长江职业学院工学院实践报告声光报警器的设计与实现摘要近年来,随着改革开放的深入发展,电子电器的飞速发展.人民的生活水平有了很大提高。
各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。
然而一些不法分子也是越来越多。
这点就是看到了大部分人防盗意识还不够强.造成偷盗现象屡见不鲜。
因此,越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。
报警器大多数采用国外的先进技术,其功能也非常先进。
类型也十分的多种多样,有红外线报警器、有害气体控制报警器、多路触摸报警器、其中也包括声光报警器,也即是本文将介绍的产品。
同时声光报警器作为报警控制系统中一个重要部件,越来越多的被用户关注。
关键词:电子电器;报警器;安全目录第一章声光报警器设计要求----------------------------------------11.1声光报警器目的与意义--------------------------------------------11.2声光报警器设计要求-----------------------------------------------1 第二章声光报警器结构-----------------------------------------------22.1声光报警器元器件-------------------------------------------------22.2报警器结构框图----------------------------------------------------3 第三章声光报警器原理与原理图---------------------------------53.1 报警器原理---------------------------------------------------------53.2声光报警器原理图-------------------------------------------------5 第四章声光报警器误报的解决方法------------------------------74.1报警器故障引起的误报警--------------------------------------- 74.2报警器设计、安装及使用引起的误报警--------------------- 74.3环境噪扰引起的误报警------------------------------------------7第五章总结----------------------------------------------------------------8 致谢----------------------------------------------------------------------------9 参考文献--------------------------------------------------------------------10第一章报警器设计要求1.1声光报警器目的与意义随着科技的发展,越来越多的巨大的隐患由于工业生产和人们的日常生活而产生。
为了早期发现和通报火灾,防止和减少火灾危害,保护人身和财产安全。
保卫社会主义现代化建设,防止火灾引起燃烧、爆炸等事故,造成严重的经济损失,甚至危及生命安全。
为了减少这类事故的发生,就必须对烟雾进行现场实时检测,采用先进可靠的安全检测仪表,严密监测环境中烟雾的浓度,及早发现事故隐患,采取有效措施,避免事故发生,才能确保工业安全和家庭生活安全。
因此,声光报警器就成为传感器技术发展领域的一个重要课题。
声光报警器主要是为了早期发现和通报火灾,防止和减少火灾危害,保护人身和财产安全。
保卫社会主义现代化建设,防止火灾引起燃烧、爆炸等事故,造成严重的经济损失,甚至危及生命安全。
1.2声光报警器设计要求通过对与报警器的了解,以及知识的积累可以通过所学知识进行声光报警器的设计,其设计要求如下:(1)利用声音或者光热等实现报警功能。
(2)报警信号有声音和LED闪烁显示。
(3)出门的主人通知报警装置开始工作;回到家的主人进行解除报警设置。
第二章报警器结构2.1声光报警器元器件声光报警器的主要元器件是由感应器、二极管、蜂鸣器及电源等构成整个报警器。
而整个声光报警器中二极管起着尤为重要的作用。
二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode);它只往一个方向传送电流的电子零件。
它是一种具有1个零件号接合的2个端子的器件,具有按照外加电压的方向,使电流流动或不流动的性质。
二极管按作用可以分为可分为发光二极管(LED),整流二极管,稳压二极管,开关二极管等等。
二极管原理图如图2-1。
图2-1 二极管发光二极管简称为LED,由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管,在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。
发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。
发光二极管电路符号如图2-2。
图2-2 发光二极管鸣器蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电压供电,广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。
压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。
其原理图如图2-3。
图2-3 蜂鸣器2.2报警器结构框图声光报警器主要是通过光热能量产生报警,因此设置感应探头通过对声音,光热来源的感应将信息传送给声光报警器之后报警器告知扬声器鸣响,再则报警器通过遥控对扬声器进行控制和调整。
如图2-4。
图2-4 结构图声光报警器遥控 感应探头声音,光热来源扬声器第三章报警器原理与原理图3.1报警器原理通过图2.1 555报警器原理图了解左侧的7404N是TTL电路“非门”,作为驱动用。
它的输出低电平时,经VD使C3放电,LM555CH的3脚输出高电平,经VT驱动1KHz的蜂鸣器发声。
虽然7404N输出回复成高电平,VD截止,但C3经R1充电尚未到达三分之二Vcc,所以,蜂鸣器继续发声。
当C3经R1充电到达三分之二Vcc时,LM555CH的3脚输出低电平,蜂鸣器停止发声。
也就是说C3从0充电到三分之二Vcc的这段时间,就是蜂鸣器发声的时间。
这也就是报警器鸣响原理。
如图3-1。
图3-1 555报警器原理图3.2声光报警器原理图声光报警器的工作原理分为交流检查器和音频振荡器两个部分组成。
现介绍两个的工作原理:交流检查器工作是通过交流电220V经VD整流,C1滤波得到300V直流高压。
此直流一路经R1使发光二极管LED1发光,另一路经R2送入光电耦合器4N25的1脚,使内部的发光管点亮。
交流检查器的原理图如图3-2。
图3-2 流检查器音频振荡器是对接收到的光热开始正常的工作使得扬声器及发光管工作. 就如当光照射到光电晶体管上,此光电晶体管呈低电阻导通,将VT1基极电位拉到地电位,音频振荡器无法正常工作,扬声器与发光二极管均无电流流过,既不发声也不发光。
一旦突然停电,C1两端的300V检测电压消失,LED1熄灭,光电耦合器中内部的发光管也随之熄灭,光电晶体管没受到光照呈高阻,VT1的基极不再被光耦短接到地,VT1、VT2等元件组成的音频振荡器满足振荡条件,开始振荡使扬声器和LED2发声发光,有关人员闻讯断开SA此后改为人式打铃。
当市电恢复供电时,LED1发光,这时可以再改为自动打铃.音频振荡器如图3-3所示。
图3-3 频振荡器整个声光报警器就是由交流检查器(左边部分)与音频振荡器两个部分组成(图3-4)。
使得整个报警器成为一个通过对光热感应工作器件,当无需其工作时成为正常的通电工作方式。
图3-4 光报警器原理图第四章报警器误报的分析及解决方法4.1 报警器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。
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,还需作可行性设计,如冗余设计、三防设计(防潮、防盐雾、防霉菌)等。
在此基础上,提高产品制造过程的可行性,如对元器件质量的严格筛选;4.2报警器设计、安装及使用引起的误报警(1)设计要求十分熟悉报警器的原理、特点、适用范围和局限性。
排布元件时要注意元件与元件之间的干扰。
(2)报警器安装位置、安装角度、防护措施以及系统布线等方面。
(3)由于用户使用不当常常会引起报警系统的误报警。
例如:打开报警器后20秒内没离开探测区等。
4.3环境噪扰引起的误报警由于环境噪扰引起的误报警是指报警系统在正常工作状态下产生的,从原理上讲是不可避免的,而事实又是不需要的,属于误报警。
例如:热气流引起被动红外入侵探测器的误报警;老鼠在防范区出没;宠物在居室内走动等。
随着传感技术、计算机技术的发展,大规模集成电路的推广应用,报警系统智能化程度将不断提高,环境噪扰引起的误报警现象必将随之降低。
总结知道题目时自己没什么思路和头绪,就只是一味的查资料,在网上确实是找了一大把的相关资料,可问题也相继而来,按照网上的电路做出的板子根本不能成功,感觉涉及范围也越来越大了,后经指导老师的提醒,才突然明白由于太过仓促,将原本定好的思路打乱了,做的事情完全没按照所想好的提纲来。
所以不管做什么事,首先要明确的是自己要做什么,该怎么做,而不是盲目想达到某种目的,急于求成往往达不到效果的。
在这次毕业设计中,我学到了很多东西。
在画图的方面,我学会了建立自己的元件封装库,在画图的时候,直接从封装库里调用元件封装,画起图来很方便,通过这次设计,我学到了很多专业方面的知识。
加强了动手能力并掌握了许多实际性的东西心与各部属电路相结合组成一个彩灯电路原理图。
利用PROTEL99制作电路板,从画原理图到PCB板的制作过程,可学到很多东西,如原理图的封装形式,PCB电路的布线,布局等。
要注意的方面也很多如原理图不能有错误,封装形式必须正确,布局要美观,布线不能有误要讲究美观,线宽不能太小,焊点不能太小。
否则制出的产品不美观,有可能对所要求的性能达不到。
在整个制作中也存在的一些问题再次也将一一说明损坏性故障包括性能全部失效和突然失效。