贵重物品防盗报警器电子技术课程设计毕业论文.doc

课程设计名称： 电子技术课程设计 题 目： 贵重物品防盗报警器 学 期： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 辽宁工程技术大学课 程 设 计 成 绩 评 定 表评定标准评定指标标准评定合格不合格单元电路及整体设计方案合理性正确性创新性仿真或实践是否进行仿真或实践技术指标或性能符合设计要求有完成结果设计报告格式正确内容充实语言流畅标准说明：以上三大项指标中，每大项中有两小 项或三小项合格，视为总成绩合格。总成绩日期年 月 日课程设计任务书一、设计题目贵重物品防盗报警器二、设计任务利用555集成电路设计一个贵重物品防盗报警器三、设计计划电子技术课程设计共1周。第1天：选题，查资料；第2天：方案分析比较，确定设计方案;第34天：电路原理设计；第56天：修改设计；第7天：编写整理设计说明书。四、设计要求1.设计方案。2.设计过程。3.画出整体电路图。4.写出设计说明书。指 导 教师： 系主任： 时 间： 摘要贵重物品防盗报警器是为预防盗窃等意外事件的重要设施。一旦发生突发事件，就能发出声光报警信号，便于迅速采取应急措施。本贵重物品防盗报警器是利用555定时器集成的一个电路，它通过物理方法和电子技术产生报警功能一种电子设备，它主要由防盗报警主机与防盗报警配件共同组成。若有人盗取了贵重物品，由配件主动触发，产生报警信号，此时即使放下物品，也不能阻止报警信号传输给报警主机，而报警主机发出报警提示。值得一提的是，本贵重物品防盗报警器设计思路简洁易懂，采用的为常用元器件，价格便宜，便于集成。贵重物品防盗报警器主要应用了555定时器的基本功能，再佐以基本元器件分析设计而成。关键词：贵重物品防盗报警器；555定时器；集成电路目录综述11 设计方案21.1 贵重物品防盗报警器原理21.2 整体思路22 设计过程32.1 实验所需器件32.2 555定时器32.3 555集成电路探测报警器42.4 报警装置53 555集成电路防盗报警器的实现64 555集成电路防盗报警器的仿真6课程设计体会9参考文献10综述防盗报警系统是预防抢劫、盗窃等意外事件的重要设施。一旦发生突发事件，就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点，便于迅速采取应急措施。防盗报警器是通过物理方法或电子技术产生报警功能一种电子设备，它主要由防盗报警主机与防盗报警配件共同组成。通常在使用过程中，由防盗报警配件探测发生在布防监测区域内的侵入行为、或由配件主动触发，产生报警信号，报警信号再传输给报警主机，由报警主机发出报警提示。防盗报警器的报警提示一般分为两种：一种是现场警号响起，另外是通过网络或者通信方式将报警信息传达给指定的人或系统平台。防盗报警系统通常由：探测器（又称报警器）、传输通道和报警控制器三部分构成。报警探测器是由传感器和信号处理组成的，用来探测入侵者入侵行为的，由电子和机械部件组成的装置，是防盗报警系统的关键，而传感器又是报警探测器的核心元件。采用不同原理的传感器件，可以构成不同种类、不同用途、达到不同探测目的的报警探测装置。1 设计方案本章主要分析了贵重物品防盗报警器的防盗报警原理，以及初步整体思路的设计方案。1.1 贵重物品防盗报警器原理如图1-1所示，防盗报警系统通常由：探测器（又称报警器）、传输通道和报警控制器三部分构成。报警探测器是由传感器和信号处理组成的，用来探测入侵者入侵行为的，由电子和机械部件组成的装置，是防盗报警系统的关键，而传感器又是报警探测器的核心元件。采用不同原理的传感器件，可以构成不同种类、不同用途、达到不同探测目的的报警探测装置。传输通道基本为导线，报警控制器可以简化为一个示警装置与控制开关。报警探测器传输通道报警控制器图1-1 防盗报警器原理框图1.2 整体思路如图1-2所示，先将电源接给555定时器构成的单稳态触发器，保持报警器开关导通状态，平常常闭开关由于贵重物品的挤压而断开，555集成电路输出低电平，不能使报警装置运转。一旦有人偷窃贵重物品，则常闭开关闭合，555集成电路输出一个高电平使报警装置运转，此时即使把贵重物品放回也不能阻止报警装置示警，只有报警器开关才能终止报警。电压电源555定时器构成的单稳态触发器常闭开关(触发传感器)灯泡与蜂鸣器(报警装置)报警器开关图1-2 整体思路设计框图2 设计过程本章设计了贵重物品报警器的具体设计过程，以及各部分的作用。2.1 实验所需器件表2-1 元器件表符号器件参数数量A1555定时器1BUZZER蜂鸣器5V,0.05A1X1指示灯5V，5W1R1电阻50k1R2电阻10k1C1电容100 uF1C2电容0.01 uF1S1常闭开关1S2普通开关1VCC直流电压源5V1GND地线12.2 555定时器图2-1 555定时器555定时器是一种功能强大的模拟数字混合集成电路，其引脚图如图2-1所示。它的功能表见表2-2。555定时器的GND是接地端，TRI是低触发端，OUT是输出端，RST是置零输入端，CON是电压控制端，THR是高触发端，DIS是放电端，VCC是电源端。表2-2 555定时器功能表清零端高触发端THR低触发端TRI OUT放电管T功能0××低导通直接清零1<2/3VCC>1/3 VCC保持上一状态保持上一状态保持上一状态1>2/3 VCC<1/3 VCC高截止置11<2/3 VCC<1/3 VCC高截止置11>2/3 VCC>1/3 VCC低 导通清零2.3 555集成电路探测报警器如图2-2所示，将VCC与RST相连，再分成两条支路。一条串R1接DIS与THR，再串一个c1,回到地线。另一条支路串R2，与TRI相连，接常闭电阻，再回到地线。CON接c2回到地线，组成了一个单稳态触发器。平常常闭开关S1由于贵重物品的挤压而断开，555集成电路输出低电平，不能使报警装置运转。一旦有人偷窃贵重物品，则常闭开关闭合，555集成电路输出一个高电平，产生了报警信号，然后报警信号传输给报警主机，而报警主机发出报警提示，以实现555集成电路探测报警器的作用。图2-2 555集成电路探测报警器2.4 报警装置图2-3 报警装置如图2-3，当S2闭合时，并得到一个高电平时，指示灯会亮，蜂鸣器会发出响声，作为警报,3 555集成电路防盗报警器的实现本章画出了555集成电路防盗报警器的整体电路图，并对其原理作出了详细分析。图3-1 555集成电路防盗报警器的整体电路图当S2断开时，555集成电路防盗报警器不工作。当S2闭合，在平时常闭开关S1由于被贵重物品压住而断开，此时TRI的电压为6V，而THR的电压几乎为零，555定时器输出低电平，放电管T导通，报警装置不运行;当贵重物品被盗导致S1闭合的瞬间,TRI的电压为零，THR的电压几乎为零，555定时器输出高电平，放电管T截止，报警装置开始运行，指示灯由暗变亮，蜂鸣器发出蜂鸣声，提醒安保人员有人盗窃；一旦S1闭合，无论是否把贵重物品放回，c1都会通过R1充电，直到接近4V时停止充电，期间555定时器输出高电平，放电管T截止，报警装置保持工作，有效实现贵重物品防盗功能。4 555集成电路防盗报警器的仿真本章对555集成电路防盗报警器的探测报应器（由单稳态触发器构成）的输出电平的波形进行了仿真。图4-1 555集成电路防盗报警器仿真图如图4-1所示，四通道示波器接在了555定时器的输出端，准备对防盗报警器的探测报警器的输出电平进行仿真。图4-2 防盗报警器的探测报警器的输出电平由图4-2可知，当S1断开时，555定时器输出低电平，报警装置不工作，一旦闭合S1,555定时器的输出经很短时间跳转高电平，报警装置开始工作，发出警报。图4-3防盗报警器的探测报警器的输出电平续经过一段时间后，当电平很接近4V时，如图4-3所示，输出电平跳转为低电平，实现了用555定时器构成的单稳态触发器的功能。课程设计体会本次是设计555定时器集成电路防盗报警器，它主要由防盗报警主机与防盗报警配件共同组成。通常在使用过程中，由防盗报警配件(常闭开关)主动触发，其以盗窃贵重物品为触发信号，产生报警信号，报警信号再传输给报警主机(单稳态触发器及报警装置)，由报警主机发出报警提示。完成防盗报警的功能。而且本设计原理简单，所用器件常见，经济便宜，而且便于集成。此次设计中我遇到了很多问题，例如c1的电容太小，而造成输出电压不稳定，换了一个较大的电容解决了问题；最初的报警装置只有蜂鸣器，为了加强报警力度，我又添加了一个指示灯。作为一名大二学生，这是我第一次做课程设计，以前从未接触过，接触后才发现要做成一个合格的、负责的课程设计是多么困难。本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅大量的设计资料了。为了让自己的设计更加完善，为了使设计有据可依，有理可寻，所以查阅这方面的设计资料是十分必要的，同时也是必不可少的，没有依据的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。其次，在这次课程设计中，我们运用到了以前所学的专业课知识，如：模拟和数字电路知识等。别且还学习了mutisim软件。虽然过去从未实际应用过它们，但在学习的过程中带着问题去学我发现效率很高，这是我做这次课程设计的又一收获。最后，要做好一个课程设计，就必须做到在设计程序之前对设计原理有深刻的了解，要有一个清晰的思路和一个完整的的设计流程图；在设计程序时，不能妄想一次就将整个程序设计好，反复修改、不断改进是程序设计的必经之路。在已度过的大学时间里，我们大多数接触的是专业课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识，如何去锻炼我们的实践能力？如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去呢？我想做类似的课程设计就为我们提供了良好的实践平台，所以电子技术课程设计很必要。参考文献1 夏小华,高为柄,程勉,(等).非线性控制系统M.第2版.北京:科学出版社,2004.2 蔡幸生.非线性控制系统的发展J.自动化学报,2003,17(4):513523.3 Fox R L.不等式约束的连杆曲线最优化设计A.见:机构学译文集编写组.机构学译文集C.北京:机械工业出版社,2005.232242.4 陈淮金.多机电力系统分散最优励磁控制器的研究:D.北京:清华大学电机工程系,2004.5 夏小华,高为柄.稳定设计中的分解和参数化方法Z.全国控制与决策会议,黄山,2005.- 9 -