8路数显报警器.doc
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1、盐城纺织职业技术学院毕业设计(论文)电路设计8路数显报警器景 阿 红班 级 电 子 512 专 业 应 用 电 子 所 在 系 机电工程系 指导老师 王 春 模 完成时间 2008 年 2 月 21 日 至 2008 年 5 月 12 日目 录一、摘要 2二、防盗报警器基本结构 2三、防盗报警器的“误报警” 4四、根据报警器出现的问题设计的几种方案 5五、原理框图及其各设计思路 71、设计思路 7 2、原理框图 8六、元器件选择和元件参数以及元器件明细表 8七、总原理图及工作原理 13 1、工作原理 13 2、仿真原理图 15八、致谢 15九、结束语 16十、参考文献 17一、摘要摘要:8路数
2、显报警电路能同时显示和报警8路信号的通断,本为从三个方面分析了设计方案,并比较了他们的有区优缺点,确定选择最优方案,并从设计思路、原理框图、元器件选择和元件参数的设计几方面分别进行阐述。关键词: 8路数显报警电路设计思路 原理框图 元器件选择 Abstrac:8 ways reveal the alarm circuit to be able simultaneously to demonstrate and to report to the police 8 group signal make-and-breaks, this for has analyzed the design prop
3、osal from three aspects, and compared them to have the area good and bad points, determined the choice synergy, and from the design mentality, the functional block diagram, the primary device choice and part parameter design several aspects carried on the elaboration separately.Keywords: 8 ways reve
4、al the alarm circuit design mentality,Functional block diagram , Primary device choice二、防盗报警器基本结构以上图片显示的是:任何报警器都是由两个部分构成的:一是前端的探测器或者称传感器;二是传输通道;三是后端的处理器。探测器是负责探测“情况”的;传输通道是负责把探测到的“情况”传输给处理器;处理器是负责把“情况”报告给人的。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、
5、不同用途、达到不同探测目的的报警探测装置。如果人们出于一定的目的设计的探测器是探测水位、某种气体浓度、温度等其它情况,那么,由它与后端的处理器构成的就是其它报警器。如果人们出于防盗的目的而设计的探测器是探测人的某种行为的,那么,由它与后端的处理器构成的就是防盗报警器了。探测器的分类: 报警探测器按工作原理主要可分为红外报警探测器、微波报警探测器、被动式红外/微波报警探测器、玻璃破碎报警探测器、振动报警探测器、超声波报警探测器、激光报警探测器、磁控开关报警探测器、开关报警探测器、视频运动检测报警器、声音探测器等许多种类。根据我了解,前端的探测器与后端处理器之间分有线连接和无线连接两种连接方式。图
6、中“一体型防盗报警器”也属于有线连接,只不过是内部线路连接而已,这种内部线路也许只有几毫米的距离,市场上那些价格在10元左右的门窗防盗报警器就是这种连接方式。在实际的应用当中,如果出现需要防范三个窗户和一个门或者像值班室与财务室之间需要探测器与处理器距离很远的时候;就应该采取那种分体安装的防盗报警器了。图中“有线连接型防盗报警器”与那种一体型报警器相比有如下优点:()节省处理器的数量:无论你前端安装了多少探测器,都可以连接在一个后端处理器上来达到报警的效果。()远距离传递探测结果:例如一个企业可以把财务处、档案室、仓库等重要部门都安装上防盗探测器,然后通过电线连接在值班室的处理器上,这样无论哪
7、个地方出现了“情况”,处理器都可以报告给值班人员了。()处理器功能容易扩张:除了它可以分别显示出各路探测器的地点外,还可以显示出究竟是出现了火情,还是盗情等“情况”的性质。并且处理器还可以与电话线连接,达到可以通过电话线把“情况”报告给距离更远的人。也可以与社区的专线网连接,达到与社区值班室连网的效果。图中“无线连接型防盗报警器”的优点是方便安装。尤其是对那些已经装修了房子的家庭来说,如果采用有线连接的方式时,不但是个很麻烦的事,而且还影响室内的美观和装修效果。于是,无线防盗报警器就成了市场上的主流产品。但是,有其利必有其弊,因为它比有线连接方式多了一套无线收发电路,所以,这种无线连接方式,不
8、但容易产生误报警,而且还有一个漏报警的隐患。因为诸如像银行、部队等重要部门有自己的懂技术的人员知道无线防盗报警器容易产生误报警和漏报警的安全隐患问题,所以,他们一般是采用有线连接的方式。三、 防盗报警器的“误报警”关于误报警目前还没有一个权威的定义,在我国一般都认为:没有出现危险情况防盗报警系统发出报警信号即为误报警。按照这个定义,报警系统的误报率(在一定时间内,系统误报警次数与报警总数的比值)一般都在95以上;在西方一些国家关于误报警的定义是:误报警是指实际情况不需要警察而使警察出动的报警信号,其中不包括那些因恶劣自然气候和其他无法由报警企业以及用户操纵的特殊环境引起的报警信号。按照这个定义
9、,美国UL标准规定:每一报警系统每年最多只能有四次误报警。以上两个定义是从不同角度下的,各有道理。限于文字的篇幅仅就前一种定义分析防盗报警系统产生误报警的原因,以便有针对性地制定出切实可行的减少误报警的措施。防盗报警设备故障引起的误报警:产品在规定的条件下、规定的时间内,不能完成规定的功能,称为故障。故障的类型有损坏性故障和漂移性故障。损坏性故障包括性能全部失效和突然失效。这类故障通常是由元器件的损坏或生产工艺不良(如虚焊等)造成;漂移性故障是指元器件的参数和电源电压的漂移所造成的故障。例如:温度过高会导致电阻阻值的变化,此时设备表现为时好时坏。事实上,环境温度、元件制造工艺、设备制造工艺、使
10、用时间、储存时间及电源负载等因素都可能导致元器件参数的变化,产生漂移性故障。但是,无论是损坏性故障还是漂移性故障都将使系统误报警,要减少由此产生的误报警,防盗报警设备的生产企业,必须提高产品的设计水平和工艺水平,在作系统设计的同时,还需作可靠性设计,如冗余设计、电磁兼容设计、三防设计(防潮、防盐雾、防霉菌)、漂移可靠性设计等。在此基础上,提高产品制造过程的可靠性,如对元器件质量的严格筛选;对生产过程进行严格的质量监督管理等,保证产品质量符合有关标准的要求。对于我们设计制造电路来讲,设计操作不当也会引起误报警。这部分问题主要表现在以下方面:(1)没有严格按设计要求操作;(2)设备安装不牢固或倾角
11、不合适;(3)焊点有虚焊、毛刺现象,或是屏蔽措施不得当;(4)设备的灵敏度调整不佳; (5)操作选用检测设备不符合计量要求。 当然,我们知道环境因素也会造成误报警。无线防盗报警器比有线防盗报警器更容易产生误报警的问题已经在业内是个不争的事实了。当然,几乎所有商家在消费者面前绝对不会主动谈“误报警”这个话题的。即便是少数消费者首先表现出对误报警的担心,商家们也总是以“采用先进的无线编解码技术”的说法来支持“不会产生误报警”的说法。为什么无线防盗报警器比有线防盗报警器容易受到空中电磁波的干扰而出现误报警呢?原因在于前者比起后者的处理器中多了一个无线接收电路,这就等于向空中的电磁波干扰敞开了一个可以
12、进入的大门!而笼罩在空中的电磁波其发生源并不仅是有关部门批准分配好的那些特定频率的广播电台、电视台和无线通讯收发传播站等。一辆汽车的点火发动、太阳黑子的爆破、电器设备的启动、自然界的雷电、电焊机工作等等,都是可以向空中释放电磁波的。而这些电磁波发生源向空中发出的电磁波不但频率无常,而且当遇到其它空中电磁波和遇到建筑物折射成为一种泄波的时候,这些杂乱无章的电磁波对设有无线接收电路的电子产品干扰范围是很宽的。例如下面的一些现象就能说明电磁波对无线接收电路造成的干扰:、对电视机的干扰:如果一台电视机不是采用专门的有线线路来接收电视节目,而是靠自身的天线直接接收空中传递过来的电视节目,那么,一些经常在
13、临近街道的房间里看电视并细心观察的人就会发现:一辆汽车的发动或者奔驶而过,有时候也能造成电视机画面瞬间的混乱。原因是汽车的火花塞和发动机系统的工作能向空中释放了电磁波。、对收音机的干扰:有时候收音机瞬间出现的噪音多半不是广播电台设备的原因,而是受到了空中电磁波干扰的结果。、对手机的干扰:手机和小灵通在通话过程中的“断线”现象多半也是因为受到其它电磁波干扰的结果。、对飞机的干扰:禁止乘客在乘坐飞机时使用手机就是因为手机发出的电磁波有可能干扰到飞机通讯电路的正常工作。、对汽车防盗报警器的干扰:媒体中常有汽车防盗报警器无端发出的报警声音引起邻里纠纷的报道。虽然汽车报警器发出的报警声音多数是因为人为的
14、因素引起的,但是,肯定也有因电磁波干扰而造成的,因为在汽车防盗报警器里有一个无线接收电路。既然电磁波的干扰可以使电视画面瞬间混乱,使收音机出现噪音,使通话中的手机断线等,那么,电磁波的干扰能使无线防盗报警器出现误报警的现象也就容易理解了。 四、根据报警器出现的问题设计的几种方案1、 方案设计:我们所设计8路数显报警电路,能同时报警并显示8路被防盗的情况。根据“模拟电子技术基础”和“数字电子技术基础”这两门课中所学过的知识,可以提出下列方案:方案1:用制作八路断线数显报警器,的口驱动共阳数码管;和口接由电阻和二极管构成的与门,部分显示信号经与门送三极管的基极,有显示信号输出时,三极管导通,蜂鸣器
15、发报警声。的口除和片内没有提供上拉电阻以外,其余均有上拉电阻,因此口作输入时,可以外接只上拉电阻,也可以在、口各接一只上拉电阻,然后从电源负极引一根公用线,输入口的根线分别接在公用线上,使个输入端均为低电位。接通电源后,发光,指示电源已打开。上电复位后,依次检测是否为高电位,即判断是否有断线。一旦检测到某输入口为高电位,就从口输出相应的闪动字符信号,数码管每隔一秒显示一次字符。例如:第路断线,那么为高电位,经检测判断,从口输出闪动“”的信号,数码管每隔一秒显示一次,蜂鸣器每隔一秒报警一次。如果出现多路断线的情况,口依次输出相对应的几路的闪动字符信号,由数码管每隔一秒显示一个字符,依次显示,报警
16、声每隔一秒响一次,值班人员很快就能知道哪里有断电发生,并及时去处理。方案2 :如下图所示:其中总开关起控制总电源的作用,八个控制开关分别为八个按钮,经过编码翻译,由译码器译出编码器的编码,从而在显示器显示数字。同时由控制开关连接555振荡电路,再与报警器相连,实现声音报警。总开关控制开关编码器译码器报警器数码显示器555振荡电路方案3 :如下图所示:其中总开关起控制总电源的作用,八个控制开关分别为八个按钮,经过编码翻译,由译码器译出编码器的编码,从而在显示器显示数字。而在编码器上的GS接口上连接555振荡电路,再与报警器相连,实现声音报警。总开关控制开关编码器译码器数码显示器报警器555振荡电
17、路2、方案分析:上述三个方案都具有八路数显指示和声音报警功能,但方案1需要应用单片机元件,电路比较复杂,且元件比较昂贵,所以不符合选材的原则。而方案2,由控制开关连接555振荡电路,再与报警器相连,实现声音报警,这对报警器的实现声音报警不是很理想,也就是报警器不能安装在按钮边上。所以也不符合。在方案3里在编码器上的GS接口上连接555振荡电路,再与报警器相连,实现声音报警。这种方法简单且可行,容易实现8路报警器的功能。所以应采用方案3。五、原理框图及其各设计思路 1、 设计思路:8路数显报警电路设计思路如上图所示:其中总开关起控制总电源的作用,八个控制开关分别为八个按钮,对于编码器的八个输入信
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