基于555定时器的磁控防盗报警电路的设计(2)

2019-03-11 13:56

也是从知识转向能力的一好很好的过程,能让我在其中发现自己的不足,哪写方面需要补充,哪些方面有待于强化,同时在自己动手制作的时候,能够培养我严谨,认真的好的工作态度,这对以后走向社会有着不可多得的帮助。我相信通过这次毕业设计能更好的培养我动手能力以及独自处理问题的能力,让我所学的知识发挥最大化。

1.2 防盗报警系统在国内外的发展

从上世纪初,报警系统就已经在北美稍具雏形。在北美,报警呼救箱放置在街头巷尾,在呼救时发出声响提示,以寻求附近警察的帮助;同时,这种呼救箱直接连接到附近的警局,使得稍远一些的警察也能够收到呼救信息。随后,由于通信技术的发展,提供远程通信服务的电报加入到这个行业中,从而使得报警信息可以通达到更远的地方;不过,这种电报方式毕竟难以普及,因此稍后出现的电话理所当然地成为报警通讯的主要手段。而此后自动拨号系统的出现以及电话普及到千家万户,更使得通过电话线报警的方式得到了前所未有的发展。

从以上过程来看,报警行业的发展是以工业技术发展为基础的,只有具备良好的通信手段,才能够把各地的报警信息汇聚到相应的权威部门,然后由权威部门负责分配有限的警力来帮助到所有的社会个体。

国外智能监控防盗技术发展已处于一个较高水平阶段,其具有以下特点,值得我们学习。

对国外的安防产业来说,联网报警是比较科学的经营模式,它将整个网络从纵向到横向的将安防节点进行了整合,这样就组成了一个集中产业化管理水准和许多高科技手段为一体的庞大产业。其中北美最大的美国棋诺亚成立初期设计的简单防盗报警跟中国现在很多安防企业在技术水平和业务范围都是不相上下的。到70年代变为联网式报警系统供应商,其整体发展方向做了大方向的调整,它建立了第一个报警网络管理中心,引用了大量的系统集成技术和网络管理技术,现己搭建了世界一流联网报警处理平台,2005年报警系统收入总产值达150亿美元,并在亚洲、欧洲、美洲地区成立了分。

1.3 防盗报警器的发展前景与趋势

随着国民经济的不断发展,城市迅速扩张和外来务工人员成倍增大,各小区治安状况越来越复杂,所以安保问题作为社会的基本单元具有非常重要的地位。传统的固定式安防装置在实际中暴露出这样或那样的弊端,比如:租借火灾救援通道;提供了盗窃分子有力的攀爬条件;影响建筑的美观一致性,想象市容市貌;年久没有维护更会有脱落的危险等。

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因此,应运而生新一代的智能防盗报警器系统渐渐的进入新型小区,并日益受到重视和广泛的运用。此外,为了建设部拟定了智能小区的相关标准,将安全防范、信息管理、物业管理和信息网络纳入相关标准中,进一步规范住宅小区智能化建设,小区安防系统已逐渐纳入智能小区建设的基本要求。

1.4 本论文主要内容

本文拟依托555 单稳态触发器为核心的设计磁控语言防盗报警电路,配合磁控开关以及语音报警电路实现报警功能。最后对实现对系统组装和测试。

本次毕业设计论文主要涉及到以下方面:

第一章,用来阐述论文研究的背景以及主要内容,对目前该设计在市场和学术领域的价值以及发展现状,对论文做一个比较概要的描述。

第二章,主要来详细描述本论文中用的详细理论,实现各个模块的设计方案以及原理介绍。

第三章,提出本论文的整体设计方案做详细描述。 第四章,实现报警系统的制作和调试。 第五章,做出总结和展望。

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2 子模块及元器件介绍

2.1 555定时器

2.1.1 555定时器简介

555定时器是一种通用的集模拟与逻辑功能为一体的中规模集成电路。利用这种集成单片,只要适当配接少量元件,可以很方便地构成脉冲产生和变换电路及具有其他定时功能的电路,在电子系统,电子玩具,家用电器等方面都有广泛的应用。

555定时器的电源电压范围宽,可在 4.5V~16V 工作,7555 可在 3~18V 工作,输出驱动电流约为 200mA,因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。 555 定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。

555定时器的内部电路框图和外引脚排列图如图1所示。它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个 RS 触发器,一个放电管 T 及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3和2VCC /3。

图1 555定时器内部方框图

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2.1.2 555定时器构成单稳态触发器

图2 555构成单稳态触发器

上图2为由555定时器和外接定时元件R、C构成的单稳态触发器。D为钳位二极管,稳态时555电路输入端处于电源电平,内部放电开关管T导通,输出端Vo输出低电平,当有一个外部负脉冲触发信号加到Vi端。并使2端电位瞬时低于

,低电平比较器动作,单稳态电路即开始一个稳态过程,电容C开始

时,高电平比较器动作,比较器

充电,Vc按指数规律增长。当Vc充电到

A1翻转,输出Vo从高电平返回低电平,放电开关管T重新导通,电容C上的电荷很快经放电开关管放电,暂态结束,恢复稳定,为下个触发脉冲的来到作好准备。波形图见图3。

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图3 单稳态触发器波形图

暂稳态的持续时间Tw(即为延时时间)决定于外接元件R、C的大小。 Tw=1.1RC

通过改变R、C的大小,可使延时时间在几个微秒和几十分钟之间变化。当这种单稳态电路作为计时器时,可直接驱动小型继电器,并可采用复位端接地的方法来终止暂态,重新计时。此外需用一个续流二极管与继电器线圈并接,以防继电器线圈反电势损坏内部功率管。

工作过程如下:

(1)无触发信号输入时电路工作在稳定状态

当电路无触发信号时,输出端VO保持低电平, VI保持高电平,电路工作在稳定状态,即555 内放电三极管T 饱和导通,管脚7“接地”,电容电压VC 为0V。

(2)VI 下降沿触发

当下降沿到达时,555触发2脚由高电平跳变为低电平,VO由低电平跳变为高电平,电路由稳态转入暂稳态。

(3)暂稳态的维持时间

在暂稳态期间,555 内放电三极管T 截止,VCC 经R 向C 充电。其充电回路为VCC→R →C→地,时间常数τ1 =RC,电容电压VCC 由0V开始增大,在电容电压VCC 上升到阈值电压之前,电路将保持暂稳态不变。图3 是采用555 定时器构成的单稳态触发器及工作波形 。

(4)自动返回时间

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