题目触摸式防盗报警器电路设计
班级 10热工1班 _
学号____ 201010610101 ___ 姓名_ ______耿时江 ________
指导_____万军_ ________
时间 2011年12月24日
景德镇陶瓷学院
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电工电子技术课程设计任务书
姓名：_耿时江 班级：_10热工1班 指导老师：万军 设计课题： 设计任务与要求 查找一个感兴趣的电工电子技术应用电路，要求电子元件超过30~50个或以上，根据应用电路的功能，确定封面上的题目，然后完成以下任务： 1、 2、 3、 4、 5、 分析电路由几个部分组成，并用方框图对它进行整体描述； 对电路的每个部分分别进行单独说明，画出对应的单元电路，分析电路原理、元件参数、所起的作用、以及与其他部分电路的关系等等； 用简单的电路图绘图软件绘出整体电路图，在电路图中加上自己的班级名称、学号、姓名等信息； 对整体电路原理进行完整功能描述； 列出标准的元件清单； 设计步骤 1、 查阅相关资料，开始撰写设计说明书； 2、 先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明； 3、 依次对各部分分别给出单元电路，并进行相应的原理、参数分析计算、功能以及与其他部分电路的关系等等说明； 4、 列出标准的元件清单； 5、 总体电路的绘制及总体电路原理相关说明； 6、列出设计中所涉及的所有参考文献资料。 设计说明书字数不得少于3000字。 参考文献 ［1］严飞.妙用电子模块222例.北京：中国电力出版社，2006 ［2］张庆双.家用电器控制及保护.北京：机械工程出版社，1999 ［3］沈尚贤.电子技术导论.北京：高等教育出版社，1986 ［4］赵家贵.电子电路设计.北京：中国计量出版社，2005 ［5］秦曾煌.电工学简明教程（第二版）.北京：高等教育出版社,2009 2
目录
1、 总体方案与原理说明……………………………………………………………5
2、 单元电路1. . . ... . . . . ……………………………………………… . . . . . . . . . .7
3、 单元电路2 …………………………………………………………………8
4、 单元电路3. . . . . . . . ………………..………………………………. . . . . . . .10
5、 单元电路4………………………………………………………………………11
6、 总体电路原理相关说明………………………………………………………14
7、总体电路原理图. . . . ………………………………………………...………….14
8、元件清单；. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …………………………………………. 15
参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …………………….. . . … . .16
设计心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………….……… . . . . . . . . .17
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1、 总体方案与原理说明
触摸式报警电路具有灵敏度高、轻便、实用等特点，制成报警器后可将装置安装在门或窗上，还可根据不同要求可将触摸式报警器电路扩展和改进以适应在不同场合的应用，例如车展中展示车辆的一些关键部分上。当人体碰到需要报警的金属物品时，启动设备使得警铃就长鸣不息，直至保安人员按动解警按钮，报警声才中止。
它主要是由是由触发输入电路、电子开关电路音响报警电路和桥式稳压电源电路等组成的。电路中，触发输入电路由金属电极A（门锁或其它防盗保护物品的金属部分）和晶体管V1组成；电子开关电路由电子开关集成电路IC1、电容器C1、C2和二极管D１组成；音响报警电路由音效集成电路IC2、稳压二极管Ｄ２、电阻器R1、R2、晶体管V2和扬声器BL组成；电源电路由电源变压器T、整流桥堆UR和滤波电容器C3组成。交流220V电压经T降压、UR整流及C1滤波后，为IC1和V1提供＋6V工作电压。平时，IC1内部的电子开关因5脚无控制电压而处于关断状态，IC2不工作，BL不发声。当有人触摸电极A时，人体感应的杂波信号加至V1的基极后使其导通，在IC1的5脚产生1. 6V以上的触发控制电压，IC1内部的电子开关接通，为IC2提供工作电压。IC2通电工作后，其OUT端输出的音效电信号经V2放大后，驱动BL发出响亮的报警声。
下图极为触发是式报警电路设计的方框图:
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下面我们将对触发输入电路、电子开关电路音响报警电路和桥式稳压电源电路进行详细阐述。
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2、单元电路1
1.触发输入电路
如上图所示，触发器原理电路由门锁或其它防盗保护物品的金属电极A和晶体管V1和555触发电路组成，当有人触摸电极A时，人体感应的杂波信号加至V1的基极后会使其导通而为下级电路提供压，通过分析V1选用3 DG9014型硅NPN晶体管以便可为下级供电压1.6V
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3、单元电路2
电子开关电路由电子开关集成电路IC1、电容器C1、C2和二极管D1组成，IC 1接收V1提供电压其内部的电子开关接通，为IC2提供工作电压，同时二极管导通确保控制端为数字高平，使得电子开关处于自锁状态，当通过一定途径使
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控制端处于低电平时，开关断开。通过分析C1选用独石电容器或涤纶电容器；C2选用耐压值为16V的铝电解电容器。D1选用1 N4148型硅开关二极管，IC1选用TWH8778型电子开关集成电路如图2.1是其简单工作原理是:当EN脚(控制端)为数字高电平时(≥1.6V，＜(6V)，输入端 IN至输出端OUT即接通，反之即断开
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4、单元电路3
3.音响报警电路
音响报警电路由音效集成电路IC2、稳压二极管Ｄ２、电阻器R1、R2、晶体管V2和扬声器BL组成；IC2通电工作后，其OUT端输出的音效电信号经V2放大后，驱动BL发出响亮的报警声。其中R1选用1/2W金属膜电阻器；R2选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器，VS选用1/2W、3V的硅稳压二极管，IC2选用KD9561型音效集成电路。BL选用0.5W、8Ω的电动式扬声器。V2选用3DG8050型硅NPN晶体管。
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5、单元电路4
4.桥式稳压电源电路
如图7所示，在u2的正半周时，即降压器二次绕组上端为+，下端为－时，电流从二次绕组上端，由a点进入整流桥。在a点接D3二极管的阳极和D6二极管的阴极，即D3正向偏置而导通，D6反向偏置而截止，电流经二极管D3由a点流入c点。在c点，D4反向偏置而截止。电流到达d点后，尽管二极管D5、D6都是阳极，但由于D6的阴极电位高于阳极电位，所以D6反向偏置而截止，电流通过二极管D5由d点流向降压器二次绕组的下端－。同理，在u2的的负半周时，电流从二次绕组下端，由b点进入整流桥。在b点接二极管D4的阳极和D5的阴极，即D4正向偏置而截止，D5反向偏置而截止。电流经二极管D4由b点流入c点。在c点，D3反向偏置而截止。电流到达d点后，，尽管二极管D5、D6都是阳极，但由于D5的阴极电位高于阳极电位，所以D5反向偏置而截止，电流通过二极管D6由d点流向降压器二次绕组的上端－。
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电源电路由电源变压器T、整流桥堆UR和滤波电容器C3组成。交流220V电压经T降压、UR整流及C1滤波后，为IC1和V1提供＋6V工作电压。其中T选用3VA、二次电压为6V的电源变压器。C3选用耐压值为16V的铝电解电容器。S选用动断按钮。
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6、总体电路原理相关说明
电路中，触发输入电路由金属电极A（门锁或其它防盗保护物品的金属部分）和晶体管V1组成；电子开关电路由电子开关集成电路IC1、电容器C1、C2和二极管D1组成；音响报警电路由音效集成电路IC2、稳压二极管Ｄ２、电阻器R1、R2、晶体管V2和扬声器BL组成；电源电路由电源变压器T、整流桥堆UR和滤波电容器C3组成。交流220V电压经T降压、UR整流及C1滤波后，为IC1和V1提供+6V工作电压。
平时，IC1内部的电子开关因5脚无控制电压而处于关断状态，IC2不工作，BL不发声。当有人触摸电极A时，人体感应的杂波信号加至V1的基极后使其导通，在IC1的5脚产生1. 6V以上的触发控制电压，IC1内部的电子开关接通，为IC2提供工作电压。IC2通电工作后，其OUT端输出的音效电信号经V2放大后，驱动BL发出响亮的报警声
IC1内部的电子开关接通后，D1导通，使IC1内部的电子开关自锁，报警电路持续工作。要想解除报警，可按一下按钮S，使IC1复位。
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7、总体电路原理图
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8、元件清单
名称 电容 电容 电容 电容 电容 二极管 稳压二极管 二极管 二极管 二极管 二极管 稳压二极管 电子开关集成电路 音效集成电路 整流桥堆 晶体管 晶体管 电动式扬声器 电源降压器 电阻 电阻 电阻 电阻 触发器电路 弹簧片 开关 按键 导线 符号 C1 C2 C3 C4 C5 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 ＩＣ１ ＩＣ２ ＵＲ Ｖ１ Ｖ２ ＢＬ Ｔ R1 R2 R3 R4 555 A K S 不定 型号参数 0.1µF 10µF 220µF 10µF 0.1µF 1N4148 1/2W、3V 1A、25V 1A、25V 1A、25V 1A、25V 1/2W、3V TWH8778 KD9561 1A、50V 3DG9014 3DG8050 0.5W、8Ω 6V/3VA 1/2W 1KΩ 1/4W 240KΩ 5.1KΩ 1/2W 1KΩ 555 小铜片 弹簧铜开关 弹簧铜片 铜导线 数量/个 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 2 1 若干 14
参考文献
［1］严飞.妙用电子模块222例.北京：中国电力出版社，2006
［2］张庆双.家用电器控制及保护.北京：机械工程出版社，1999 ［3］沈尚贤.电子技术导论.北京：高等教育出版社，1986 ［4］赵家贵.电子电路设计.北京：中国计量出版社，2005
［5］秦曾煌.电工学简明教程（第二版）.北京：高等教育出版社,2009
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设计心得体会
经过一周课程设计的学习，我已经能在借助资料的情况下，设计一个简易触模式报警器电路，这是这一周的学习的小小的成果。
通过在网上搜索课程设计的相关内容，和到学校图书馆借阅相关书籍，经过不断比较和结合当前社会一些不良情况，最终设计触摸式报警器的电路原理图。通过这次课程设计，我明白了不管是学习什么知识，都必须抱着一种认真的态度去对待它，然后却不断增进了解。只有这样才能渐渐的认识和掌握它。不仅在这次的课程设计中，还是在以后任何的学习过程，如果遇到自己确实不能解决问题，最好的办法就是查阅相关资料，其次就向老师和其他同学请教。孔子说过，三人行，则必有我师。毕竟每个人的经历都有所不同，所学到的知识也会有所不同，再者一个人不可能什么都懂，所以如果能集合多个人的想法和知识，或许会启发自己，一些原本复杂的事情就会变得简单些。对于这一点我深有感触。尽管现在只是在借助大量资料的情况下，才能设计出一些简单的电路，比如这次的触摸式报警器设计。尽管如此，这段日子的学习，也让我获益匪浅。我觉得它不仅仅是一门选修的课程，更重要的是，我又多掌握了一门新的技术，都学习些重要的知识。在我看来，像这样课程对于我们未来的学习都会有很大的帮助。
在这一周的学习中，虽然遇到了许多问题，最后也在有关书籍的帮助下，顺利的解决了，但是这一周的生活还是很辛苦。尽管如此，我也觉得没有什么好抱怨的，因为在这段时间中，我学习到一些我原本不了解的知识以及应用，像一些我们在电工学课本中学习到的一些电路原理和电气元件的有关知识。在此之前，我们只是对此停留在认识阶段和做题的水平，关于利用它们设计一些电路根本不了解。这也是我在这一周课程设计中遇到的最大难题。同时，这也使我了解到，
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我们学习任何一种知识都应该在真正了解后，然后想办法把学习到知识应用到现实中，而不应只停留在理论阶段而不前。
最后，不管这次的课程设计成果如何，都要感谢在这段时间内，老师对我们的指导。
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