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07石国伟
滨州职业学院毕业设计
题目:
商场报警器设计
学号:
6209050307
姓名:
石国伟
专业班级:
机电一体化技术3班
教学单位:
滨州职业学院
指导教师:
王新
二○一二年月日
滨州职业学院毕业设计任务书
机电一体化专业2009年级
2011年9月14日批准
专业负责人:
王新
发放经手人:
王新
1.毕业设计题目:
商场报警器设计
2.学生完成全部任务期限:
2012年5月30日
3.任务要求:
(1)提出选题的初步设想。
并根据所学专业知识与岗位要求,进行设计选题。
(2)搜集、整理与毕业设计或论文有关的、充分的、准确的信息资料,扩充查阅范围,并分析、筛选信息资料。
(3)构思论文框架,编写论文提纲,撰写论文初稿。
(4)提请指导老师审阅,并根据老师的指导意见做进一步修订。
(5)按规定的格式整理毕业论文,经老师审核通过后,装订成册。
4.实验(调研)部分内容要求:
1)实验内容与论文题目一致,数据真实。
(2)调研内容详实,调研结论应具备针对性和普遍性。
5.文献查阅及翻译要求:
(1)参考文献应与论文内容相一致。
(2)参考文献不少于8篇。
(3)参考文献的格式参考滨州职业学院毕业论文格式要求。
(4)翻译文献应与原文内容一致。
6.发出日期:
________2011__年__________月________日
指导教师:
_______________(签名)
学生:
______________________(签名)
滨州职业学院学生毕业设计进程表
学生姓名:
石国伟学号6209050307专业年级2009级机电一体化3班___指导教师:
王新
论文设计题目:
商场报警器设计
序号
日期
工作安排
要求
1
2010.6上旬
所学专业知识与岗位要求,进行设计选题。
有针对性
2
2010.6中旬
开题,着手查询和收集资料
明确任务,初步理清思路
3
2010.6下旬
毕业设计初期框架构建
思路清晰,层次分明
4
2010.7~2011.5
毕业设计撰写(作品设计)
按要求和规范认真撰写
5
2011.6上旬
向指导教师报送毕业设计初稿或作品
准时
6
2011.6中旬
指导教师批阅和修改毕业设计初稿
7
2011.6下旬
按教师要求完成毕业设计最终稿,装订成册
按要求完成
8
2011.7上旬
毕业答辩
做好准备
滨州职业学院毕业设计中期检查登记表
学生姓名:
石国伟学号:
6209050307专业年级:
09级机电一体化指导教师:
王新
毕业设计题目:
商场报警器设计
序号
日期
指导、检查内容
学生签名
注:
日期和指导、检查内容由指导教师填写。
滨州职业学院2011届专科毕业生毕业设计评审表
毕业设计题目
商场报警器设计
学生姓名
石国伟
指导教师
王新
学生学号
6209050307
所属行政班级
2009级机电一体化3班
指
导
教
师
评
语
初评成绩:
指导教师:
年月日
答
辩
情
况
答辩小组成员
答辩记录:
答
辩
情
况
记录人:
年月日
答辩评语:
答辩成绩:
答辩小组负责人:
年月日
总
评
成
绩
部门学术委员会主任:
年月日(盖章)
注:
如内容较多,表格不够填写,可另加附页。
商场报警器设计
【摘要】本次课设主要完成了无线防盗报警器的电路设计工作。
随着社会的进步和科学的发展,人类进行现代化管理、安全防范的技术水平
也不断提高。
目前,我们已基本上摆脱了“手持武器、瞪大眼睛”的人力机械防守手段,科技强兵、靠现代技术武装自己,提高安全防范的可靠性和效率。
其中防盗报警系统是安防系统中应用最广泛的手段之一。
其独特的功能是其它安防手段所无法比拟的。
目前已被广泛应用于部队、公安机关、金额机构、现代化综合办公大楼、工厂、商场等领域。
商场的防盗报警系统,主要应用于夜间的无人值守和白天的紧急反应,从防范形式上大致使用的手段有:
(一)被动红外主动红外相结合的入侵探测报警,在于防范和威慑犯罪的发生,
(二)人为紧急按钮触发的防抢报警,在于防范紧急事件(现金贵重物品被抢劫)的发生。
【关键词】报警,夜间,防范
1、方案设计10
2、原理说明11
3、单元电路11
1总体方案设计
自动识别技术
自动设备识别技术是目前国际上发展很快的一项新技术,英文名称为AutomaticEquipmentIdentification,简称AEI。
该项技术的基本思想是通过采用一些先进的技术手段,实现人们对各类物体或设备(人员、物品)在不同状态(移动、静止或恶劣环境)下的自动识别和管理。
目前应用最广泛的自动识别技术大致可以分为两个方面:
光学技术和无线电技术两个方面。
其中光学技术中普遍应用的产品有:
条形码和摄像两大类。
这两类产品目前已广泛应用于人们的日常生活中,并已为人们所熟知。
比如:
条形码用于商品管理,摄像用于抓拍违章车辆等。
射频识别技术
射频识别技术依其采用的频率不同可分为低频系统和高频系统两大类;根据电子标签内是否装有电池为其供电,又可将其分为有源系统和无源系统两大类;从电子标签内保存的信息注入的方式可将其分为集成电路固化式、现场有线改写式和现场无线改写式三大类;根据读取电子标签数据的技术实现手段,可将其分为广播发射式、倍频式和反射调制式三大类。
1.低频系统一般指其工作频率小于30MHz,典型的工作频率有:
125KHz、225KHz、13.56MHz等,这些频点应用的射频识别系统一般都有相应的国际标准予以支持。
其基本特点是电子标签的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短(无源情况,典型阅读距离为10cm)电子标签外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读天线方向性不强等。
2.高频系统一般指其工作频率大于400MHz,典型的工作频段有:
915MHz、2450MHz、5800MHz等。
高频系统在这些频段上也有众多的国际标准予以支持。
高频系统的基本特点是电子标签及阅读器成本均较高、标签内保存的数据量较大、阅读距离较远(可达几米至十几米),适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及电子标签天线均有较强的方向性。
3.有源电子标签内装有电池,一般具有较远的阅读距离,不足之处是电池的寿命有限(3~10年);无源电子标签内无电池,它接收到阅读器(读出装置)发出的微波信号后,将部分微波能量转化为直流电供自己工作,一般可做到免维护。
相比有源系统,无源系统在阅读距离及适应物体运动速度方面略有限制。
2原理说明:
在前一节的方案比较中已简单介绍了电路原理,现做详细的电路工作原理说明。
电路中,倍频振荡器电路由石英晶体振荡器BC,电容器C1-C6,电阻器R1-R4,电感器L1和晶体管V1组成;隔离放大器电路由晶体管V2和电阻器R5-R8,电容器C7-C10,电感器L2组成;高频放大输出电路由晶体管V3,V4,电阻器R9-R11,电容器C11,C12,电感器L3和天线W组成;报警音效电路由电阻器R12,稳压二极管VS,电容器C13和音效集成电路IC1组成;电源电路由三端稳压集成电路IC2,滤波电容器C14-C16,电源开关S和电池GB组成。
平时,电源开关(作为触发开关安装在门窗等防盗警戒部位)处于断开状态,整个报警器电路均不工作。
当盗贼撬开门窗行窃时,S受触发而接通,+12V电压经IC2稳压为+9V,供给V1-V3;+9V电压还经R12限流及VS稳压后,为IC提供3V工作电压。
BC产生的基准频率信号经倍频振荡器四倍频放大后,送入隔离放大器进一步二倍频放大,产生八倍频超高频信号加至高频放大输出电路。
报警音效电路通电工作后,从IC1的OUT端输出报警音效电信号,该信号经V4放大后,用变化的音频振荡信号对超高频振荡信号进行调制,调制后的高频载波信号通过W发射出去。
用户在远处通过FM调频收音机即可接收到报警音响信号。
无线防盗报警器电路图如图3
3单元电路
3.1倍频振荡器电路
倍频振荡器电路是将石英振荡器发出的频率经四倍频放大后输出。
电路如图1。
图1倍频振荡器分电路图
3.2隔离振荡器电路
隔离振荡器与倍频振荡器电路原理一样,利用NPN型晶体管工作在放大区。
图2隔离振荡器分电路图
3.3高频放大输出电路
高频振荡器电路的原理为振幅调制,如图4。
图4振幅调制
高频放大输出部分分电路图如图5.
图5高频放大输出分电路
3.4报警音效电路
报警音效集成电路IC1用KD9561,是四音模拟集成电路。
它能够发出消防车“呜—
呜—”,警报声,警车声,“叮—当—”声,和“哒—哒—”的机枪声。
KD9561采用软包装封装,用环氧树脂将集成音乐芯片封装在一个小印制电路板上。
3.5电源电路
电源电路中采用了IC2,LM7809是一种三固定端线性模拟稳压集成电路。
通常作为稳压保护电路,在本电路中,为VT1,VT2,VT3提供正常的工作电压。
电源电路如图6.
图6电源分电路
4元件选择
R1-R12选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器。
C1-C4,C6-C8,C10-C12和C14均选用高频瓷介电容器;C5和C9均选用瓷介微调电容器;C13,C15和C16均选用耐压值为16V的铝电解电容器。
V1和V2选用S9014或3DG130C型硅NPN晶体管;V3选用S9018或3DG80型高频硅NPN晶体管;V4选用S8050或C8050型硅NPN晶体管。
IC1选用KD9561型报警音效集成电路;IC2选用LM7809型三端稳压集成电路。
L1-L3均使用直径1.2mm的漆包线在直径5mm的圆柱体上绕制后脱胎成空心线圈,L1绕6匝,L2绕5匝,L3绕4匝。
BC应根据报警器使用的工作频率(为BC基准频率的8倍)而定,若报警用工作频率选用96MHz,则BC应选用频率为12MHz的石英晶体振荡器。
S可使用微动开关或磁控干簧管。
无线W可使用多股胶线或拉杆天线,使用时应挂在离地面3-5m的高处。
5元件清单
表1元件清单表
元器件名单
参数或型号
数量
电阻
82Ω
2
100Ω
1
220Ω
1
1k
1
2k
1
4.7k
1
5.6k
2
15k
1
20k
2
电容
10p
2
15p
1
18p
2
27p
1
100p
1
120p
2
1000p
2
有极性电容
47u
1
100u
2
微调电容
18p
2
稳压二极管
3V
1
电感
4匝
1
5匝
1
6匝
1
晶体管
S9013
2
S9018
1
S8050
1
集成电路
KD9561
1
LM7809
1
石英晶体
12MHz
1
微动开关
1
天线
1
电源
12V
1
6电路总图
图5总电路图
7仿真分析
对无线防盗报警器电路的仿真采用了ewb软件,由各分电路仿真组成。
倍频电路仿真如图6.
图6倍频图
黑色波形表示的是输入波,红色波形表示的输出波,
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