專案二：觸控式防盜報警器
一、題目：
設計乙個觸控式防盜報警器，，觸控感引起為一金屬小片，當有人觸控時，蜂鳴器發出聲音，持續發出報警訊號，直到斷開電源為止，根據上述要求，設計出電路，並確定元件引數
二、題目分析：
該題目可以使用場效電晶體，雙極性三極體，可控矽等元器件。電路設計思路是可用場效電晶體將人體感應訊號轉換為電壓的變化，經過電晶體放大，觸發可控矽，再接通電路。
三、方案設計與選擇：
（一）方案
方案一：直接觸發器接在發光二極體上
方案二：利用微控制器程式設計實現檢測目的
方案三：使用場效電晶體，雙極性三極體，發光二極體，可控矽等元件。將人體感應訊號轉換為電壓的變化，經過電晶體放大，觸發可控矽，再接通電路。
（二）優缺點
方案一：訊號未放大，誤差很大
方案二：部分內容還未學，而且工作不穩定
方案三：方案最佳，可以消除感應訊號的干擾，將人體感應訊號轉換為電壓的變化，經過電晶體放大，觸發可控矽，再接通電路，從而達到觸發報警的效果。
（三）選擇方案
我選擇方案三進行設計，方案最佳，可以消除感應訊號的干擾，通過場效電晶體，人體感應訊號轉換為電壓的變化，經過電晶體放大，觸發可控矽，再接通電路，從而達到觸發報警的效果。
四、設計方框圖
五、設計電路圖
（一）原理電路圖
（二）電路原理
如圖所示觸控報警器的電路，主要由電源電路、觸控延遲電路、可控矽開關電路及負阻振盪器等四大部組成。電源電路由vd1、vd2、c1、c2等組成，為觸控延遲電路提供約12v直流工作電壓。觸控延遲電路主要由ｖｔ１等元件組成，平時vt1處於截止狀態，可控矽vs因無觸發電壓而處於關斷狀態，後續電路無電不工作。
n為觸控電極片，當人手觸碰時，人體洩漏電流經電阻r1、r2注入vt1的發射結，使vt1導通，c2上的12v直流電壓經vt1、vd3向可控矽vs門極提供正向門極電流，使vs迅速開通，電容c4兩端可獲得300v左右的直流高壓。vt2、r4、r5、rp及b組成的負阻振盪器立刻起振，壓電陶瓷片b就發出響亮的報警聲。調節可變電阻器rp可改變報警聲響的音調。
人手離開電極片n後，三極體vt1迅速恢復截止態，但此時c3儲存的電能可通過vd3繼續為vs提供正向門極電流，故vs不會立即關斷，電路依然報警。c3的電荷放完後，vs失去正向觸發電流，當交流電過零時即關斷。由於電路的發聲器件是壓電陶瓷片，電路功耗很小，c4儲存的電荷仍能維持負阻振盪器工作一段時間，直至c4電荷放完，電路才停止報警。
如果再次觸碰電極片n，則電路又能立刻報警。由上面分析可知，電路存在兩級延遲，所以不必使用大容量電容器就能獲得較長的延遲時間，本電路每觸碰一次n，報警時間約可維持2分鐘左右。負阻振盪器由於工作在高壓狀態，輸出波形峰峰值較高，所以報警音量比較大。
（三）元器件的選擇
vd1使用12v左右的穩壓二極體，vt1可用普通9013型等矽npn三極體，vt2最好用3dk4型等矽開關三極體。vs要採用觸發電流較小的單向可控矽，如2n6565、cr106型等。c1要求採用耐壓400v以上的cbb型聚苯電容器，c4要求使用耐壓450v的電解電容器。
觸控電極片n與電路相連採用兩隻高值電阻器r1與r2，其目的是增加電路的安全可靠性。如要改變電路報警的延遲時間，可以更改電容c3、c4的容量，容量大延遲時間長。b採用35mm的壓電陶瓷片，為增加其發聲音量應配置合適的共鳴腔，如能採用高響度的壓電陶瓷報警喇叭，效果更佳。
（四）具體使用方法、作用
當人手觸碰時n，人體洩漏電流經電阻r1、r2注入vt1的發射結，使vt1導通，c2上的12v直流電壓經vt1、vd3向可控矽vs門極提供正向門極電流，使vs迅速開通，電容c4兩端可獲得300v左右的直流高壓。vt2、r4、r5、rp及b組成的負阻振盪器立刻起振，壓電陶瓷片b就發出響亮的報警聲。調節可變電阻器rp可改變報警聲響的音調。
本電路安裝時，220v交流電源的相、零線必須連線好，如接錯了，電路則不能正常工作。若可控矽vs開通後，負阻振盪器不能工作，只要適當調整電位器rp的阻值，電路即能起振，並將報警聲響調至音量最大、音調最滿意為止。
六、結束語
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