畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-簡(jiǎn)易多功能防盜報(bào)警器.doc

陽大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1設(shè)計(jì)方案及電路原理 采用ck-9561音樂芯片設(shè)計(jì)一款結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作容易、體積小、便于攜帶的家用防盜報(bào)警器，保護(hù)您的人身和財(cái)產(chǎn)安全。1.1 電路圖及原理 家用防盜電路圖，如圖11所示。它主要由報(bào)警模擬聲集成電路和電子開關(guān)構(gòu)成。圖 1-1在圖11中，s2、s3為報(bào)警音選擇開關(guān)，s1為揚(yáng)聲器發(fā)聲開關(guān)。圖示為報(bào)警器位置。此時(shí)四聲模擬聲集成電路ck-9561的第一選聲端sel通過s2接電源負(fù)端（即vss）,集成塊a通電工作，揚(yáng)聲器b即發(fā)出警報(bào)聲。ck-9561音樂芯片，內(nèi)儲(chǔ)四種報(bào)警聲，各種聲音可通過調(diào)動(dòng)開關(guān)s2、s3進(jìn)行選擇。當(dāng)開關(guān)s1被調(diào)至最左端時(shí)，電源通過s1和r1向三極管vt1提供基極偏流，促使vt1導(dǎo)通，相當(dāng)于sb閉合，揚(yáng)聲器b即發(fā)聲。2、元器件的選擇及功能原理21 元器件的選擇這款家用防盜報(bào)警器所用的元器件如下：a采用四聲模擬聲集成電路ck-9561。vt1、vt2均采用9013型硅npn三極管；r1、r2采用阻值為20千歐的滑動(dòng)變阻器；c1用50v，10f的電容；b用tl361n-n型等8歐小型電動(dòng)揚(yáng)聲器。sb為普通按鈕開關(guān)，s1、s2采用22撥動(dòng)式開關(guān)。g用兩節(jié)5號(hào)電池,報(bào)警時(shí)已有足夠的音量，如想進(jìn)一步加大音量，可以提高電源電壓，最高可使用4節(jié)電池串聯(lián)（6v）。22 各元器件的原理及應(yīng)用2.2.1 ck-9561集成電路的應(yīng)用原理 ck-9561是專為玩具設(shè)計(jì)生產(chǎn)的小功率大規(guī)模集成電路，采用黑膠簡(jiǎn)易封裝。它可以向外輸出固定存儲(chǔ)的樂曲或模擬聲信號(hào)。樂曲信號(hào)可以在報(bào)警器中作為呼叫聲，而模擬聲信號(hào)則可作為報(bào)警信號(hào)使用。它的電路內(nèi)部較為復(fù)雜，包括：振蕩器、抑制器、拾振器、地址計(jì)數(shù)器、只讀存儲(chǔ)器和音調(diào)發(fā)生器等電路。它的外觀如圖21所示： 觸發(fā)端2 接地 輸出 觸發(fā)端1 電源正極 圖 21 ck-9561集成電路 按照它內(nèi)部固化的程序，可產(chǎn)生四種音響效果，即機(jī)槍聲、警笛聲、救護(hù)車聲和消防車聲。這四種聲響效果就是通過它的兩個(gè)觸發(fā)端：sel1、sel2的四種組合發(fā)出的。各聲音的產(chǎn)生如下表所示：表格 （1）sel1、sel2的四種組合聲響效果模擬聲種類選聲端sel1選聲端sel2機(jī)槍聲空vdd警車聲空空救護(hù)車聲vss空消防車聲vdd空 具體實(shí)現(xiàn)方法：將開關(guān)s1接選聲端sel1，開關(guān)s2接選聲端sel2。s1可撥三個(gè)檔，撥到中間檔相當(dāng)于懸空，其余左右兩檔分別接vss(高電平)和vdd（低電平）。開關(guān)s2一端接選聲端sel2，一端接vdd（高電平）。當(dāng)s2閉合時(shí)，s1調(diào)中間檔，即發(fā)出機(jī)關(guān)槍聲；當(dāng)s2斷開時(shí)，相當(dāng)于s2懸空，s1分別調(diào)至三個(gè)檔，即可發(fā)出警車聲、救護(hù)車聲、消防車聲。 ck-9561集成電路在使用時(shí)還需在外部連接一只電阻，用來決定內(nèi)部時(shí)鐘振蕩頻率。所選用的電阻阻值越低，振蕩頻率越高，所發(fā)出的聲響音調(diào)也越高。在一般情況下，選用270千歐的電阻可兼顧四種聲響。本報(bào)警器選用一只最大阻值為20千歐的滑動(dòng)變阻器和一只250千歐的電阻串聯(lián)，兼顧四種聲響。2.2.2 揚(yáng)聲器的選擇及參數(shù)揚(yáng)聲器是本電路中重要的元器件之一。它是一種能將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音或?qū)⒙曇艮D(zhuǎn)換為電信號(hào)的換能器件，這種器件能完成電能和聲能的相互轉(zhuǎn)換。（1）揚(yáng)聲器種類繁揚(yáng)聲器種類繁多，但最常用的是動(dòng)圈式揚(yáng)聲器（又稱電動(dòng)式）。而動(dòng)圈式揚(yáng)聲器又分為內(nèi)磁式和外磁式，因?yàn)橥獯攀奖阋?，所有本款?bào)警器選用外磁式的揚(yáng)聲器。其組成有：紙盆、折環(huán)、音圈、盆架、防塵罩、音調(diào)、磁鐵、導(dǎo)磁夾板、場(chǎng)心柱等。具體如圖22所示：圖 2-2動(dòng)圈式揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)示意圖（2）揚(yáng)聲器功率 、阻抗的選擇揚(yáng)聲器在電路圖中的符號(hào)很形象（見圖23）。揚(yáng)聲器上一般都標(biāo)有標(biāo)稱功率和標(biāo)稱阻抗值。本報(bào)警器選用了功率為04w，阻抗值為8的揚(yáng)聲器。一般認(rèn)為揚(yáng)聲器的口徑大，標(biāo)稱功率也大。見圖24，本報(bào)警器選用的揚(yáng)聲器尺寸為：32mm，h:4.5mm,d：21mm。 2-4揚(yáng)聲器尺寸在使用時(shí)，輸入功率最好不要超過標(biāo)稱功率太多，以防損壞。萬用表r1電阻檔測(cè)試揚(yáng)聲器，若有咯咯聲發(fā)出說明基本上能用。測(cè)出的電阻值是直流電阻值，比標(biāo)稱阻抗值要小，是正?，F(xiàn)象。 （3）揚(yáng)聲器的工作原理當(dāng)有音頻電流通過音圈時(shí)，音圈產(chǎn)生隨音頻電流而變化的磁場(chǎng)，在永久磁鐵的磁場(chǎng)中時(shí)而吸引時(shí)而排斥，帶動(dòng)紙盆振動(dòng)發(fā)出聲音。 223 三極管的選用 晶體管是由兩個(gè)相距很近、有一定聯(lián)系的背靠背的pn結(jié)，外加電極、管殼封裝而成。由于兩個(gè)pn結(jié)在一定條件下，它們之間的載流子運(yùn)動(dòng)是相互影響的，因而它具有電流放大作用。本報(bào)警器選用兩個(gè)npn型硅管vt1、vt2,制作時(shí)需判斷三極管管腳的極性。npn型管判斷管腳極性的方法是：（1）先判斷基極的極性：假設(shè)晶體管的某一管腳為基極，將萬用表轉(zhuǎn)換開關(guān)置于電阻檔“r1k”或“r100”，用萬用表黑筆接觸該極，用紅筆分別觸及剩下的兩個(gè)管腳。若兩次測(cè)量的電阻值都很小，則說明表內(nèi)電源對(duì)晶體三極管的兩個(gè)pn結(jié)是正偏，假設(shè)的管腳為基極，且該管為npn型管。要想進(jìn)一步確定兩個(gè)pn結(jié)的質(zhì)量，可用紅筆接觸該管腳，用黑筆分別觸及另外兩管腳，兩次測(cè)得的電阻均很大（幾十千歐至幾百千歐），則可確認(rèn)前面的判斷是正確的。（2）集電極與發(fā)射極的判別：將萬用表的紅、黑表筆分別接觸基極以外的兩管腳，并準(zhǔn)備一支100k的固定電阻。若被檢測(cè)的是npn型管，假設(shè)基極之外的任一管腳為集電極，用萬用表的黑表筆接觸該極，用紅表筆觸及剩余管腳，同時(shí)用100k電阻跨接于黑表筆與基極之間，如圖25所示。觀察表針的讀數(shù)，可獲得一電阻值r1。然后交換表筆，100k電阻仍然跨接于黑表筆與基極之間，同樣得到又一電阻值r2。比較兩次測(cè)得的阻值，若r1r2，則假設(shè)的管腳為集電極。若r1r2,則假設(shè)的管腳不是集電極而是發(fā)射集。由此可推出第三個(gè)管腳的極性?？傊?，用上述方法辨別（100k電阻一直跨接于黑表筆與基極之間）管腳，測(cè)得的阻值較小的一次，黑表筆對(duì)應(yīng)的是集電極c，紅表筆對(duì)應(yīng)的則是發(fā)射極e。在測(cè)試中，如果檢測(cè)者身邊沒有100k的電阻，也可以用潮濕的手指捏住集電極與基極之間，利用人體電阻代替100k電阻的作用，也可作出相應(yīng)的判斷。圖25用萬用表測(cè)三極管的極性 連接三極管時(shí)，必須滿足三極管的放大條件：je正偏ube0，jc反偏ubcubue。2.2.4 滑動(dòng)變阻器的作用本報(bào)警器中共用了兩只滑動(dòng)變阻器r1、r2，阻值均為20k?；瑒?dòng)變阻器r1用來負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)報(bào)警聲的音量，實(shí)驗(yàn)表明r1的阻值越小，電路中的電流越大，報(bào)警聲音也就越大。反之，r1阻值越大，報(bào)警聲音則越小。滑動(dòng)變阻器r2用來與r3串聯(lián)，使音樂集成電路外接電阻的阻值達(dá)到270k。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器r2的阻值，可影響報(bào)警聲的音調(diào)。調(diào)節(jié)r2得到的電阻阻值越低，音樂集成電路的振蕩頻率越高，所以發(fā)出的聲響音調(diào)也越高。接通電路后，應(yīng)合理地調(diào)節(jié)變阻器r1、r2的阻值，以使報(bào)警器發(fā)出悅耳的聲音。 2.3 實(shí)驗(yàn)線路板的選擇 元器件選好后，總要把這些元器件固定，然后再將它們的引線按照電路圖連接，這就要使用線路板。實(shí)驗(yàn)用線路板的形式有好多種，這里采用的是萬用實(shí)驗(yàn)線路板（140mm920mm）。它的好處在于適用各種電子線路，設(shè)計(jì)靈活，方便實(shí)用。焊接時(shí)，用細(xì)導(dǎo)線連接電路圖中的各元器件。導(dǎo)線與元器件接觸焊接時(shí)，需把導(dǎo)線外面的絕緣層刮凈。3.焊接的注意事項(xiàng) 焊接時(shí)，用細(xì)導(dǎo)線連接電路圖中的各元器件。導(dǎo)線與元器件接觸焊接時(shí)，需把導(dǎo)線外面的絕緣層刮凈。在電子制作過程中，有許多值得大家注意的地方。必須多加注意，才不會(huì)損壞元器件，更會(huì)避免一些不必要的危險(xiǎn)?，F(xiàn)將制作時(shí)的重要注意事項(xiàng)概括為以下幾點(diǎn)：3.1 使用電烙鐵焊接元器件時(shí)的注意事項(xiàng) 良好的焊接是實(shí)驗(yàn)成功的重要保證；反過來說，焊接不良，往往會(huì)使實(shí)驗(yàn)失敗，甚至損毀元器件。雖然焊接技術(shù)并不復(fù)雜，但如果認(rèn)為它操作簡(jiǎn)單而掉以輕心，也會(huì)造成種種不良后果。所以應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）電烙鐵焊接音樂集成芯片的時(shí)候，一定要等電烙鐵加熱后，拔掉電源插頭，用電烙鐵的余熱焊。否則，溫度過高的焊接，會(huì)燙壞音樂芯片。（2）焊接揚(yáng)聲器的時(shí)候，一定要將連接電源正、負(fù)極的導(dǎo)線分別焊接在揚(yáng)聲器標(biāo)有“”、“”符號(hào)的一端。揚(yáng)聲器的下方還有兩個(gè)類似焊點(diǎn)的地方，如果錯(cuò)將導(dǎo)線焊在那兒，揚(yáng)聲器就會(huì)損壞，不能使用了。 （3）烙鐵使用日久后，烙鐵頭容易被“燒死”，即在表面出現(xiàn)一層黑色氧化物，而且變得凹凸不平?！盁馈钡睦予F頭很難熔化和沾取焊錫，需用銼刀將它重新挫亮。盡量使用市場(chǎng)上出售的空心焊錫絲，它是將焊錫做成直徑24毫米的細(xì)管狀，在管內(nèi)裝進(jìn)松香粉。使用這種焊錫絲，能保護(hù)烙鐵頭不易被“燒死”。（4）使用電烙鐵一定要注意安全，使用前用萬用表測(cè)一下電烙鐵電源插頭兩端的電阻是否為正常值。正常時(shí)20瓦烙鐵的電阻約2000歐，45瓦的為1000歐，75瓦的為600歐，100瓦的約500歐。電源插頭與電烙鐵外殼、烙鐵頭之間的電阻應(yīng)接近無窮大，否則說明這把電烙鐵漏電，不能使用。3.2 使用萬用表測(cè)量時(shí)的注意事項(xiàng) （1）.用萬用表測(cè)量電阻時(shí)，不能用兩只手同時(shí)捏住電阻的兩端，那樣會(huì)把人體電阻并聯(lián)在被測(cè)電阻上，使測(cè)量讀數(shù)變小。（2）每次測(cè)量前，必須核對(duì)轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置是否符合測(cè)量要求。在不能估計(jì)被測(cè)量的數(shù)值時(shí)，應(yīng)把量程選在最高檔位上，然后逐漸降低。（3）不能在測(cè)量過程中旋動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，尤其時(shí)在測(cè)試高電壓或大電流時(shí)更是這樣。4.報(bào)警器的安裝與應(yīng)用 此款報(bào)警器的電路比較簡(jiǎn)單，不用調(diào)試，通電即能正常工作。它可以應(yīng)用于多種場(chǎng)合。具體使用方式如下：4.1 用于門窗報(bào)警器本產(chǎn)品用門窗磁控報(bào)警器上，有小偷破門或從窗戶中而入時(shí)，此報(bào)警器會(huì)發(fā)出110分貝以上的報(bào)警聲，引起主人注意。此產(chǎn)品也廣泛應(yīng)于手機(jī)套中的報(bào)警器，當(dāng)有小偷要偷他人手機(jī)時(shí)，此報(bào)警器會(huì)發(fā)出尖銳的報(bào)警聲。如果要將此款報(bào)警器作為門窗防盜報(bào)警器應(yīng)用時(shí)，使用離合開關(guān)或一根細(xì)長(zhǎng)的包絡(luò)線，均可實(shí)現(xiàn)此目的。4.1.1 制作離合開關(guān)離合開關(guān)由動(dòng)接觸片和靜接觸片以及底板組成。接觸片用0.50.8毫米厚的磷銅片制成，其尺寸如圖41所示。加工時(shí)，先將磷銅片剪成10毫米寬的銅條，并用直徑3.2毫米的鉆頭按圖示鉆孔，然后沿虛線彎折做成兩個(gè)接觸片。在動(dòng)接觸片上還要擰一只直徑3毫米的螺絲作頂桿，螺絲的長(zhǎng)短在調(diào)整時(shí)決定.底板用一塊長(zhǎng)75毫米，寬15毫米，厚12毫米的絕緣性能良好的膠木板加工制成。最后用直徑3毫米的空心銅柳釘套上兩個(gè)焊片，再將接觸片鉚在底板上,一只簡(jiǎn)單的離合開關(guān)便做成了。 3.23.2281281 15 10 15201015 3.22 底 板 15657512 圖41 離合開關(guān)制成后的效果如圖42所示： 焊片 m3螺絲 底板 圖42 使用時(shí)，將離合開關(guān)安裝在門框上，同時(shí)在門上裝一塊如同43所示的檔板，檔板的材料可選用鐵板，鋁板或銅板。 3.22 圖 43 擋板的固定位置對(duì)準(zhǔn)動(dòng)靜接觸片上的頂桿，在門合上時(shí)檔住頂桿使離合開關(guān)處于斷開狀態(tài)。這樣，當(dāng)門關(guān)上時(shí)，離合開關(guān)被檔板頂開，開關(guān)不通，報(bào)警器不工作（見圖）；當(dāng)門被推開，動(dòng)接觸片馬上彈出與靜接觸片接觸（見圖）報(bào)警器接通電源立即發(fā)出警報(bào)聲。412 采用包絡(luò)線用于門窗報(bào)警器采用包絡(luò)線用于報(bào)警器時(shí)，可將電路圖改裝如下：圖 45即將一細(xì)長(zhǎng)漆包線將兩端頭分別接接線柱a,b，由于vt1的發(fā)射結(jié)被漆包線短接，vt1處于截止?fàn)顟B(tài)，揚(yáng)聲器不發(fā)聲。漆包線可以布置在門窗或需要保護(hù)的貴重物品上，如有歹徒破窗而入，勢(shì)必弄斷漆包線，vt1迅速導(dǎo)通，揚(yáng)聲器就會(huì)發(fā)出響亮的“伍鳴”警報(bào)聲，歹徒聞風(fēng)而逃。4.2 報(bào)警器的攜帶如果報(bào)警器需要攜帶時(shí)，可給它的裝入一個(gè)外殼。外殼用58毫米厚的木板或五合板制作，也可以選用大小合適的塑料盒作外殼。為了縮小體積和減輕重量，電源e采用兩節(jié)7號(hào)電池，電池盒選用市售的成品或自制。它的外形與尺寸如圖46所示： 圖 46當(dāng)外出時(shí)，可將其裝入包內(nèi)，如果遇到小偷，即可迅速撥動(dòng)報(bào)警器的防盜報(bào)警開關(guān)。報(bào)警器即刻發(fā)出報(bào)警音，使小偷驚慌失措。43 報(bào)警器的其它應(yīng)用報(bào)警器除了有防盜報(bào)警功能外，在人們?nèi)粘Ｉ钪幸灿袕V泛應(yīng)用。例如，可把該報(bào)警器裝進(jìn)玩具警車或玩具消防車?yán)?，在車子開動(dòng)時(shí)，報(bào)警器就發(fā)出報(bào)警聲，客人增添緊張氣氛；在醫(yī)院病房中，如患者出現(xiàn)緊急情況需要急救時(shí)，也可按下該報(bào)警器；或在餐廳用餐時(shí)，如需要服務(wù)員幫助時(shí)，可按下報(bào)警器來作為提示。第五章 中國家用防盜報(bào)警器市場(chǎng)前景分析中國家用防盜報(bào)警器產(chǎn)品起步較晚，但近幾年正以每年30%的速度增長(zhǎng)，并且發(fā)展?jié)摿薮?，眾多的企業(yè)已看準(zhǔn)了個(gè)人用戶及家庭用戶家用防盜報(bào)警器這一市場(chǎng)，可以預(yù)計(jì)防盜報(bào)警器產(chǎn)品即將走入千家萬戶的生活（歐美等發(fā)達(dá)國家防盜報(bào)警器家庭普及率已達(dá)70%以上）。我公司的多功能安全家用防盜報(bào)警器系統(tǒng)的推出正是好時(shí)候，只要經(jīng)銷商和我們通力合作，大家共同努力，我們一定會(huì)獲得豐厚的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。 5.1 市場(chǎng)前景 隨著我國的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的安全意識(shí)也得到了相應(yīng)的提高。由于入室搶劫、偷盜等諸多社會(huì)問題的出現(xiàn)，人們也對(duì)自己的安全問題出現(xiàn)空前的憂慮和關(guān)注。為保障自身的人身和財(cái)產(chǎn)安全，中國許多的城市都出現(xiàn)了象鳥籠一樣的防盜網(wǎng)，鐵甲般的防盜門等“獨(dú)特”景觀。這些措施在局部給主人帶來安全的同時(shí)，卻也給社會(huì)和自己留下了不安全的隱患。它首先影響了城市的形象,還有一旦發(fā)生火災(zāi)消防員也很難及時(shí)進(jìn)行救治而危及到住戶的安全。其次，日久的風(fēng)吹雨淋、老化腐蝕容易造成高空墜物殃及無辜，另外縱使安裝了防盜網(wǎng)入室謀財(cái)害命的事也屢屢發(fā)生。所以拆除防盜網(wǎng)就勢(shì)在必行了，已有幾十個(gè)城市立法，強(qiáng)行拆除金屬防盜網(wǎng)，這就給防盜報(bào)警器材提供了很大的商機(jī)。 許多的店鋪、倉庫、別墅、酒店分布比較分散，有時(shí)人力很難監(jiān)管，也經(jīng)常發(fā)生偷盜、火災(zāi)等重大安全事故。如何防患于未然，防盜報(bào)警器裝置就可勝任這些工作。 隨著國家智能化建筑的推廣和普及，防盜報(bào)警器也是其中的一部分。 5.2 產(chǎn)品