3 整体方案设计
3.1 磁控防盗语音报警器的工作原理
图20 整体方案设计图
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电路工作原理分析本电路由磁控开关触发与单稳态延时电路、报警语音发声电路和语音功放电路组成。干簧管GH 与永久磁铁组成磁控开关，它和Rl 、R2 、Cl 组成磁控开关触发电路，作为报警触发电路。NE555 与R3 、C2 组成单稳态延时电路，一方面为报警语音发声电作为它的触发电路。
永久磁铁与GH 分别安装在门、窗户和被保护物体上，两者的安装应当使其在发生盗情时能够分离。在正常情况下，永久磁铁和干簧管开关紧靠， GH 内的开关闭合。这时，电源经干簧管开关加至Rl 、R2 ，通过Rl 与R2 的分压使NE555 的②脚处于高电平，单稳、态电路处于稳态，它的③脚输出低电平。
当发生盗情时，必然会发生门窗被打开或被保护物体被移动，形成永久磁铁与干簧管开关的分离。当二者分离后，干簧管开关内的触点分离。这时，由于Rl 、R2 与电源断开，原来在分压点上形成的高电平消失了， NE555 的②脚由高电平变为低电平，单稳态电路被触发翻转，它的③脚由低电平变为高电平，向报警语音发声电路提供触发信号和工作电源。电路中的Cl 当GH 断开后，为NE555 的②脚提供快速放电通路，加速单稳态电路的翻转。单稳态电路翻转后进入暂稳态延时阶段，暂稳态时间由R3 、C2 决定，按照图中元件数值计算约为110s 。这个时间也是语音报警电路发声的延续时间。
当单稳态电路输出高电平后，经过由VD2 ， R5 及稳压管DW 组成的稳压电路的稳压处理，将NE555 输出的约9V 的电压变为3V ，作为报警语音发声电路LQ46 的工作电源，同时又作为它的发声触发信号。
单稳态电路输出的高电平还通过R4 的限流，使工作状态指示灯LED 发光。LM386 组成报警语音的功放电路，它将LQ46 发出的报警语音放大后，通过扬声器发出响亮的报警声。
在本电路中， LM386 在图中是以集成电路实际外形和引脚排列的顶视图表示的，这种表示方式有助于电路的实际组装。
3.2 报警电路参数计算
对于C1：
通电后: Vcc通过R1，R2对C1进行充电，充电时间为
te1?(R1?R2)Cln2?0.7(R1?R2)C。
?1当电解电容电压Uc?Vcc： Uo1?1；此时RD?Uo1?1，复位无效，C2工
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作；
12n?1n当电解电容电压Vcc?UC?Vcc时：Uo，即输出保持原状态不变，1?Uo133二极管共组，C2同样如此；
2当电解电容电压Uc?Vcc时： Uo1?0，则电容C1经过R2放点，放电时间
3tw2?R2Cln2?0.7R2C。
此时C2复位端RD?Uo1?0，复位有效，则C2输出为低电平，蜂鸣器不工作。
对于C2：
当R?0时：Vcc通过R3，R4对C2进行充电，充电时间为
'tw1?(R3?R4)C2ln2?0.7(R3?R4)C2。
??1当电解电容电压Uc?Vcc：Uo2?1，蜂鸣器发出声响；
312当电解电容电压Vcc?UC?Vcc时：Uo2保持原状态不变，蜂鸣器工作
332当电解电容电压Uc?Vcc时：Uo2?0，C2通过R4放点，放电时间
3'tw2?R2Cln2?0.7R2C。
12Uc始终在Vcc到Vcc之间来回充电放点。蜂鸣器就会发出固定频率的声音。
33对于C1而言：蜂鸣器频率f1?1， T1T1?tw1?tw2?0.7(R1?2R2)C1
0?R1?10K?，R2?2K?，C1?100?F 因此：0.28s?T1?0.98s，1.02Hz?f1?3.57Hz 对于C2而言：蜂鸣器音调高低对应不同的频率f2?''T2?tw1?tw2?0.7(R3?2R4)C2
1， T2 又 0?R3?20K?，R4?2K?，C2?0.1?F
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因此：2.8?10?4s?T2?1.68?10?3 595Hz?f2?3571Hz
在调试过程中，通过二极管闪烁频率，蜂鸣器音调高低来判断待调试报警工作状态是否标准。
3.3 单稳态触发器的应用
3.3.1 延时与定时
1)延时触发器单元
该模块的主要功能就是延时触发和及时触发。主要包括延时触发开关K1、及时触发开关K2、集成电路I2c以及二极管等组成。该模块对于不同的工作状态有着相应的工作程序： 当A电源刚接通时， 由于电容c2与地面相连， 因此电压为零， 为了保证电路的正常运行， 电源接通时电容电压不能突变， 因此在电容上极板的电压也为零。由于开关K2处于断开的状态，6V电源与非门G2之间的输入信号变为高电平，因此在电路的运行中，555定时器IC2与IC3的异步复位端属于低电平，两者没有参与到电路的运行当中，因此报警系统不会出现任何的反应，征这种状态下就是延时触发门的关闭状态。当开关K1打开时， 电阻R1与电位器Rw在电源的作用下对电容C1进行充电， 同时电容C1在电阻R2的作用下放电。在电路的设计中要对电阻的阻值进行选择，当R1与电位器RW的阻值之和大于R2的阻值，就会枉曦容Cl上表现出充电的电流过大， 电压缓慢上升的状态。随着电容Cl的电压不断上升达到与非门G1的转折电压时， 就会使非门G1的输出变为零，二极管处于导通的状态，此时基本Rs触器处于“l”，的状态，555定时器的IC2与IC3开始工作， 因此系统的报警发生单元就会发生相应的报警功能， 这种状态下州出发的开关打开。当K2处于闭合状态，触发器两端数值不干H等，RD端为“1” ，另一端为“0” ，因此延时触发器被打开，就会发出相应的报警信息。
2)报警发声单元
报警发声单元的主要功能就是在有偷盗等现象发生的叫戳发出频率为1.5、1．8KHZ的报警声。发生单元的主要控制电鼢为555定时器ICE和IC3以及三极管、定时电容等组成。主要的工作原理为： 在555定时器中IC2与R5、c3以及R6等元件共同组成了低频振荡器，周期为12S。当开关K1闭合时，延时触发的Rs端为1时，IC2就开始工作。由于在电源接通的瞬间，电容c3上的电压不能突变，因此在IC2上高、低两端的电压为零，在IC2内部的放电管不工作。如果
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电容c3上的电压比电源电压超出三分之二时，Ic2的内部放电管就开始工作，使c3上的电压不断降低； 当电容c3的电压小于电源电压的三分之一时，E点回到
原来的工作状态，因此经过不断的往复循环，就会形成震荡电路， 产生周期为卜2s的震荡周期的矩形波。同时在发声单元中组成了另一个低频振荡器， 主要是由R8／R9以及IC3等共同组成，但是该振荡器有一定的特性，比如在Ic3的电压控制是c3端D点的电压，IC3的电压变化引起了D点的变化，因此当电容C3的电压升高时， 正向阀值的电压与负向阀值的电压也较高。由于在发声单元中电容c4长期处于放电的状态， 因此总输出的脉冲的频率较低， 同时c4的充电时间的长短与F点成正比， 所以，在IC3的输出端F点的脉冲不稳定， 频率
不是单一的，振荡周期变化范围较大， 如果对振荡频率进行合理的调控，保持在1．5KHZ~'J1．8KHZ之间，就会发出高低频率不同的声音， 能够很好的区分。
3)警灯驱动单元
警灯驱动单元是555定时器报警电路中重要的组成模块，当发生报警的信号时，两个警灯交替的闪亮，周期为12s， 这样就会使人员明显感受到报警的灯光闪烁，主要的电路组成是由IC4与非fqG4G8、三极管以及警灯HL等，在系统的运行中的工作原理为：当K1闭合，K2断开的状态下， 处于不报警状态，在该种状态下IC4的延时出发门Rs端为零，因此G5与G6不能正常运行，在G7与G8上的总输出同样为零，其他的元件不工作，警灯HL1与HL2处于熄灭状态； 当K1断开，K2闭合时，处于报警状态， 在该种状态下延时触发器Q等于1，G5与G6开始运行，解除封锁的状态，Ic2产生相应的振荡信号，在G4与G6的工作作用下将振荡信号输入JG5当中，使输入的信号极性相反，同样的原理在G7与G8之间输出的信号也是极性相反， 因此在二者相互替代的过程中出现高电平“1” ，三极管停止工作，警灯HL1与HL2交替工作，如果周期选择的合理，就会使警灯闪亮有序。
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