè)計和生產(chǎn)，了解觸摸式防盜報警器的生產(chǎn)工藝。

通過查閱大量相關(guān)技術(shù)資料，結(jié)合本人的實際知識，主要提出了兩種實現(xiàn)系統(tǒng)功能的技術(shù)方案。接下來，我將說明這兩種方案的組成圖和實現(xiàn)原理，分析比較它們的特點，并說明最終選擇方案的原因。

（一）方案比較

為了達到同樣的目的，可以采用不同的方案。為了達到同樣的目的，主要介紹了以下兩種方案。比較了兩種方案的優(yōu)缺點。

1.方案一

方案一原理框圖如圖1所示。

方案一概述：整個系統(tǒng)可分為五個模塊。首先，電源模塊，考慮到使用的電壓是5V，所以可以使用直流電源，這是方便和可調(diào)的。其次，采用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)模塊控制輸出電壓，驅(qū)動報警芯片。然后是一個多諧振蕩電路，直接驅(qū)動揚聲器發(fā)聲。輸出信號在運算放大器電路中被放大，最后通過揚聲器。反射的是聲音信號。

2.方案二

方案二原理框圖如圖2所示。

方案二概述：整個系統(tǒng)還可分為五個模塊。首先，考慮到電源模塊中使用的電壓為5v，可以先用橋棧整流，再進行濾波，然后利用常用的穩(wěn)壓芯片7805得到實驗所需的5v電壓。其次，采用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)模塊控制輸出電壓，驅(qū)動報警芯片。然后是三音模擬報警集成電路，直接驅(qū)動揚聲器發(fā)聲。它可以產(chǎn)生三種不同類型的模擬報警聲，是制作各種報警的良好聲源。產(chǎn)生的信號由音頻功率放大器放大。最后，產(chǎn)生模塊的揚聲器產(chǎn)生響亮的報警聲。

（二）方案論證

第一和第二種方案在理論上是可行的。但是每一種方法都有自己的優(yōu)點和缺點。與方案2相比，方案1更簡單，方案1的可操作性更強。使用的設(shè)備基本上是我們在課本上學(xué)到的知識。這樣便于控制和設(shè)計實驗。方案中使用的直流電源比方案2中的橋式疊層整流器方便得多。方案2中的三音模擬聲集成電路模塊優(yōu)于方案1中的多諧振蕩模塊，可以直接驅(qū)動揚聲器發(fā)聲。它可以產(chǎn)生三種不同類型的模擬報警聲，是制作各種報警的良好聲源。在Proteus的軟件實現(xiàn)方案中，沒有發(fā)現(xiàn)Proteus器件的軟件實現(xiàn)難度。另外，方案2中的音頻功率放大器也是我們以前從未學(xué)過的知識，因此其可操作性略低于方案1。

（三）方案選擇

采用方案一，直流電源操作簡單，所需電壓值也易于調(diào)整。雖然方案2中的三聲模擬集成電路功能很好，但在Proteus仿真軟件中卻找不到。所以KD9561只能被其他設(shè)備取代。方案一在構(gòu)件上容易找到，所以選擇方案一進行設(shè)計。

參考文獻

[1]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)—數(shù)字部分（第六版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2014.

[2]陳永強等.模擬電子技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2013.

作者簡介：任倪宏（1999-），男，漢，四川遂寧，本科，研究方向：軌道交通信號與控制

張杰（1998-），男，漢，四川巴中，本科，研究方向：軌道交通信號與控制

唐濤（1999-），男，漢，四川德陽，本科，研究方向：軌道交通信號與控制

劉涓（1999-），女，漢，四川成都，本科，研究方向：軌道交通信號與控制