摘要：近年來，隨著改革開放的深入發展，人民的生活水平有了很大提高。各種高檔家電產品和貴重物品為許多家庭所擁有，並且人們手中特別是城市居民的積蓄也十分可觀。
因此，越來越多的居民家庭對財產安全問題十分關心。目前，許多家庭使用了較為安全的防盜門，如果再設計和生產一種價廉、效能靈敏可靠的防盜報警器用於居民家中，必將在防盜和保證財產安全方面發揮更加有效的作用。為此，提出「多路防盜報警器」的設計任務。
一、 任務和要求
1. 設計一種防盜報警器，適用於倉庫、住宅等地防盜報警。
2. 功能要求
（1） 防盜路數可根據需任意設定。
（2） 在同一地點可監視多處的安全情況，一旦出現偷盜，用指示燈顯示相應的地點，並通過揚聲器發出報警器。
（3） 設定不間斷電源，當電網停電時，備用電源自動轉換供電。
（4） 本報警器可用於醫院住院病人有線「呼叫」。
3. 設計本報警器所需的直流穩壓電源
二、 總體設計方案
1. 設計思路
（1） 防盜報警器的關鍵部分是報警控制電路，由控制電路控制聲、逛報警訊號的產生。控制電路可採用運算放大器、雙穩態觸發器或邏輯門等部件進行控制。較簡單的辦法是採用三極體控制，無偷盜情況時，使三極體處在截止狀態，則被控制的聲、光訊號產生電路不工作; 一旦有偷盜情況，立即使三極體導通，被控制的聲、光產生電路產生聲、光報警訊號，呼叫值班人員採取相應措施。
（2） 電網正常供電時，通過電源變壓器降壓後經整流、濾波及穩壓得報警器所需直流電壓，為防止電網停電，在控制器的輸入端設定有備用電源，保證報警器在停電時能正常工作。
2. 整體框圖
本多路報警器為5路防盜報警器，每一路有相同的電路結構，控制電路也相同，均由可控矽控制。由總體電路圖可看出，此5路防盜報警器電路總共有三個基本組成單元。分別是：
電源電路、控制電路、音調振盪輸出電路。
3. 報警器的原理框圖
（1） 控制電路由三極體t、電阻r和穩壓二極體dz組成。電源電壓v1通過r、dz給t提供基極直流偏置，同時在dz兩端並接設防線使t的基極對地短路，這時t處處於截止狀態，輸出端v0無訊號輸出。一旦防線被破壞，dz擊穿穩壓，t迅速導通，v0輸出訊號使報警電路工作，發出聲、光報警訊號。
圖1 ：多路防盜報警器原理框圖
（2） 電網電壓通過電源變壓器降壓後，經過二極體整流，電容器濾波，繼承穩壓器穩壓後供給控制電路，同時將備用直流電源通過二極體併入控制電路的輸入端。電網電壓正常供電時，二極體截止，一旦電網停電，二極體導通，備用電源自動供電。
圖2 ：控制電路
（3） 指示燈可採用發光二極體led顯示，控制電路輸出訊號v0使其發光。顯示器可按不同設防地進行編號。採用ne555時基電路和阻容原件組成音調蕩器，控制器輸出訊號v0控制其工作,ne555時基電路和阻容元件組成音調振盪器，控制器輸出訊號v0控制其工作， ne555的（3）腳輸出音訊訊號使揚聲器發聲報警。
三、 單元電路設計及說明
（1） 電源電路設計及說明
（1） 電源電路設計方案
本設計是5路防盜報警器，各路電路結構完全相同，共享乙個直流穩壓電源。為了降低設計成本，減少功耗，故採用12v直流穩壓電源供電。在電網正常供電情況下，可直接將家庭電路中的220v交變電壓通過變壓器降壓、整流橋整流、電容濾波和三端整合穩壓器穩壓後得到12v直流電壓，可充當直流穩壓電源使用。
在電網停止供電時，即家庭停電時，備用直流電源直接開始工作，這樣就實現了電源供電的連續性。通過利用二極體的正嚮導通特性，將12v直流電源併入電路中，電網供電情況下，二極體沒有正向偏壓，不能導通，由電路直接為報警電路供電。當電網停電時，二極體便獲得正向偏壓，因而能夠導通。
備用12v直流電源或電池組開始工作。
（2） 電源電路圖
（3） 電源電路相關說明
除去備用直流電源的電源電路，我剛在實習中使用過，並且完成了安裝與測試。家庭電路中的220v經過變壓器降壓後變為交流15v，再使用由四個相同型號整流二極體組成的整流電路整流，而後又經電解電容c7與瓷片電容濾波後得到20v的直流電壓。然後再用型號為78l12國際上普遍使用的12v三端整合穩壓塊穩壓，通過穩壓即可得到比較理想的12v直流電壓。
，除此之外，c10與c8還有保護電路的作用。即當電網斷電瞬間，電容上仍然充滿了電荷，電容開始放電，等到電容兩端的電壓小於11.3v時，二極體d7便開始導通，備用直流電源開始工作。
三端穩壓塊採用國際上較常用的78l12，可以穩12v的直流電壓。
（2） 控制電路設計及說明
（1） 控制電路設計方案
本多路報警器要控制的電路有6路。在電路中起到控制聲、光報警訊號產生的作用。控制電路有多種設計方法，也可以用多鐘元件實現，但我選擇較簡單的三極體與可控矽，使電路簡單化，也使之易於實現。
可控矽的導通前提條件是有正向偏壓，然後如果控制極上有乙個高於陰極的電壓訊號，該可控矽便導通。其外，可控矽的乙個重要特點是，一旦導通後，就可以維持導通狀態，與控制極不再有關係。可利用可控矽的這種特性與三極體的導通條件設計控制電路。
可將接觸式開關串在三極體的基極上，正常情況下，開關斷開，三極體基極上沒有電壓，僅有集電極直接與電源相連。要使三極體能正常工作，應先調節三極體的靜態工作點，使其工作在放大區。這樣，三極體導通後才能將基極上微小的電流放大後送到發射極。
在發射極上串聯乙個較大的電阻，這樣一來，在三極體導通後，發射極上電阻能獲得較大的電勢差，然後將其加到可控矽的控制極與陰極上，可控矽就可迅速導通。另外，考慮到接觸式開關防盜應用中，開關不可能合上以後就不再斷開。一般情況下，接觸式開關只是短暫的閉合。
為了延長電路的工作時間，可在三極體的基極與地之間併聯乙個電解電容，用於延遲電路導通和延續電路的導通狀態。
（2） 控制電路圖
控制電路圖
（3） 控制電路相關說明
控制電路是整個多路防盜報警器電路中的核心。起著控制聲、光報警訊號產生的作用。如圖3-2，可控矽的右側是聲光報警訊號的輸入端，由圖可看出，只要可控矽導通，聲光報警訊號便可發出。
控制電路的右側是產生報警光訊號的電路，其電路也極其簡單，只需將乙個較大的電阻與燈泡串聯後接到電源上。圖中，d1也有重大的作用，產生報警聲訊號電路只有通過d1然後再通過可控矽，才能正常產生報警聲訊號。要使二極體d1導通，需要其有正向偏壓。
要達到此目的，需使 r4阻值較大及使燈泡有乙個較大的功率，使二極體的陰極電位較低。此控制電路中，三極體靜態工作點的除錯也比較重要，電路導通時應使三極體工作在放大區。
（3） 報警聲產生電路
（1） 報警聲產生電路設計方案
首先考慮使用555時基積體電路，不僅是因為其使用廣泛，它也有其獨特的作用。使用555時基積體電路之前還需了解其內部結構與工作過程。
555時基電路的工作過程：當2腳，即比較器a2的反相輸入端加進電位低於vdd的觸發訊號時，則vt9、vtll導通，給雙穩態觸發器中的vtl4提供一偏流，使vtl4飽和導通，它的飽和壓降vces使vtl5的基極處於低電平，使vtl5截止，vtl7飽和，從而使 vtl8截止，vtl9導通，vt20完全飽和導通，vt21截止。因此，輸出端3腳輸出高電平。
此時，不管6端(閾值電壓)為何種電平，由於雙穩態觸發器(vtl4-vtl7)中的4．7kω電阻的正反饋作用(vtl5的基極電流是通過該電阻提供的)，3腳輸出高電平狀態一直保持到6腳出現高於vdd 的電平為止。當觸發訊號消失後，即比較器a2反相輸入端2腳的電位高於vdd，則vt9、vtll截止，vtl4因無偏流而截止，此時若6腳無觸發輸入，則vtl7的vces飽和壓降通過4.7kω電阻維持vtl3截止，使vtl7飽和穩態不變，故輸出端3腳仍維持高電平。
同時，vtl8的截止使 vt6也截止。當觸發訊號加到6腳時，且電位高於vdd時，則vtl、vt2、vt3都導通。此時，若2腳無外加觸發訊號使vt9、vtl4截止，則 vt3的集電極電流供給vtl5偏流，使該級飽和導通，導致vtl7截止，進而vtl8導通，vtl9、vt2都截止，vt21飽和導通，故3腳輸出低電平。
當6腳的觸發訊號消失後，即該腳電位降至低於vdd時，則vtl、vt2、vt3皆截止，使vtl5得不到偏流。此時，若2腳仍無觸發訊號，則 vtl5通過4.7kω電阻得到偏流，使vtl5維持飽和導通，vtl7截止的穩態，使3腳輸出端維持在低電平狀態。
同時，vtl8的導通，使放電級 vt6飽和導通。通過上面兩種狀態的分析，可以發現：只要2腳的電位低於vdd，即有觸發訊號加入時，必使輸出端3腳為高電平；而當6腳的電位高於 vdd時，即有觸發訊號加進時，且同時2腳的電位高於vdd時，才能使輸出端3腳有低電平輸出。
4腳為復位端。當在該腳加有觸發訊號，即其電位低於導通的飽和壓降0.3v時，vt8導通，其發射極電位低於lv，因有d3接入，vtl7為截止狀態，vtl8、vt21飽和導通，輸出端3腳為低電平。
此時，不管2腳、6腳為何電位，均不能改變這種狀態。因vt8的發射極通過d3及vtl7的發射極到地，故vt8的發射極電位任何情況下不會比1.4v電壓高。
因此，當復位端4腳電位高於1.4v時，vt8處於反偏狀態而不起作用，也就是說，此時輸出端3腳的電平只取決於2腳、6腳的電位。
顯然，555電路內含兩個比較器a1和a2、乙個觸發器、乙個驅動器和乙個放電電晶體。兩個比較器分別被電阻r1、r2和r3構成的分壓器設定的vdd和vdd。參考電壓所限定。
為進一步理解其電路功能，並靈活應用555整合塊，下面簡要說明其作用機理。從圖3-3可見，三個5kω電阻組成的分壓器，使內部的兩個比較器構成乙個電平觸發器，上觸發電平為vdd，下觸發電平為vdd。在5腳控制端外接乙個參考電源vc，可以改變上、下觸發電平值。
比較器al的輸出同或非門l的輸入端相接，比較器a2 的輸出端接到或非門2的輸入端。由於由兩個或非門組成的rs觸發器必須用負極極性訊號觸發，因此，加到比較器al同相端6腳的觸發訊號，只有當電位高於反相端5腳的電位時，r—s觸發器才翻轉；而加到比較器a2反相端2腳的觸發訊號，只有當電位低於a2同相端的電位vdd時，r—s觸發器才翻轉。
通過上面對等效功能電路和ca555時基電路的內部等效電路的分析，可得出555各功能端的真值表。
555時基電路接成單穩態觸發器
引腳 2 6 437
電平 ≤ vdd1.4v 高電平懸空狀態
電平 < vdd ≥ vdd 1.4v 低電平低電平
電平 < vdd > vdd 1.4v 保持電平保持
電平0.3v 低電平低電平
由表可看出，s、r、mr的輸入不一定是邏輯電平，可以是模擬電平。因此，該積體電路兼有模擬和數位電路的特色。
一般的報警聲不是連續的聲音，應該是間斷的有高有底的聲音。實現方法是用rc振盪電路產生振盪訊號，然後送入555時基積體電路，再由3腳輸出振盪訊號。考慮到不應有負訊號，故需在555積體電路的3腳上接乙個整流二極體。
通過整流後還應用電解電容濾掉直流訊號，這樣報警聲的效果會更好。但是，僅由555時基積體電路3腳輸出在經整流隔直的振盪訊號很小，不能直接驅動揚聲器發出報警聲。故需在輸出端增加乙個放大電路單元。
放大電路選用兩級放大，提高增益，使輸出端得到較高的振盪訊號，並能驅動揚聲器，產生報警訊號。
多路防盜報警器設計報告 數電
課程設計報告 摘要 近年來，隨著改革開放的深入發展，人民的生活水平有了很大提高。各種高檔家電產品和貴重物品為許多家庭所擁有，並且人們手中特別是城市居民的積蓄也十分可觀。因此，越來越多的居民家庭對財產安全問題十分關心。目前，許多家庭使用了較為安全的防盜門，如果再設計和生產一種價廉 效能靈敏可靠的防盜報...
家用防盜報警器設計
1.1選題依據與意義 近年來，隨著改革開放的深入發展，電子電器的飛速發展.人民的生活水平有了很大提高。各種高檔家電產品和貴重物品為許多家庭所擁有。然而一些不法分子也是越來越多。這點就是看到了大部分人防盜意識還不夠強，造成偷盜現象屢見不鮮。因此，越來越多的居民家庭對財產安全問題十分擔憂。報警器這時正為...
觸控式多路報警器的設計與製作報告
電子技術實訓設計任務書 一 設計目的 1 掌握各種不同型別二極體在電路中的作用 2 掌握三極體的原理與應用 3 熟悉555時基電路的功能和作用。二 設計任務 1 設計乙個觸控式多路報警器，可將觸控片直接安置在被防護的物體上，當有人接觸物體時，電路被觸發，發出報警聲。2 報警形式為聲光報警，並且，報警...