报警器设计2
基于单片机的汽车超速报警器的设计

基于单片机的汽车超速报警器的设计随着社会的发展和科技的进步,汽车已成为人们日常生活的重要交通工具。
然而,不适当的驾驶速度可能导致交通事故和生命财产的损失。
因此,设计一种基于单片机的汽车超速报警器,对保障行车安全具有重要意义。
一、设计背景与意义汽车超速报警器是一种通过监测车辆行驶速度并判断是否超速的装置。
当车辆行驶速度超过设定阈值时,报警器会发出警报,提醒驾驶员减速。
该装置有助于减少因超速驾驶导致的交通事故,提高道路安全。
二、硬件设计1、传感器选择:选用霍尔传感器作为车速传感器,其输出电压与转速成正比,可用于测量汽车行驶速度。
2、单片机选择:采用AT89C51单片机作为核心控制器,该单片机具有低功耗、高性能的特点,满足汽车行驶中的恶劣环境要求。
3、报警装置:采用蜂鸣器和LED灯作为报警装置,当汽车超速时,蜂鸣器发出警报声,LED灯闪烁提示。
4、存储模块:为保存设定的速度阈值和超速记录,需设计一个非易失性存储模块,如EEPROM。
5、电源模块:考虑到汽车电源的特殊性,设计一个稳定的电源模块,以确保报警器的稳定工作。
三、软件设计1、速度采集:通过霍尔传感器采集汽车行驶速度,并将速度信号转换为电信号输入单片机。
2、速度判断:单片机读取速度信号后,与设定的速度阈值进行比较。
若超速,则触发报警装置。
3、报警处理:当报警触发时,单片机控制蜂鸣器发出警报声,LED 灯闪烁提示。
同时,将超速记录保存在存储模块中。
4、速度阈值设定:为适应不同路况和驾驶需求,软件中设计一个速度阈值设定功能,驾驶员可根据实际情况调整阈值。
5、程序优化:为提高程序效率和稳定性,采用模块化设计和中断处理技术,减少CPU的占用时间。
四、系统测试与优化1、速度测试:通过实际行驶测试,验证报警器是否能准确监测汽车速度,并判断是否超速。
2、硬件调试:检查电路板连接是否正确,调整传感器和报警装置的工作状态,确保系统正常运行。
3、软件调试:通过调试和优化程序,提高报警器的响应速度和准确性。
2BJD-4型单组半精密播种机报警装置原理设计

图1 信号采集装置 图 2磁 铁架 1信号采集装置 ) 信号 采集装 置是 由霍尔 传感器 和永 磁体架组 成 。因为 2 J 一 型 BD 4 单组 式半精 密播种 机在播 种时 , 种盘转 速在 1 — 5 m n 如果 只有 一 5 3 r i, / 个永磁体 , 产生信 号的时 间间隔 比较长 , 成的信号也 比较 微弱 , 以 形 所 采用 圆形磁铁 架 , 架子上布 置4 个永磁体 , 这样在一 圈会多产生三个 信 号, 就能满足信号采集 的要求 。
1播 种 机 报 警 器 分 析 .
报警器 的设 计主要有两部分组成 , 一部分是信号采 集部 分 , 另一部 分是信号处理和报警灯显示 。
2 J 一 型单 组式 半精 密播 种机 结构 简单 , BD 4 主要 靠小 四轮 进行 拖 动, 悬挂一般 不超过 5 组进行 播种 。报警器提示 装置 , 只能 安装 在小 四 轮表盘附 近位置 。报 警器功 能需 要在漏播 时报警 , 由于播种时 噪声很 大, 报警声很可能昕不到 , 以选用报警灯 的形式 。报警 灯必需 要求只 所 有 机器故 障报 警时亮 , 避免一直 不停的 闪烁 , 对驾驶员 造成视觉疲 劳。 并 且由于是免耕播种 , 田间杂物如玉米秸秆等很 多, 免会接触到报警 难 装置, 所以报警装置尽量减 少机械结构 , 而且必需牢 固可靠。报警装置 尽量 选取 简单价廉的原件 , 尽量避免特别制作 , 以降低成本 。 目 国内类似机器报警器 有三类 : 1红外反射式 电子 监测。这类 前 () 监测装置 通常是在排 种管布置 红外对射装 置 , 根据 种子下落过 程中的 遮 光原理来进 行播种 机播种情况 的监测 。 2 光断续 器类光 电传 感监 () 测 。这类监测 装置是通 过光断续 器 , 利用播 盘中有无种 子来进行 光信 号 断续而进行 监测 () 。3电容类 传感器 。这 类传感器 同红外反射 式装 置 类似 , 在排种管 外侧布置环 形电容器 , 是 当种子通过 电容传感 器时 , 通 过电容变化来监测播种机的播种情况一 。 经过 分析 , 以上报警装 置均 不适合本地区 的需要 。首先 , 故障上 从 来讲, 此类机 械的主要 故障是 因为播种机链 轮被杂物 卡住造成播 种机 主轴停止转动 而产生漏 播 , 播种 管堵塞相 比较而言并 非漏播 的主要原 因 。虽 然 国内现有播 种机 监测装 置通 过监测 播种管 可 以达到报 警功 能 , 实际效果并不理想 。例如红外反射式 电子监测 , 实际适 用中会 但 在 有各 种问题。 比如 , 红外探 头会 因为灰尘而影响其性能 ; 由于有 光的漫 反射, 在灰尘 较大时 , 测器 的计 数范 围难 以调整 , 检 可能 会造成报 警器 太 过灵敏或太 不灵敏 。另外 , 然报警装置 可以通过信 号灯停止 闪烁 虽 以及报警声来 报警 , 实际使用 时 , 但 多组报 警灯频繁 闪烁 , 会造成 驾驶 员 视觉疲劳 , 因而达不 到报警效果 , 而播种 时的噪声很 大 , 报警声 也不 容 易听到 。电容测量 的精密播种机 监测系统研 究 中, 主要 有两个 问题 难 以解决 , 一是 由于 电容传感器 需要屏蔽层 , 二是 由于各类 作物种子直 径 不相 同, 么需要经 常调整 电容 的 比对率 , 那 这样需要 监测装置可 调 , 会造成设 备 比较复杂 。如何尽量让 机构简单可靠 , 生产成本低 , 达到农 民朋 友的可接受 范 围, 同时又能很好 的解决在 恶劣环境 中工作 的设 备 可 靠性问题 , 并且报警装 置简单 , 能很快被 驾驶 员察觉 , 这是需要 解决 的问题。在播 种机主轴 卡死报警装 置的设计过 程 中, 我们 应首先对 主 轴卡死 的原 因进行研究 , 然后制订 出报 警装置的要求 , 即当种盘 主轴停 止转动时 , 于驾驶员 附近的报警 灯亮。 位 根据上述条 件 , 报警装置采取霍尔 开关采集信号 , 通过单 片机 控制 驾驶 室 的报警灯 来达 到报警 的 目的。 1 由于霍尔 开关 根据磁 信号工 () 作, 避免 了灰尘 等的影响 ;2 霍尔元件体积小 , () 可以在较小 的间距下安 装 。3 信 号的采集装 置 只需要 永磁体 和霍尔元件 , () 简单耐用 。 4 信号 ()
教案2(货舱进水警报装置实例).

一、典型产品简介
SLT-08A货舱进水探测报警装置 组合式液位感应传感器安装于每个货舱 后中部0.5M处, 当货舱进水到0.5M 处时, 探 测电极感应到进水情况, 报警器发出声光报 警信号, 同时压力式液位传感器开始感应水 压hd ( h:水深 d: 水的比重) 显示器显示液位 变化情况, 当水深到2M时, 报警器再次发出 声光报警信号。
பைடு நூலகம்
例7:某化工品船.于2007年2月在石岛港卸 部分化工品后出港.船长走航道时.误认 沉船浮为航道浮,触碰沉船,致使货舱大 量进水。船长指挥抢滩,但不是搁在浅滩, 而是搁在礁石上,货舱严重破损,造成大 量化工品流人海域,污染海面。
(5)货舱舱底(双层底内底顶板)裂缝或双层 底导门漏水 例8:某煤炭船,由于装卸工人野蛮装卸,致 使抓斗砸漏货舱底板损伤水密导门.船员 灌注该双层底压载水舱过满,致使压载水 从货舱底板或水密导门裂缝中渗漏到货舱 内,造成货舱内底部货物湿损。
功能叙述: 1.进水报警功能 此系统为开关量报警系统, 当货舱进水时, 相应舱位指示灯闪亮, 同时报警器发出声光 报警信号. 并通过延伸报警器实现集控室报 警。 2.按 "停声" 钮, 停止声警. 3.按 "停闪" 钮, 停闪, 灯常亮; 事故消失灯灭. 4.有试灯按钮.
DJC-HJ大舱进水探测装置 DJC-HJ型大舱进水装置是根据国际船 级社协会(IACS)最新修改的URS24 (Rev.1a)规定:所有单船壳的散货船须 加装货舱进水探测装置,而开发出的新型 号探测报警装置。 DJC-HJ货舱进水探测装 置,满足上述规范,已取得船级社的产品 证书。
SLT-08B货舱进水探测报警装置 组合式液位感应传感器安装于每个货 舱后中部0.5M处, 当货舱进水到0.5M 处时, 探测电极感应到进水情况, 报警器发出声 光报警信号, 同时压力式液位传感器开始 感应水压hd ( h:水深 d: 水的比重) 显示 器显示液位变化情况, 当水深到2M时, 报 警器再次发出声光报警信号.
热释电人体感应红外报警器设计制作2

3.1制作过程
(略)
3.2硬件调试及调试中遇到的问题
第一步为目测,单片机应用系统电路全部手工焊接在洞洞板上,因此对每一个焊点都要进行仔细的检查。检查它是否有虚焊、是否有毛剌等。
第二步为万用表测试,先用万用表复核目测中认为可疑的连线或接点,查看它们的通断状态是否与设计规定相符,再检查各种电源线与地线之间是否有短路现象。
--
输出延迟时间Tx的调节端
4
RC1
--
输出延迟时间Tx的调节端
5
RC2
--
触发封锁时间Ti的调节端
6
RR2
--
触发封锁时间Ti的调节端
7
VSS
--
工作电源负端,一般接0V
8
VRF
I
参考电压及复位输入端。通常接VCC,当接“0”时可使定时器复位
9
VC
I
触发禁止端。当Vc>VR时允许触发(VR≈0.2VDD)
2.3.3按键控制电路
本电路的设计就是为了控制电路中布防和紧急状态下不同的工作形式,当按下布防按键后, 5秒后进入监控状态,当有人靠近时,热释红外感应到信号,传回给单片机,单片机马上进行报警。当遇到特殊紧急情况时,可按下紧急报警键,蜂鸣器进行报警。如图3-8所示。
图3-8按键部分
2.3.4指示灯和报警电路
二、技术方案的详细设计(实施
2.1本系统的设计方案
系统设计简介
本系统采用了热释电红外线传感器,它的制作简单、成本低,安装比较方便,而且防盗性能比较稳定、抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽,不易被盗贼发现,便于多用户统一管理和用户操作。
为了探测移动人体,通常使用双元件型热释电红外线传感器,在这种传感器内部,两个灵敏元件反相连接,当人体静止时两元件极化程度相同,互相抵消。但人体移动时,两元件极化程度不同,净输出电压不为0,从而达到了探测移动人体的目的。
光电报警器电路设计2

东北石油大学课程设计课程光电检测技术题目光电报警器电路设计院系电子科学学院专业班级应用物理07-2班学生姓名李玉鹏学生学号070901340219指导教师2007年 3 月 11 日2011年3 月10日东北石油大学课程设计任务书课程光电检测技术题目光电报警器电路设计专业应用物理07-2 姓名李玉鹏学号070901340219主要内容:通过报警器和光耦结合的小小的结合来设计一个光电报警器,并分析该报警器各个模块的构成和工作原理。
基本要求:1、设计光电报警器电路功能框图。
2、设计光嗲报警器的光电转换电路、报警控制电路、译码输出以及显示。
3、调试安装。
4、完成课程设计总结报告。
主要参考资料:1、阎石。
数字电子技术基础。
高等教育出版社。
1997。
2、庞振泰、王采斐、屈宗明(译).光电接口器件手册.清华大学出版社.1998 完成期限2011年3月10日指导教师专业负责人2011年3 月10日目录第1章概述 (2)1.1 课题作用、实用价值 (2)1.2 光电报警器的发展前景 (2)第2章基本原理与总体设计 (4)2.1 光电报警器的总体设计 (4)2.2 光电报警器原理介绍 (4)第3章光电报警器电路设计 (6)3.1 光电转换模块设计 (6)3.2 报警模块设计 (7)3.3 数字显示模块设计 (9)3.4 蜂鸣器的结构设计 (10)第4章电路的安装调试 (11)4.1 元器件的焊接 (11)4.2 电路的调试 (11)第5章总结 (12)参考文献 (13)第1章概述随着社会科学技术的迅速发展,报警器的应用非常广泛。
在汽车、摩托车报警器,仓库大门,以及家庭保安系统中,几乎无一例外地使用了报警器电路。
人们对报警器的性能提出了越来越高的要求。
传统的报警器通常采用触摸式、开关报警器等。
这类报警器具有性能稳定、实用性强等特点,但是也具有应用范围窄等缺点。
而且安全性能也不是很好。
光电报警就很好的改善了这点。
如今,光电报警器已经广泛应用到工农业生产、自动化仪表、医疗电子设备等领域本实验的设计借助于模拟电路和数字逻辑电路,采用模块化的设计思想,使设计变得简单、方便、灵活性强。
报警器实验报告2

“多功能报警器”实训报告姓名:学号:专业班级:一.实训目的1.识别各元器件的检测和识别2.熟练掌握元器件的焊接二.实训内容1.学习各种工具的正确(安全使用)步骤2.学习对各元器件上所标识的参数读取3.学习用工具对元器件进行可用性检测,查看各元器件是否损坏4.学习电路电器元件的结构装配和电路焊接5.通过对整机的电路分析,学习电子产品的电路结构与工作原理6.安装过程中故障判断及排除。
7.调试报警器三.实训设备与器材数字万用表、电烙铁、焊锡丝、尖嘴钳、斜口钳、十字螺丝刀、助焊剂、ZX2039型多功能防盗报警器、五号电池三节。
四.实训步骤1、对报警器的各元器件进行分类摆放2、对进行分类好的元器件进行故障及可用性检测i.电阻的检测(1)对色环电阻进行直观读取;(2)用万能表检测电阻的实际值并进行记录,记录步骤如下:逐个记录电阻器的色环阻值进行记录,再用数字万能表对元器件进行检测其实际阻值,再观察与所标的阻值是否在所允许的误差范围内,如有损坏及时与老师沟通及时进行更换;ii.电容的检测(1)先对电容进行数据读取,直接读取电容上的容量标记;(2)用万能表的电容档对电容进行容量检测,再与所标识的值进行对比看是否在偏差值之内;iii.三极管的检测判断三极管的类型,再判断三极管的e、b、c端;iv.水银开关检测用万能表的二极管档进行检测v.扬声器检测扬声器在检测过程中是否有“咯咯”声3、对照装配图进行元器件在PCB板上的摆放i.元器件成型:对各元器件进行引脚成型,引脚处成型处成弧形两引脚成平行状;ii.成型后将元器件插入PCB板的相应处;iii.焊接时引脚成垂直,焊接完后应形成锥形避免虚焊;iv.焊接完成后再将过长的引脚用平口钳将其剪掉;v.最后对元器件在PCB板焊接好后将扬声器和电源线接上;4、利用电烙铁和焊锡丝对元器件进行焊接五.实训总结通过这次的“报警器实训”,对于各个元器件的检测能够充分的掌握了对电阻、电容、三极管等元器件的识别及故障进行判断及排除,方便了后面报警器的安装调试,能够为报警器的安装及调试减少了麻烦;通过这次实训充分掌握了元器件的识别、检测以及对在PCB板上元器件的安装原则(从低到高的原则)。
单片机报警器设计(二)

单片机报警器设计(二)引言概述:本文将从五个大点出发,详细阐述单片机报警器设计的相关内容。
这些大点包括:报警器功能需求、硬件设计、软件设计、测试与验证、以及最后的总结。
一、报警器功能需求在设计单片机报警器之前,首先需要明确报警器的功能需求。
这包括报警器的触发条件、报警方式、报警音效、以及报警器的设置接口等方面的要求。
详细的功能需求能够为后续的硬件和软件设计提供指导。
1.1 报警器的触发条件1.2 报警方式的选择1.3 报警音效的设计1.4 报警器的设置接口1.5 功能需求的综合考虑二、硬件设计硬件设计是单片机报警器设计中不可或缺的一部分。
通过合理的硬件设计能够实现报警器的各项功能。
2.1 单片机的选择2.2 传感器的选型与接口设计2.3 报警器的音效输出设计2.4 电源电路的设计2.5 PCB设计与制作三、软件设计软件设计是单片机报警器设计中的关键环节,通过编写相应的程序代码实现报警器的各项功能。
3.1 单片机的初始化与配置3.2 传感器数据的采集与处理3.3 报警器的触发与响应3.4 报警音效的控制3.5 设置接口的实现四、测试与验证在完成硬件和软件设计之后,需要对报警器进行测试与验证,确保其各项功能的正常运行。
4.1 报警器功能测试4.2 报警音效测试4.3 外部接口测试4.4 电源电路稳定性测试4.5 性能验证与参数调整五、总结在本文中,我们详细阐述了单片机报警器的设计过程,并进行了功能需求、硬件设计、软件设计以及测试与验证的讨论。
通过合理的设计与测试,可以得到一个符合需求且稳定可靠的单片机报警器。
综上所述,单片机报警器设计需要清晰的功能需求指导,合理的硬件设计,完善的软件设计,以及充分的测试与验证。
通过这些步骤的有序进行,将能够得到一款性能出色的单片机报警器。
(完整版)防盗报警器的设计

一、引言在当今社会,经济迅速的发展着,人们的生活水平和自身素质也在不断的提高。
在这样一个快的时代,自动化系统能带给人们很大的帮助。
人们不断去尝试各种新兴产品,希望能够进一步简化我们的生活模式。
即使安全问题一直在被改善,仍然还有不少不法分子存在。
许多小区不但有专门的治安管理团队,更是引进了自动化报警器进行多重防护。
可是在市场上我们看到,大部分报警装置都有着昂贵的价格,像是专门适用于一些高档场所,但是家家户户都需要保证自身及财产安全,若是能设计出一种针对普通家庭用户,并且性能优、适用简易、持久耐用的报警器,一定会是全社会的福音。
因为人的肉眼是看不见红外线光的,安装在一个隐蔽的地方,秘密进行工作,该设备就可以在不法分子不发觉的情况下完成检测报警。
二、设计任务分析1.完成单片机的硬件和软件设计、红外线发射与数据的采集设计。
2.完成控制电路的按键设计并实现其功能。
3.完成报警电路的设计,报警电路由热释电红外传感器、蜂鸣器、LED灯等元器件结组合而成。
三、技术方案的设计(1)硬件电路的设计方案1图1硬件电路总框图在硬件部分的设计中包含如下部分:由红外传感器等组成的控制电路部分、51系列的单片机以及报警电路部分。
其设计原理如上图1。
本设计以STC89C52单片机作为信号处理器,以C语言编程。
红外探头在监控范围内收集信号并送至处理器中。
在单片机内部处理过后,向报警电路发送控制信号,驱动蜂鸣器、LED灯等进行入侵报警。
总电路原理图如下图2所示:图2 总电路原理图21.元器件清单32. 信号采集处理模块图3 信号处理模块感应器接收信号后,信号由2号管脚传入,经一系列放大筛选后,以最终信号启动定时器改变其延时周期并送至单片机内处理。
这个电路中多个电容起到定时器的辅助作用。
如图3中的1脚使用跳线和一个高电平连接在一起,假如有人在延时时间内接近报警器的感应区域,并且持续活动,报警器就会输出、并且保持高的电位,只有当人离开感应区域,高电位变为低电位,这种状态才可以解除。
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报警器设计2引言1、振动报警器在实际的生活中运用许多方面,既有硬件实现的,也有硬件和软件同时控制执行。
本课程主要介绍了简易的电动车振动式防盗振动报警器的电路设计和电路板的制作。
这次的课程任务设计目的在于熟练掌握555时基电路的功能和应用以及调试,学会用仿真软件“Proteus”对电路经进行仿真。
本次课程设计报告首先说明设计任务与要求,接着对主要元器件的简单介绍,然后分析完元器件的基础上简要的陈述设计方案和设计思路,并进行仿真测试,确定无误后画出原理图及生成PCB,最后完成焊接并验证调试。
2、通过本次课程设计,可以很好的对课本知识运用于实践,而且可以增加自己的动手能力。
目录1、内容摘要 (1)2、设计任务书 (3)1.1 设计任务与要求 (3)1.2 本次课程设计运用到的知识点 (3)2、功能设计 (3)2.1 主要元器件的功能介绍 (3)2.2 方案论证和选择 (6)2.3 流程框图 (8)3、电路图的设计 (8)3.1 单元电路的设计、参数计算 (8)3.2 完整的电路图及其工作原理说明 (9)4、调试 (10)4.1 组装与调试方法过程 (10)4.2 调试所遇的问题及问题的解决 (11)5、结论 (11)谢辞 (12)参考文献 (12)附录 (13)1、设计任务书1.1 设计任务与要求:1、选用合适的器件检测振动2、检测到振动之后发出声光报警并切断电动车电机电源线路3、报警消除的方式:延时和手动两种1.2 本次课程设计运用到的知识点:利用NE555集成芯片和外接元件R、C构成单稳态触发器可以控制报警时间;利用NE555复位端手动消除报警;利用NE555低触发输入端控制继电器的吸合从而控制报警电路工作,2、功能介绍2.1 元器件的介绍2.1.1 555 定时器555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
一般用双极性工艺制作的称为 555,用 CMOS 工艺制作的称为 7555,除单定时器外,还有对应的双定时器 556/7556。
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。
1、555定时器的内部电路结构如下图2.1.2所示为555定时器的逻辑图。
它的电压比较器C1和C2(包括电阻分压器)、G1和G2组成的基本RS触发器、集电极开路的放电管V和输出缓冲级G3三部分组成,如下表1所示为555定时器功能表。
(a) 555定时器内部逻辑图 (b) 555引脚排列图图2.1.2 555定时器内部逻辑图及引脚排列图表1 555定时器的逻辑功能表输入输出TH TR’R D’UV状态X X 0 0 导通>2/3VCC >1/3VCC1 0 导通X <1/3VCC1 1 截止<2/3VCC >1/3VCC1 不变不变它的各个引脚功能如下:1脚:GND(或VCC)源负端VSS或接地,一般情况下接地。
2脚:TR低触发端。
3脚:OUT(或Vo)输出端。
4脚:R是直接复位端。
当R端接低电平,则时基电路不工作,此时不论TR、TH处于何电平,时基电路输出为“0”,该端不用时应接高电平。
5脚:CO(或VC)为控制电压端。
若此端外接电压,则可改变内部两个比较器的基准电压,当该端不用时,应将该端串入一只0.01μF电容接地,以防引入干扰。
6脚:TH高触发端。
7脚:D放电端。
该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容的放电。
电阻分压器由三个5kΩ的等值电阻串联而成。
电阻分压器为比较器C1、C2提供参考电压,比较器C1的参考电压为2/3Vcc,加在同相输入端,比较器C2的参考电压为1/3Vcc,加在反相输入端。
比较器由两个结构相同的集成运放C1、C2组成。
高电平触发信号加在C1的反相输入端,与同相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本RS触发器R端的输入信号;低电平触发信号加在C2的同相输入端,与反相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本RS触发器S端的输入信号。
基本RS触发器的输出状态受比较器C1、C2的输出端控制。
8脚:VCC(或VDD)外接电源VCC,双极型时基电路VCC的范围是4.5~16V,CMOS型时基电路VCC的范围为3~18V。
一般用5V。
2、555的典型应用—单稳态电路单稳态触发器由555定时器和外接定时元件R、C构成,该电路只有一个稳态状态。
在未加触发信号之前,触发器处于稳定状态,经触发后,触发器由稳定状态翻转为暂稳状态,并且电容充电,暂稳状态保持一段时间当Vc充电到2/3Vcc时会自动翻转回稳态。
单稳态触发器一般用于延时和脉冲整形电路。
暂稳态的持续时间Tw(延时时间)决定于外接元件R、C值的大小:Tw = 1.1RC该电路工作正常时,输入脉冲宽度要小于Tw。
若大于就在输入端加RC微分电路。
2.1.2 震动开关震动开关,又称为震动传感器,就是在感应震动力大小将感应结果传递在电路装置,并使电路启动工作的电子开关。
它具有灵活且灵敏的触发性。
它分成弹簧开关与滚珠开关两类,两大类开关都有两个比较重要的指标特性:灵敏度和方向性。
弹簧开关的灵敏度是指不同的产品,在实际装置中会产生因感应震动力大小不同的差异,此差异称为灵敏度。
方向性是指受力方向,而受力方向粗略分为立体的六面,上下左右前后等六面。
而滚珠开关与弹簧开关最大的区别在于:弹簧开关是感应震动力或离心力的大小,最好为直立使用。
而滚珠开关是感应角度的变化,最好平铺使用。
2.1.3蜂鸣器蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电压供电,广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。
蜂鸣器分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两大类,从外观上看,有绿色电路板的一种是无源蜂鸣器,没有电路板而用黑胶封闭的一种是有源蜂鸣器。
还可以用万用表电阻档Rxl档判断有源蜂鸣器和无源蜂鸣器,如果触发出咔、咔声的且电阻只有8Ω(或16Ω)的是无源蜂鸣器;如果能发出持续声音的,且电阻在几百欧以上的,是有源蜂鸣器。
有源蜂鸣器直接接直流电源就发出声音,而无源的必须接音频输出电路才能发出声音。
2.1.4 继电器继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
本次用到电磁继电器,因此在此只说明电磁继电器的工作原理和特性。
电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。
只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。
当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。
这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。
对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
2.1方案论证与选择方案论证:如图用LM393做电压比较器,1管脚外接一个振动传感器。
当检测到1管脚的电压大于2管脚是,1管脚为高电平,此时LM555不工作,反之为低电平,LM555的2管脚有效,3管脚输出高低平三极管Q1导通,继电器工作,使继电器的1,2管脚导通。
继电器不工作时1,3导通。
1,2管脚导通则蜂鸣器开始工作,D1灯亮,D2灯灭。
图2.2.1 电路图2.3 流程框图:图2.3 流程框图3、 电路图的设计3.1单元电路的设计、参数计算报警发生电路继电器电压比较器振动传感器开关555时基集成电路组成的单稳态触单稳态电路设计电路如下:图 3.1.1 单稳态电路设计电路单稳态电路的暂稳态时间的计算:已知R1(max)= 200K , C2 = 47uFTw(max)= 1.1RC = 1.1×200K×47u=10.4s改变电位器阻值,从而改变报警时间。
报警发生电路:图3.1.2 报警发生器电路发光二极管正常工作的电流约为20mA,电压约为2V,因此要串接一个300~400欧限流电阻。
3.2原理图及工作原理电路图的工作原理图说明:开关打开时,电源不能直接接地,因此分别串接R3、R4电阻作为保护。
VC 控制电压端不用时可将它与地之间接一个0.01uF的电容,以防止干扰电压引入,起到滤波作用,从而消除外来的干扰。
当开关S2打开时,使得2端电位瞬间为低电平,单稳态电路进入暂态过程而且输出端Vo 变为高电平,三极管导通,继电器开关跳到另一端,驱动了声光报警发生电路工作并切断电动车电源线路。
报警过程中按下S1也可消除报警,若不按S2过了一会后报警也会随着暂稳态的结束而停止。
4、调试4.1 调试方法过程按PCB图打好电路板,焊接组装好,可进行调整。
(1)首先观察电路有无断点,若有则用电烙铁进行焊接好。
(2)用万用表测试所有线路,确保都为正常电路;(3)调节电源为5伏,用万用表测试电压,保证电压正常能够使蜂鸣器工作;(4)正确接上蜂鸣器后,接上震动开关,用手指弹下电路板使其震动,看是否声光报警,,如果没有信号指示证明电路没有工作,用万用表测试一下各元器件是否坏,从前面开始检测电路,将震动开关打开,555芯片2引脚是否为低电平,测出为低电平,然后检查3输出端是否为高电平,经测试为高电平,接着检查三极管,最后检查继电器和声光报警电路是否接对。
确保在每部分电路都工作的情况下在测试,没有现象证明灵敏度不够,开始改变电阻的阻值,直到电路能够正常工作;(5)在确保电路连接正确的情况下,按设计的方案验证实现的功能。
4.2 调试所遇问题及问题的解决1. 调试时电源接通,就开始声光报警并且电源指示灯不亮,怀疑是继电器反接了,经检查继电器连接正确。
2.经检查发现三极管用错型号了,导致继电器后面的电路的出错;经过调换后继电器后面的电路可正常工作了。
3.,按上震动开关,还是出现了电源指示灯一直亮,报警电路怎么也都不工作的,于是查找单稳态电路的问题,发现按键开关的封装用错了,经改好后重新测试全部电路可以正常工作。
5、结论通过本次课程设计,我了解了声光报警系统的基础制作方法,也加深了自己对555定时器的理解,为以后更多的应用555定时器打下了坚实的基础。
本次课程设计试验内容虽然简单,但其过程对我们的锻炼是多方面的。
第一,它锻炼了我们的信息搜集与处理能力,在电板制作过程中,我发现自己并不熟悉各种元件,但借助相关书籍与网络等途径,我们搜集到了了大量有用的资料。
第二,它锻炼了我们的思维与创新能力:我们在电板制作过程中涌现了许多新奇的想法,比如在声光报警电路前加多谐振荡器让报警间隔工作。