555定时器光控防盗报警电路课程设计报告(含电路图)资料.docx

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1、红外线放射电路的功能是利用红外线发光二极管放射光脉冲，从而实现电路对人或物体的感应。红外线接收电路的功能是利用光敏元件接收放射出来的光脉冲，并且将光脉冲信号转化为电信号，同时对其进行放大。声光报警电路的功能是当有人体或物体接近防盗报警电路时，通过声音和显示信号提示主子。时间延迟和自动喷洒电路的功能是当声光报警一段时间之后自动喷洒麻醉剂来爱护财产。电源电路的功能是为上述全部电路供应直流电压，该电路也可采纳电池供电，但须要留意的问题是选择合适电池的指标参数与电路相兀配。关键词防盗报警/红外线/555定时器/I.M567锁相环频率解码器二、1.M567内部结构及工作原理15第三节继电器17第四章个人

2、总结18参考文献21附录21附录1简易光控防盗报警电路总图22附录2元件参数列表23第一章光电报警电路的应用随若时代的不断进步，人们对自己所处环境的平安性提出r更高的要求，尤其是在家居平安方面,不得时常刻留意那些不速之客。所以作为新代的智能家居平安防盗报警器系统就应运而生.并日益受到广泛的？g视和运用。另外，为了进一步规范住宅小区利能化建设，建设部特殊制定了智能小区的等级标准，依据其要求智能小区中必需具有平安防范、信息管理、物业管理和信息网络等系统。因此小区平安防范系统建设已渐渐纳入很多小区建设的必备项目中/以深圳为例，几乎全部新建的住宅楼盘都预装防盗系统，并禁止安装防盗网，而上海、广州、温州

3、、南昌等地更是花费重金拆除了防盗网,其防盗功能则必需由电子防盗系统来完成。因此，家庭安防系统必将有很大的发展，并且也将从北京、上海、广东等发达城市向内地扩散开来，形成一个全新的朝阳产业.第节+设计要求1 .要求电路能够通过感应装置，检测出是有物体接近所要爱护的财产。2 .要求电路当判定有物体接近时，能过通过声光形式报警。3 .要求电路当发出警报一段时间T后,能够自动喷洒出麻醉剂。4 .耍求电路可以依据须要，调整喷洒出麻醉剂的等待时间T。第二节简易光电报警电路模块图简易光控防盗报警电路的总体框架图如图1所示。它由红外线放射电路、红外线接收电路.选频及声光报警电路、时间延迟电路，自动喷洒麻醉剂电路

4、和电源电路6部分构成的。图1荷易光控报警防盗报警电路的总体框图红外线放射电路的功能是利用红外线发光二极管放射光脉冲，从而实现电路对人体或物体的感应。红外线接收电路的功能是利用光敏元件接收放射出来的光脉冲，井口将光脉冲信号转化为电信号，同时对其进行放大。声光报警电路的功能是当有人体或物体接近防盗报警电路时，通过声音和显示信号提示主子。时间延迟和自动喷洒电路的功能是当声光报警一段时间之后自动喷洒麻醉剂来爱护财产。电源电路的功能是为上述全部电路供应直潦电压，该电路也可采纳电池供电，但须要留意的问题是选择合适电池的指标参数与电路相匹配。第三节工作原理一、电源电路图2电源供电电路电源电路的设计可以采纳两

5、种方法来实现：第一种方法是采纳电池供电，但须要留意的问题是选择合适电池的指标参数与电路相匹配：其次种方法就是采纳上图所示电路.，电路干脆从电网供电，通过变压器电路、整流电路、滤波电路和稳压电路将电网中的220V沟通电转换为+12V和+5Y的直流电压。电路中的变乐器采纳常规的铁心变压器，整流电路采纳二极管桥式整流电路,，C3、C5、C4、C6、C7、CS和C6完成滤波功能，桎压电路采纳三端桎压集成芯片1.M7812和1.M7805来实现。其中+5V电源主要用来给1.M567芯片供电.二、红外放射电路图3红外放射电路双束红外线放射电路(如图)：由块时基集成电路近555及其外的阻容元件构成一多谐振荡

6、器，频率f=1.443(Rl+2R)XCl),本电路设在140OHZ左右。合上开关SA,放射器就放射出两束相距IoCm的调制红外线，照辘在红外接收管上，作为报警的信号源。但是考虑到实际中电源开启后防止人未探开就发生误报警，在更位端加个延时夏位电路。电源开启段时间后对电容C9充电充溢后4湍复位，电路起振。三、红外接收电路图4红外接收电路信号接收处理上如图）：两只光电接收管分别接收一束红外光，并将其转化为相同频率的信号电压，经过红外线经两个三极管组成的全频放大电路放大后送入锁相环频率解码集成电路1.M567进行选频，四选频电路图5选频电路选频电路主要由锁相环频率解码器1.M567及相关元件组成，其

7、中心频率f=ll.IRsCn,变更RX或者C、的数值，可使中心频率变更,当外加在1.M567第3引脚上的外来信号频率与选频电路的中心频率一样时,1.H567第8引脚便必低电平,当外来信号与中心缴率不一样时，8引脚置海电平。五、声光报警电路图6声光报警电路声光报警电路（如图叫），它主要由多谐振荡电路、音频振荡电路及稳压电路组成。当红外放射电路放射出的两束红外线同时被遮断时，接收选频电路失去与中心频率相一样的外来信号，1.M567第8引脚马上跳变为高电平，555芯片被置位导通.555起先振荡，发光二极管1.ED点亮并起先闪耀，扬声器发出类似警车笛声一一这样做的目的是对歹徒有肯定的震慑作用，将其吓走

8、。假如只有一束红外线被遮断或两束红外线非同时被遮断，则该报警电路不会报警，因此可防止小动物闯入警戒范围内而引起的误报警，提高了其牢把性。六、时间延迟及麻醉喷射电路图7时间延迟及麻醉喷射电路图五中，由NE555组成的左半部电路为时间延迟电路。该电路主要由两部分组成：一是整流和灌波电路：二是由NE555集成电路构成的单稳态电路.前端电路的输出电压V,首先经过二极管D5和D6整流，再经过电容Cl滤波，则在NE555集成电路的TREG端产生了触发电平信号.当接收到红外线脉冲时，前端电路输出电压Vl经由整流和滤波在TRIG端产生个高电平信号，由NE555集成电路构成的单稳态电路特性可知，输出端Q输出低电

9、平：当由于人体或者物体的阻隔，没有接收到红外线脉冲时，前端电路没有输出电压VI,则TRlG端输入为零，单稳态电路接收到触发信号，输出端Q输出为高电平并保持一段时间。延迟时间由可变电阻R2和电容C2的数值确定,通过调整可变电阻的大小，可以变更延迟时间的长短,以适合不同场合的应用.该图的右半部分为麻醉剂开关电路。由于电磁阀通过的是大电流、在功率，而直流电源般无法供应很大的电流和功率，闪此电磁阀须要沟通供电,从而电路中的开关须要采纳继电器电路.，而一般NE555集成电路的输出电流无法驱动维电器，因此须要加入电流放大电路.由在极管构成的电流放大电路是一种比较典型和简洁的电路，其中RlO为限为电阻,防止

10、输入电流过大烧毁在极防。04为共放射极电路，当输出端Q为高电平常，三极管导通饱和，将辘入电流放大倍；当输出端Q输出低电平常，三极管截止，无电流通过。继电罂连接Q5的集电极，当有电流驱动时,开关吸令，电磁阀通电，麻醉剂喷洒出；当无电流驱动时，开关断开，电磁阀不通电，没有麻醉剂喷洒出，同时在维电落两端并联一个二极管实现爱护.第二章主要器件的运用说明第一节555定时器一、内部结构及引脚功能555定时器电路是一块介于模与数字电路的一种混合电路，由于这种特殊的地位，故555定时电路在报警电路、限制电路得到了广泛的应用。下图为555的内部电路，从图上可以看出，其仅有两个比较渊、一个触发潺、一个倒相黯、放电

11、管和几个电阻构成，由于比较器电路是一个模拟器,而触发器电路为数字电路,故其为混合器件。图8555内部结构及引脚图555为一8脚封装的器件，其各引脚的名称和作用如下:1脚一GND,接地脚2脚一T1.,低电平触发端3脚一Q,电路的输出端4脚一/艮、身位端，低电平有效5脚一YC电压限制端6脚一TH,阈值输入端7脚一DIS,放电端8脚一%,电源电压端，其电压范围为：3-18V二、555的功能描述上图中当V_C不外接电压时,三个电阻对电源电压进行分压,每个电阻上的压降为3%,则两个比较器的同相湍的输出电压分别为：1323VCC13VCC1O导通13VCC1保持不变保持不变23VCC13VCC1O导通23

12、VCC13VCC11截止表1555的内都触发电平表格三、555的应用1、单稳类电路作用：定延时，消抖动，分（倍）频，脉冲输出，速率检测等。2、双稳类电路作用：比较器，锁存器，反相器，方波输出及整形等.3、无稳类电路作用：方波输出，电源变换，音响报警,玩具，电控测量,定时等。四、555管脚图图9555外部引脚图其次节1.M567一、1.M567管脚功能IC2是1.M567。1.M567是片锁相环电路,采纳8脚双列直插塑封。其、脚外接的电阻和电容确定f内部压控振荡器的中心频率f2,f2*l.IRC。其、脚通常分别通过一个电容器接地，形成输出滤波网络和环路单级低通波波网络。脚所接电容确定锁相环路的捕

13、获带宽：电容值越大，环路带宽越窄。脚所接电容的容量应至少是脚电容的2倍。脚是输入端，要求输入信号225mV0脚是逻辑输出端，其内部是一个集电极开路的三极管，允许最大漉电流为100mAjM567的工作电压为4.759V,工作频率从直流到500kHz,静态工作电流约8m01.M567的内部电路及具体工作过程特别困难，这里仅将其基本功能概述如卜.：当1.M567的脚输入幅度N25mk频率在其带宽内的信号时,脚由高电平变成低电平,脚输Hl经频率/电压变换的调制信号；假如在器件的脚输入音频信号，则在脚输出受脚输入调制信号谢制的调频方波信号。在图4的电路中我们仅利用了1.Y567接收到相同频率的我波信号后

14、脚电压由高变低这一特性，来形成对限制对象的限制二、1.M567内部结构及工作原理1.M567为8脚直插式封装，其内部结构、引脚定义及外围元件连接方法如下图所示。1.M567内部包含了两个签相器PDl及PD2、放大器NIP、电压限制振荡器VCO等单元电路。鉴相器PDl、PD2均采纳双平衡模拟乘法器电路，在输入小信号状况下（约几卜mV）,其输出为正弦鉴相特性，而在输入大信号状况卜.（几百mV以上），其输出转变为线性（三角）鉴相特性“锁相环路输出信号由电压限制振荡器VCo产生，电压限制振荡器的自由振荡频率（即无外加限制电压时的振荡领率）与外接定时元件RTCT的关系式为：fll.IRTCToScmat1cDtegram图101.M567内部结构图选用适当的定时元件，可使1.M567的振荡频率在0.OlHz-500kHz范围内连续变更。电路工作时，输入信号在鉴相涔PDI中与VCO的输出信号鉴相，相差信号经滤波回路波波后，成为与相差成肯定比例的电压信号,用丁限制VOC输出频率f跟踪输入信号的相位变更。若输入信号频率落在锁相环路的捕获带内，则环路锁定，在振荡器输出频率与输