电工电子课程设计多路防盗器设计.docx
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电工电子课程设计多路防盗器设计
电工电子技术课程设计
题目多路报警器设计
班级10计科一班
学号201010510135
姓名胥诗燕
指导江虹老师
时间2012/12/20
景德镇陶瓷学院
电工电子技术课程设计任务书
姓名胥诗燕__班级__10计科一班__指导老师江虹老师
设计课题:
多路报警器设计
设计任务与要求
设计一个多路报警器设计应用电路,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、分析电路由几个部分组成,并用方框图对它进行整体描述;
2、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;
3、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;
4、对整体电路原理进行完整功能描述;
5、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。
参考文献
【1】韩振振;数字电路逻辑设计;大连理工大学出版社;2000.1
【2】高吉祥;电子技术基础实验与课程设计;电子工业出版社;2002.2
【3】陈辉;555定时器在定时控制电路中的应用研究;西北师范大学物理与电子工程学院甘肃兰州730070
【4】秦曾煌;电工学简明教程;高等教育出版社;2007.6
【5】康华光.《电子技术基础》模拟部分(第五版),高等教育出版社
目录
1.总体方案与原理说明4
2.电源电路6
3.控制电路7
4.报警声产生电路8
5.总体电路原理相关说明9
6.总体电路原理图10
7.元件清单11
8.参考文献12
9.心得体会13
1.总体方案与原理说明
本防盗报警器有一下功能:
1)防盗路数可根据需要意设定。
2)在同一地点(值班室)可监视多处的安全情况,一旦出现偷盗,用指示灯显示相应的地点,并通过扬声器发出报警声响。
3)设置不间断电源,当电网停电时,备用直流电源自动转换供电。
4)本报警器可用于医院住院病人有线“呼叫”。
本防盗报警器主要由电源电路,控制电流,声光报警电路组成,报警器总体结构图如下:
图1-1多路防盗报警器原理框图
1.控制电路由三极管3DG12、电阻R1,R2,R3和可控硅SCR1共同组成,如图2-2所示。
电源电压12V通过R2给三极管3DG12提供基极直流偏置,初始状态下,开关S1断开。
三极管基极无电流,三极管发射极没有偏置电压,使三极管处于截止状态。
此时,可控硅的控制极上无信号或者紧有微小的信号,可控硅不能导通。
正常情况下,可控硅的T1、T2极间有正向偏压,但不导通。
一旦开关S1被触碰,将使整个电路导通,由于有电解电容,三极管导通前,电路先给三极管充电,直到三极管基极具有足够的电压使三极管发射极正偏,电压应高于0.7V。
可控硅即晶闸管导通后,使报警电路工作,发出声、光报警信号。
图1-2控制电路
2.电网电压通过电源变压器降压后,经整流桥整流,电容器滤波,三端集成稳压器稳压后供给控制电路,同时将备用直流电源通过二极管并入控制电路的输入端。
电网电压正常供电时,二极管截止,一旦电网停电,二极管导通,备用电源自动供电。
3.指示灯采用灯泡显示,控制电路输出信号使其发光。
显示器可按不同设防地点进行编号。
采用NE555时基电路和阻容组件组成音调振荡器,控制器输出信号
控制其工作,NE555的(3)脚输出音频信号再通过放大电路放大后扬声器发声报警。
2.电源电路
图2-1电源电路
家庭电路中的220V经过变压器降压后变为交流15V,再使用由四个相同型号整流二极管组成的整流电路整流,而后又经电解电容C7与瓷片电容滤波后得到20V的直流电压。
然后再用型号为78L12国际上普遍使用的12V三端集成稳压块稳压,通过稳压即可得到比较理想的12V直流电压。
三端集成稳压块之后电路上又并联了容量为47nF的瓷片电容与容量较大的电解电容将低于12V少量电压放大,除此之外,C10与C8还有保护电路的作用。
即当电网断电瞬间,电容上仍然充满了电荷,电容开始放电,等到电容两端的电压小于11.3V时,二极管D7便开始导通,备用直流电源开始工作。
三端稳压块采用国际上较常用的78L12,可以稳12V的直流电压。
3.控制电路
图3-1控制电路图
控制电路是整个多路防盗报警器电路中的核心。
起着控制声、光报警信号产生的作用。
如图3-2,可控硅的右侧是声光报警信号的输入端,由图可看出,只要可控硅导通,声光报警信号便可发出。
控制电路的右侧是产生报警光信号的电路,其电路也极其简单,只需将一个较大的电阻与灯泡串联后接到电源上。
图中,D1也有重大的作用,产生报警声信号电路只有通过D1然后再通过可控硅,才能正常产生报警声信号。
要使二极管D1导通,需要其有正向偏压。
要达到此目的,需使 R4阻值较大及使灯泡有一个较大的功率,使二极管的阴极电位较低。
此控制电路中,三极管静态工作点的调试也比较重要,电路导通时应使三极管工作在放大区。
4.报警声产生电路
图4-1报警声产生电路
图4-1中,I点为电源输入端,为整个报警声产生电路供电。
G点为接地端,如果G端能正常接地,整个报警声产生电路将接通,振荡信号便能驱动扬声器发出报警声。
控制电路正是利用控制G端来达到控制整个报警声产生电路的目的。
即将G点输出信号通过二极管接到可控硅的阳极,这样一来,可控硅就控制了整个报警声产生电路。
在I点与G点之间,555时基集成电路与R25、R26、C11共同组成无稳态多谐振荡器。
振荡频率f=1.44/(R25+2R26)C11,振荡频率为668Hz。
在555之后,12V直流电源保证输出级放大电路能正常工作。
R27用一个较大的电阻使三极管工作在放大区。
T7为硅材料NPN型高频中功率管,T8为锗材料PNP型低频小功率管。
两个晶体三极管构成两级放大电路。
5.总体电路原理相关说明
本防盗报警器的关键部分是报警控制电路,由控制电路控制声、光报警信号的产生。
本防盗报警器采用三极管与可控硅进行控制,无偷盗情况时,使三极管处在截止状态,则被控器的声、光信号产生电路不工作;一旦有偷盗情况,立即使三极管导通,被控器的声、光信号产生电路产生声、光报警信号,呼叫值班人员采取相应措施。
电网正常供电时,通过电源变压器降压后经整流、滤波及稳压得报警器所需直流电压,为防止电网停电,在控制器的输入端设置有备用直流电源,保证报警器在停电时能持续正常工作。
本多路报警器为6路防盗报警器,每一路有相同的电路结构,控制电路也相同,均由可控硅控制。
由总体电路图可看出,此6路防盗报警器电路总共有三个基本组成单元。
分别是:
电源电路、控制电路、报警声产生电路。
6.总体电路原理图
图6-1总体电路图
7.元件清单
元件名称
元件标号
数值
型号
电解电容
C1——C6,C8
47uF
C7
470uF
C12
1uF
瓷片电容
C10
47nF
473
C11
22nF
223
C13
33nF
333
C14
22nF
223
二极管
D1-D8
8只
2CP10
可控硅
SCR1—SCR6
6只
KP11
指示灯
DS1——DS6
6只
XZ8-0.15
集成块
IC1
1只
78L12
IC2
1只
NE555
电阻
R1、R5、R9、R13
43K6只
色标
R17、R21、R26
黄橙橙银
R3、R7、R11、R15
12K6只
色标
R19、R23、R25
棕红橙银
R2、R6、R10、R14
180Ω6只
色标
R18、R22
棕灰棕银
R27
180K
棕灰橙银
R28
2.4K
红黄红银
开关
S1——S6
6只
DS-03
K、K1
2只
KDC-1201
晶体三极管
T1——T7
7只
3DG12
T8
1只
3AX31
变压器
Tr
1只
电位器
W1——W6
22K6只
扬声器
Y
1个
直流电源
12V
8.参考文献
【1】秦曾煌;电工学简明教程;高等教育出版社;2007.6
【2】康华光.《电子技术基础》模拟部分(第五版),高等教育出版社。
【3】王涛.《电工电子工艺实习》实验教程,山东大学出版社。
【4】韩亚萍.《ProtelDXP基础教程》,清华大学出版社。
【5】赵春云、曹经稳、赵春强.《常用电子元器件及应用电路手册》,电子工业出版社。
【6】黄继昌.《电子元器件应用手册》,人民邮电出版社。
【7】杨宝清、宋文贵.《实用电路手册》,机械工业出版社。
【8】韩振振;数字电路逻辑设计;大连理工大学出版社;2000.1
【9】高吉祥;电子技术基础实验与课程设计;电子工业出版社;2002.2
【10】陈辉;555定时器在定时控制电路中的应用研究;西北师范大学物理与电子工程学院甘肃兰州730070
9.心得体会
经过一周左右的课程设计终于要画上一个完美的句号。
回味这个过程,确实充满着酸甜苦辣。
设计的过程并非一帆风顺,遇到了许多困难,但我选择迎难而上,这也正是勇者的姿态。
通过一周的课程设计,我学到了许多,这让我拥有了一次运用我所学模电知识的机会。
在课程设计开始前,我总觉得设计多路防盗报警器对我来说是太难了。
我也曾多次以此为借口,推延设计的开始时间。
直到我听说,有人已经快要完成时,我才变得紧张起来。
迫于压力与我对自己的自信,我还是开始设计了。
在课程设计开始阶段,遇到的问题比较多。
通过查找资料,我开始渐渐了解防盗报警器电路的原理,设计方法及应用。
防盗报警器的种类繁多,技术含量与复杂程度也各不相同。
我通过了解了各种类型的报警器电路的原理,然后开始考虑自己应该设计何种类型的报警器。
据课题要求,应该是设计一种开路式报警器。
这也是众多报警器中比较简单的一种。
考虑到我所学的知识有限,难以设计复杂的报警器电路,最终决定设计通过可控硅与三极管控制的报警器电路。
在设计过程中,我参考了网上的一些报警器电路及其他资料。
通过设计、查找资料,我了解了一些以前未学过的元件。
如可控硅、555时基集成电路与扬声器。
在画原理图时,也花了好大的功夫,有些元件符号是自己设计的。
我也收获很多,我更熟练的掌握使用DXP绘制原理图的方法。
重要的是我初步学会了设计电子电路的方法与技巧,这对我而言,确实是大有裨益的。
我相信有这次设计作基础,我以后会设计出更好的电子电路。
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- 电工 电子 课程设计 防盗器 设计