1、 本科毕业设计 （ 20 届） 具有门卫功能的报警器设计 所在学院 专业班级 电子信息工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 - 1 - 摘 要 随着生活水平的不断提高，人们对自身以及家人的安全投入了越来越多的重视，由此产生了人们各种不同的安全报警装置的需求，但是一些 传统意义上的报警装置已不能满足人们的需要，同时一些报警装置在提供安全报警的同时也存在一定的安全隐患。声光报警器是一种非常符合现代人们需求的报警装置。声光报警器是 通过声音和各种光来向人们发出示警信号的一种不会引燃易燃易爆性气体的报警信号装置。本文设计了一个声光报警器，白天它能自动开与关单位的大门，有人进出时门自动
2、打开，进出过后门自动关闭。夜晚大门停用后，本装置可转作报警器，一旦有人走近大门即产生报警，以告知门卫开小门放人进入。 通过对电路的仿真和硬件的调试达到了预期的效果，具有一定的实用价值。 关键词： 报警器 ；声光报警；自动控制 - 2 - Abstract With the continuous improvement of living standards,People put themselves and the safety of their families more and more attention, which results in a variety of security a
3、larm.But some traditional alarm device can not meet peoples needs, while some alarm at the same time providing security alarm there are some security risks.Sound and light alarm is a very consistent with the needs of modern people.Sound and light alarm sounds and a variety of light through to send w
4、arning signals to people that would not ignite flammable gas alarm signaling device.This design of a sound and light alarm, it can automatically open and shut the door unit, it was out the door automatically opens, and out the door after the automatic shut down. Disable the door the night after the
5、alarm of the device can pretend, if someone approached the door that is an alarm to inform the guard opened the door to let people enter. On circuit simulation and hardware debugging to achieve the desired effect, with some practical value. Key words: alarm;sound and light alarm;automatic control -
6、3 - 目 录 1 引言 . - 1 - 1.1 报警器的概述 .- 1 - 1.2 报警器的应用 .- 1 - 1.3 本课题所需达到的目标 .- 2 - 2 总体设计 . - 3 - 2.1 多种方案介绍 .- 3 - 2.1.1 声控防盗报警器 . - 3 - 2.1.2 微波防盗报警器 . - 3 - 2.1.3 红外声光防盗报警器 . - 3 - 2.2 方案的最终选择 .- 4 - 3 电路设计 . - 5 - 3.1 电路设 计方框图 .- 5 - 3.2 红外声光报警器的电路设计 .- 5 - 3.2.1 信号检测电路 . - 5 - 3.2.2 信号放大电路 . - 6 -
7、3.2.3 信号选择电路 . - 7 - 3.2.4 自动门电机控制电路（正转部分） . - 8 - 3.2.5 自动门电机控制电路（反转部分） . - 9 - 3.2.6 报警变换电路 . - 10 - 4 元器件的选择 . - 12 - 4.1 传感器的选择 .- 12 - 4.2 芯片的选择 .- 13 - 4.3 电机的选择 .- 18 - 5 红外声光报警器的制作 . - 19 - 5.1 电路板的制作 .- 19 - 5.2 电路的焊接 .- 20 - 5.3 制作中遇到的问题及总结 .- 21 - 6 电路调试 . - 22 - 6.1 放大电路的调试 .- 22 - 6.2 电
8、机正反转电路的调试 .- 23 - 6.3 报警电路的调试 .- 23 - 6.4 调试过程中遇到的问题及总结 .- 24 - 7 结论 . - 25 - - 4 - 致 谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . - 27 - 附录 1 系统实物图 . - 28 - 附录 2 电路图与 PCB 图 . - 29 - 附录 3 毕业设计作品说明书 . - 30 - - 1 - 1 引言 1.1 报警器的概述 报警器 (alarm)是一种为防止或预防某事件发生所造成的后果，以声音、光、气压等形式来提醒或警示我们应当采取某种行动的电子产品。随着科技的进步，机械式报警器越来 越多地被先进的电子报警器
9、代替，经常应用于系统故障、安全防范、交通运输、医疗救护、应急救灾、感应检测等领域，与社会生产密不可分。 1.2 报警器的应用 1） .报警器在汽车方面的应用， 在车体上合理布置报警器 ， 利用超声波测量汽车与障碍物距离 ,实现汽车前行和倒车时与障碍物之间距离的检测 ， 通过 LED点阵实时显示距离 ,使汽车避免和障碍物发生碰撞 。 汽车防撞报警器具有测距速度快、准确度高、易于实现等优点 ,具有很好的应用前景 。 2） .报警器在工业生产方面的应用， 可燃性气体报警器是工矿企业、社会公用和环境保护等领域必备的生产安全 装备。为了能够准确有效地对工业现场的可燃气体进行连续自动的多点检测， 产生了
10、一种基于工业以太网技术的可燃性气体报警器。 该 可燃性气体报警器能够实现现场气体远程检测，具有气体浓度显示和声光报警功能，并且提供了工业以太网接口，可以将检测到的数据通过工业以太网上传给上位机 。 3） .报警器在医疗方面的应用， 许多偏瘫、截瘫、婴儿患者以及由其它疾病所致二便失禁、长期卧床的患者 ,尤其是中风偏瘫、颅脑外伤等病人需进行输液、应用降低颅内压药物治疗的患者 ,二便失禁 ,次频量多 ,无规律 ,陪护人员难以掌握 ,若不能及时换掉湿尿布 ,极易发生 并发症 -褥疮、尿布湿疹、皮肤搔痒等 。 因此 ,为使患者床铺保持干燥、清洁、舒适、预防卧床并发症的发生 ,研制了受湿报警器 。通过临床
11、验证 ,病人二便后 ,能及时准确地发出信号 。 为护理病人提供了有利条件 ,减少了并发症 ,提高了治愈率 。 4） .报警器在生物学方面的应用 ， 细胞培养机远程报警器是用于生物制品细胞培养工序中 ,监测细胞培养机是否正常运行的一种远程报警装置 。 常规报警装置一般只能实现就地声光报警 ,缺乏远程电话报警功- 2 - 能 .最新 的报警装置弥补了常规报警装置的不足 ,不但能实现细胞培养机停转后的现场声光报警 ,还实现了远程异地报警 。 远程报警器使操作人员在任何地方都可获得细胞培养机发生停转故障的信息 ,不但使操作人员从单一低效的就地监检值班中解脱出来 ,而且还能及时返回机房排除故障 ,避免或
12、减少产品损失 。 此外 ,报警器还可用于温度监测及超温远程报警 ,即可同时监测细胞培养机是否停转和恒温孵室是否超温 ,远程报警器为大规模细胞培养提供了更为有效、更为可靠的监测管理 6。 5） .报警器在防盗方面的应用 ， 利用对射式红外线传感器、无线电收发模块、数字编译码双功能集成电路及 LED 数码管等器件 ,设计了红外探测无线遥控数显防盗报警系统 。 它是利用人眼观察不到的红外 线光束 ,组成无线检测区域 。 当人或物体遮挡住红外线光束时 ,探测器输出探测信号 ,启动发射机工作 。接收机收到由发射机发送的无线遥控编码信号后 ,再经一系列电路处理 ,输出控制信号 ,触发音响器报警 ,提醒值班
13、人员注意 ,同时数码显示器亮 ,显示报警地点 。由于该系统采用了数字编码技术 ,因此一台接收主机可以设置数台报警分机 ,可同时监视多个报警点 。 整体装置为模块化结构 ,具有对光容易、工作稳定、免调试等特点 ,报警半径约为 1 000 m 左右 ,适合在家庭、商店、仓库、果园等场所使用 。 1 1.3 本课题所需达到的目标 本课题的研究目标是 设计并制作一款起门卫作用的报警器。该装置可自动开与关单位的大门。在白天，有人进出门时，该装置可通过红外自动感应人体，从而发出声光，提醒保安人员有人靠近，同时自动打开门，在人员进入后，自动关闭大门。在夜晚，大门停用后，本装置可转作报警器，一旦有人靠近，装置
14、会发出声光警报，提醒保安人员有人靠近，在保安确认情况后，决定是否开小门让其进入。该款报警器主要运用在一些工厂，仓库以及庄园等地。本课题的研究如能达到预期的目标，将对企业尤其是一些小型企业起到很好地帮助。 - 3 - 2 总体设计 2.1 多种方案介绍 目前市场上充斥着各 种各样的报警器。例如声控防盗报警器，微波防盗报警器，烟雾报警器，红外声光防盗报警器等等。他们在人们的日常生产生活中发挥着积极作用的同时也存在不同的优缺点。 2.1.1 声控防盗报警器 声控报警器的工作原理是：该装置的电路能根据物体的撞击，行人的脚步声、车辆行驶的震动声作为触发信号，使蜂鸣器发出报警信号，也可改用 LED 做为报
15、警信号，或者两者兼有。该报警装置存在灵敏度低，抗干扰性差等缺点。 2.1.2 微波 防盗报警器 微波防盗报警器的工作原理是：该报警器由微波多普勒探头和主机两部分组成，首先多普勒 探头将电磁波辐射到周围空间，产生一个立体的微波警戒场，当有人进入这个范围时根据电磁波多普勒效应，人体的反射波会使其频率与幅度发生变化，从而使其电压发生波动该波动经放大被送到主机进行鉴别并触发警报。该技术精度较高能但同时存在制作成本高，难度大，维护麻烦，而且对人体存在危险。 2.1.3 红外声光 防盗报警器 红外声光报警器的工作原理是：该报警器装了一个热释电远红外被动式传感器，它在检测到人体红外线后产生微弱的信号，该信号
16、经过放大器的放大后，转变成高电平被传输到自动控制电机，电机在进行鉴别后自动开关门或发出声光警报。 - 4 - 2.2 方案的最终选择 通过对各种方案的综合对比考量，我最终确定了要设计并制作一款红外声光防盗报警器。因为相对其他防盗报警器而言，它存在不需要发射源，灵敏度高，控制范围大，隐蔽性好，成本低，技术相对稳定，对人体不存在危害等优点。 - 5 - 3 电路设计 3.1 电路设计方框图 红外声光报警器方框图如图 3-1 所示，电路总共由三部分组成： 1、人体感应信号产生及放大电路，它负责该报警装置的侦查探测。 2、自动门电机控制电路，它负责连接门电路，实施具体的操作。 3、报警变换电路，它负责白天自动开关门与夜晚报警的转化。 图 3-1 报警器方框图 3.2 红外声光报警器的电路设计 3.2.1 信号检测电路 其电路图如图 3-2 所示： 信号的一级放大 信号的二级放大 电机自动控制 声光报警提醒 白天白天 检测信号 电路转换系统 夜晚
