断线报警器电路.docx

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断线报警器电路

标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

断线报警器电路

课程设计（论文）

课题名称断线报警器电路的设计

课程名称电子技术课程设计

学生姓名杨洋

学号

系、专业电气工程系测控类

指导教师聂俊飞

2014年5月16日

摘要………………………………………………………………………………

1技术背景及任务要求…………………………………………………………

设计背景……………………………………………………………………

技术要求……………………………………………………………………

2方案设计………………………………………………………………………

方案论证……………………………………………………………………

设计框图……………………………………………………………………

3．电路设计……………………………………………………………………

参数设计……………………………………………………………………

电路原理图…………………………………………………………………

仿真图………………………………………………………………

5.元器件清单表…………………………………………………………………

元器件介绍…………………………………………………………………

6.实验总结………………………………………………………………………

7.参考文献……………………………………………………………………….

任务书……………………………………………………………………………

评阅表……………………………………………………………………………

摘要

用于室内外贵重物品的现场防盗报警。

可在探测引线被人剪断、拉断、扯断时鸣笛报警，适用于店铺门窗，仓库，办公室，空调室外机，防盗网，防盗线，货运汽车，电动自行车，展会展品，出外行李箱，电线电缆等的防盗。

防止不必要的财产损失，真正做到物美价廉，实用性强，适用范围广，是每人必备的最佳防盗产品。

此设计通过二极管和集成电路构成。

关键词：

74LS04型非门集成电路二极管

通过电路仿真软件的调试，该电路完全能够达到设计的要求。

一、技术背景及任务要求

1.断线报警器设计背景

介绍的断线报警器，本款报警器是一种光报警器。

该断线式防盗报警器电路由检测电路、LED指示电路、触发电路、音频振荡器和音频放大输出电路组成。

根据此报警器的工作原理，以电路断线作为报警器的工作信号，对报警器的监控地段进行实时监控，由于设计是多路性，此报警装置能对实验中不同的四个地点进行实时监控，此外电路LED显示和深夜报警集成电路，发光二极管的显示能对发事地点起到准确的指示作用，电子声音能起到双重的提示作用，有助于人们对监控地段进行更好管理和维护。

用于室内外贵重物品的现场防盗报警。

可在探测引线被人剪断、拉断、扯断时鸣笛报警，适用于店铺门窗，仓库，办公室，空调室外机，防盗网，防盗线，货运汽车，电动自行车，展会展品，出外行李箱，电线电缆等的防盗。

防止不必要的财产损失，真正做到物美价廉，实用性强，适用范围广，是每人必备的最佳防盗产品。

2.设计要求

1、能对四个地点进行监控；

2、正确显示每个断点位置；

3、出现断点时给出声音提示；

4、本电路主要通过两个集成芯片实现信号的检测以及音频信号的转换作用。

二、方案设计与论证

1、断线报警器方案论证

由上电路设计原理图我们知道，该断线式防盗报警器电路由检测电路、LED指示电路、触发控制电路、音频振荡器和音频放大输出电路组成。

下面具体介绍一下断线报警器的工作原理。

（1）实时监控

　平时电路中的线路处于完好状态，断线信号LED熄灭。

如果线路中出现哪一路断路首先指示灯会亮，然而人们不可能每时每刻去观测灯是否发光，但是在电路中增加一个蜂鸣器后就可以解决人们的后苦之忧。

当蜂鸣器发出声响后人们就知道有地方发生断路，接下来只要去寻找前面的那个LED指示灯发光就可以找到断路的线路。

（2）多路监测

由上述的电路工作原理，制作了同样的四个端口指示灯进行监测电路。

在实际的环境中，只要上述的任何的一个或多个线路发生断线，报警器都能起作用，提示声音和灯亮起来，起监测和报警作用。

（3）声光报警和定位

由上面的检测电路，信号比较装置、逻辑装置和功能提示装置构成了我们说使用的多路断线报警器。

电路中我们采用多个电路进行检测，实际中当监测地点出现情况时会点亮LED，所以发生报警时我们可以根据那个LED发光来判断出事地点，然后进行事故排查.电路中我们选用发光二极管可以判断报警地点，但实际中二极管的发光并不是能引起我们的注意，在音频放大部分采用报警发声，在功能提示装置中安装扬声器便可以很好的解决我们的后苦之忧，当后面的蜂鸣器发出声响后我们可以根据前面那个LED发光来判断是那里发生断路了。

根据这个原理，我们可以很好的对不同的四个地点进行监测，减少了很多的麻烦。

信号传递流程

三、电路设计与参数计数

该断线式防盗报警器电路由检测电路、LED指示电路、触发控制电路、音频振荡器和音频放大输出电路组成。

参数设计

检测电路由警戒线W1~W4、电阻器R6~R9和非门集成电路IC1（D1~D4）组成。

　　LED指示电路由电阻器R1O~R13和发光二极管VL1~VL4组成。

　　触发控制电路由与非门集成电路IC2（D5~D8）内部的D5、D6和二极管VD1、VD2、电阻器R1组成。

　　音频振荡器由IC2内部的与非门D7、D8、电阻器R2、R3和电容器C组成。

　　音频放大输出电路由电阻器R4、R5、晶体管V和扬声器BL组成。

本设计电路中的元件选择完全是按照电路实际所需进过计算得到的参数所选择的元器件（如题目中各个电阻的阻值、以及电容值等等）。

总原理图

如图：

四.　Muitisim仿真图

仿真图如下：

五.元器件清单表

器件名

数量

型号

代号

备注

电阻

13

100K，10K，1K

R1-R13

可以选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器

电容器

1

6800P

C

高频瓷介电容器

发光二极管

4

VL1-VL4

二极管

2

VD1，VD2

1N4148型硅开关二极管

晶体管

1

V

S8550型硅NPN晶体管

扬声器

1

8-25欧姆

BL

电动式扬声器

电源

1

6V

非门集成电路

1

D1-D4

选用74LS04型六非门集成电路

与非门集成电路

1

D5-D8

选用74LS00型四与非门集成电路

元器件介绍

S8550晶体管：

集电极-基极电压Vcbo：

-40V

工作温度：

-55℃to+150℃

和8050（NPN）相对

主要用途：

开关应用、射频放大

8550三级管参数：

类型:

开关型;极性:

PNP;材料:

硅;最大集电极电流（A）:

A;直流电增益:

10to60;功耗:

625mW;最大集电极发射电压（VCEO）:

25;频率:

150MHz

74LS00集成电路：

00为四组2输入端与非门（正逻辑），共有54/7400、54/74H00、54/74S00、54/74LS00

四种线路结构形式，其主要电特性的典型值如下：

型号

t（PLH）

t（PHL）

P（D）

5400/7400

11ns

7ns

40mW

54H00/74H00

90mW

54S00/74S00

3ns

3ns

75mW

54LS00/74LS00

9ns

10ns

9mW

极限值

电源电压………………………………………….7V

输入电压

54/7400、54/74H00、54/74S00…………….

54/74LS00……………………………………7V

A－B间电压

除54/74LS00外………………………………

工作环境温度

54XXX………………………………….-55~125℃

74XXX………………………………….0~70℃

存储温度………………………………………….-65~150℃

74LS00：

00为四组2输入端与非门（正逻辑），共有54/7400、54/74H00、54/74S00、54/74LS00

四种线路结构形式，其主要电特性的典型值如下：

型号

t（PLH）

t（PHL）

P（D）

5400/7400

11ns

7ns

40mW

54H00/74H00

90mW

54S00/74S00

3ns

3ns

75mW

54LS00/74LS00

9ns

10ns

9mW

四2输入与非门除了74LS00外还有COMS系列CD4011

极限值

电源电压………………………………………….7V

输入电压

54/7400、54/74H00、54/74S00…………….

54/74LS00……………………………………7V

A－B间电压

除54/74LS00外………………………………

工作环境温度

54XXX………………………………….-55~125℃

74XXX………………………………….0~70℃

存储温度………………………………………….-65~150℃

六、实验总结

在这次设计中，掌握了多路断线报警器电路的设计，掌握晶体管极性的判断，还有如何去检查电路中的错误与线路是否导通。

更让我明白团体精神的重要性。

更懂得做好一件事情的不容易。

在设计断线报警器电路时，经常出现电路验证不成功，在通过彭志雄同学的帮助下，最终将电路图和模拟图绘制出来，通过这次课程设计，我学会了请教他人，团结同学，这样才能把一件事做好。

在此过程中时常听到失败的抱怨声，在时就有点心惊胆战的，不过没有办法，以为我们必须反复验证，所以这也加大了我们的勇气。

而且，同做一个设计的同学们互相讨论，传授经验，让我感到那种学习的氛围很好，同学们的相互帮助，让我们感到集体的团结。

总之，在此课程设计中，虽然发现了自己的许多不足，但是却学到了很多东西，认清了自己的专业水平，为以后的学习打下一个更好的基础。

七、参考资料

[1]张克农宁改娣数字电子技术基础（第二版）高等教育出版社

[2]XX文库

[3]电子资源网：

[4]华成英，童诗白.模拟电子技术基础（第四版）[M].北京：

高等教育出版社

邵阳学院课程设计（论文）任务书

年级专业

2012级测控技术与仪器

学生姓名

杨洋

学号

题目名称

断线报警器电路的设计

设计时间

课程名称

电子技术课程设计

课程编号

设计地点

电气楼、电子实验分室

408、409室

一、课程设计（论文）目的

通过课程设计，使学生加巩固和加深对电子电路基本知识的理解，学会查寻资料、方案设计、方案比较，以及单元电路设计计算等环节，进一步提高学生综合运用所学知识的能力，提高分析解决实际问题的能力。

锻炼分析、解决电子电路问题的实际本领，通过此综合训练,为以后毕业设计打下一定的基础。

二、已知技术参数和条件

用中小规模集成芯片设计并制作断线报警器电路。

1、该电路具有当断开电路中某根导线时，报警器发出间歇式报警。

2、采用LED显示，1代表导线连接良好，0代表导线断开。

3、设计外部按键，当按键按下时，报警声音消除。

4、蜂鸣的报警由555多谐振荡器给出。

三、任务和要求

1.按学校规定的格式编写设计论文。

2.论文主要内容有：

①课题名称。

②设计任务和要求。

③方案选择与论证。

④方案的原理框图，总体电路图、布线图，以及它们的说明；单元电路设计与计算说明；元器件选择和电路参数计算的说明等。

⑤用protuse或其它仿真软件对设计电路仿真调试。

对调试中出现的问题进行分析，并说明解决的措施；测试、记录、整理与结果分析。

⑥收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。

注：

1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；

2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。

四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）

主编张克农.数字电子技术.高教出版社出版.第一版.2006年

华成英，童诗白.模拟电子技术基础（第四版）[M].北京：

高等教育出版社，

康华光主编.《电子技术基础》.高教出版社出版.第四版.1999年

电子电工实验室可以提供的主要仪器设备：

示波器　型号规格VP-5220、电子学习机　型号规格WL-V、万用表　MF10；以及分立元件、或中规模集成芯片。

五、进度安排

2014年5月8日-9日：

收集和课程设计有关的资料，熟悉课题任务和要求；

2014年5月10日-11日：

总体方案设计，方案比较，选定方案的论证及整机电路的工作原理；

2014年5月12日-17日：

单元电路设计，参数计算，元器件选择，电路图；

2014年5月17日-18日；整理书写设计说明书

2014年5月19日：

答辩

六、教研室审批意见

设计目的明确，要求合理，难度适中，符合课程设计教学要求。

教研室主任（签字）：

2014年4月18日

七|、主管教学主任意见

符合课程设计要求

主管主任（签字）：

2014年4月18日

八、备注

指导教师（签字）：

学生（签字）

邵阳学院课程设计（论文）评阅表

学生姓名杨洋学号

系电气系专业班级12测控

题目名称断线报警器电路的设计课程名称电子技术

一、学生自我总结

通过此次课程设计，我受益匪浅，同时，也感慨颇多。

通过这次课程设计，提高了我们多方面的能力。

提高了我们的自学能力，在设计过程中我们查阅了相关书籍；提高了理论联系实际的能力，把自己所学应用到实验中，对所学的知识有了更深刻的理解；同时我们更加明白团结合作的重要性。

从刚开始的毫无头绪到现在完成设计，我们明白只要努力，没有克服不了的困难。

在设计中我遇到过很多的问题，最后在聂老师的辛勤指导下，都迎逆而解。

在此，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师表示忠心的感谢！

学生签名：

年月日

二、指导教师评定

评分项目

平时成绩

论文

答辩

综合成绩

权重

30

40

30

单项成绩

指导教师评语：

指导教师（签名）：

年月日

注：

1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；

2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。

邵阳学院课程设计（论文）评阅表

学生姓名杨洋学号

系电气系专业班级12测控

题目名称断线报警器电路的设计课程名称电子技术

一、学生自我总结

通过此次课程设计，我受益匪浅，同时，也感慨颇多。

通过这次课程设计，提高了我们多方面的能力。

提高了我们的自学能力，在设计过程中我们查阅了相关书籍；提高了理论联系实际的能力，把自己所学应用到实验中，对所学的知识有了更深刻的理解；同时我们更加明白团结合作的重要性。

从刚开始的毫无头绪到现在完成设计，我们明白只要努力，没有克服不了的困难。

在设计中我遇到过很多的问题，最后在聂老师的辛勤指导下，都迎逆而解。

在此，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师表示忠心的感谢！

学生签名：

年月日

二、指导教师评定

评分项目

平时成绩

论文

答辩

综合成绩

权重

30

40

30

单项成绩

指导教师评语：

指导教师（签名）：

年月日

注：

1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；

2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。