① 電子畢業設計課題:(防盜報警器的設計)
具有遙控功能的客車防盜報警器的設計與實現
吳祖國
(解放軍電子工程學院 安徽合肥 230037)
本文所介紹的多功能客車防盜報警器系為國內某高檔客車所設計,採用超聲波技術,利用PIC單片機作為核心控制器件。該防盜報警器在車門被非法打開、門窗玻璃被打碎、車體受外力撞擊時通過汽車喇叭發出報警聲。
http://www.chinaecnet.com/xsj04/xsj054342.asp
第一章 緒 論
1.1 前言
近年來,隨著改革開放的深入發展,人民的生活水平有了很大提高。各種高檔家電產品和貴重物品為許多家庭所擁有,並且人們手中特別是城市居民的積蓄也十分可觀。因此,越來越多的居民家庭對財產安全問題十分關心。目前,許多家庭使用了較為安全的防盜門,如果再設計和生產一種價廉、性能靈敏可靠的防盜報警器用於居民家中,必將在防盜和保證財產安全方面發揮更加有效的作用。為此,提出「雙路防盜報警器」的設計任務。
該報警器適用於家庭防警、也適用於中小企事業單位。其特點是靈敏、可靠,一經觸發,可以立即報警;也可以延時1~35S(秒)再報警,以增加報警的突然性與隱蔽性。報警時可以發出類似公安警車的報警聲之外,兩只警燈還可同時交替閃亮,增加了對犯罪分子的威懾氣氛。
http://www.happycampus.com.cn/pages/2005/03/20/D163401.html
這個資料字可以滿足你了
② 求簡單的門窗防盜報警裝置電路圖 要求用到霍爾感測器 或光電感測器的一種
你把這個干簧管改接為霍爾霍爾感測器線圈即可。
③ 請利用超聲波感測器設計一個汽車倒車防撞裝置
你做設計啊?
④ 急求一份超聲波防盜報警器的課程設計,大概5000字,有的請發我郵箱707903945qq@com
摘 要:
本次設計介紹了利用超聲波敏感器件作為發射頭和接受頭, 發射器向被探測區域發射等幅超聲波,接收器接收反射回來的超聲波,在沒有移動物體進入被探測區域時,反射回來的超聲波是等幅的。當有活動的物體進入探測區域時,反射回來的超聲波幅度不等,並且不斷變化,接收電路檢測到變化的信號控制電路做出反應即驅動報警。
目 錄
1. 前言 ---------------------------------------------------------------------------------------1
2. 總體方案設計 -------------------------------------------------------------------------2
2.1. 方案比較 ------------------------------------------------------------------------------- 2
2.2. 方案選擇與論證------------------------------------------------------------------------4
3. 單元模塊設計 -------------------------------------------------------------------------4
3.1. 單元模塊功能介紹及電路設計--------------------------------------------------------4
3.2. 單元模塊的連接關系 ------------------------------------------------------------------15
4.參數計算 --------------------------------------------------------------------------------16
5.設計總結與體會----------------------------------------------------------------------- 17
參考文獻 ------------------------------------------------------------------------------------- 18
總設計圖 ------------------------------------------------------------------------------------- 19
1 前言
可以探測活動物體的超聲波探測器有著廣泛的用途 。例如,自動開關門的檢測 、控制器;電梯自動啟動器;防盜報警探測器等。這種探測器的特點是可以判斷被探測區域 內有無活動的人動物或其它移動的物體,控制圍較大 ,可靠性高。
這種超聲波探測器具有兩種典型結構:其一是發射器和接收器相對放置,物體擋住超聲波的傳播路徑時即被檢測到物體的存在,這種結構類似於紅外線防盜報警器的道理。另一種應用較廣泛的結構是超聲波發射器和接收器並排放在一起。發射器發射超聲波,接收器接收反射回來的超聲波,通過反射的超聲波可以判斷有無被探測物體的存在,及存在的距離等。本文介紹的是超聲波移動物體探測器。測器的基本原理是:發射器向被探測區域發射等幅超聲波,接收器接受發射回來的超聲波,在沒有移動物體進入被探測區域時,反射回來的超聲波是等幅的。當有活動的物體進入探測區域時,反射回來的超聲波幅度不等,並且不斷變化,接受電路檢測到變化的信號控制電路做出反應即驅動報警。
本設計中的超聲波防盜報警器具有以下功能和特點:偵測范圍 10米;在有效范圍內偵測到有物體移動時,延時約 2 0秒發出聲、光報警,以便使用者進入時有切除警報的可能;發出聲、光報警信號經2分鍾後能自動撤除警報,以便重復偵測報警。
2總體方案設計
2.1 方案比較
2.1.1 方案一
該方案如圖1所示,由51單片機產生40K頻率信號,經過整形後送到超聲波發射器驅動其發出超聲波,反射器向被探測區域發出等幅超聲波,接收器接收反射回來的超聲波,當沒有物體進入被探測區域時,反射回來的超聲波是等幅的;當有物體移動時,接收器接收到的超聲波幅度不等,並且不斷發生變化,接收電路接收到信號後,經過放大檢波濾波後,又經過電平比較後,轉換成電平信號,由單片機檢測到後,進行延時處理,處理後驅動報警電路從而發生聲光報警。
圖1 基於單片機控制的超聲波報警
2.1.2 方案二
本超聲波防盜報警器是採用敏感元件T40-16,R40-16作為超聲波發射、接收感測器,利用該感測器的特殊性能來控制報警電路。這種感測器具有良好的溫度特性和耐振動、抗沖擊等特點 。反射器向被探測區域發出等幅超聲波,接收器接收反射回來的超聲波,當沒有物體進入被探測區域時,反射回來的超聲波是等幅的;當有物體移動時,接收器接收到的超聲波幅度不等,並且不斷發生變化,接收電路接收到信號後經過放大、檢波、電平比較、電平檢測、執行機構,使報警電路產生聲、光報警。其整個電路的方框圖見圖 2 。發射器由時基電路555和4069構成,組成40kHz的頻率發生器。接收器的組成是:接收到的信號經過RC濾波後,再經過運算放大器作為前級放大;放大的信號經過二極體進行幅度檢波後,在所探測的區域沒有物體移動時輸出為零,當存在活動的物體即有電壓信號,再經過濾波和運放放大,經二極體整流後得到比較平滑的直流電平; 得到的直流電平延時1S後送至一個由運算放大器組成的比較器,進行電平比較檢測 ,有物體移動時輸出為低電平,產生一個負脈沖觸發後級的單穩電路等延時器件 。當有物體在探頭前移動時,報警系統延時約 2 0秒報警,以便使用者自己能通過按鍵關閉系統。系統的聲、光報警設置在兩分鍾左右,兩分鍾後 ,系統自動撤除報警,以便重復監測。
圖 2 超聲波防盜報警裝置
2.2 方案論證與選擇
方案一是採用單片機進行控制,這樣電路復雜程度將會增加,而且還要進行軟體設計,成本將會增加,工作量將會加大。鑒於此,我選用方案二,這樣可以使電路比較簡單實用,而且也不會涉及到軟體設計,不但可以節約成本,而且實現起來簡單方便。
3. 單元模塊設計
下面我將對我設計的各個摸塊電路進行詳細地敘述
3.1 單元模塊功能介紹及電路設計
3.1.1超聲波發射模塊
發射器採用通用的 NE55時基集成電路,它的晟大優點是電路較簡單、調整方便,而且頻率穩定。在時基電路的輸出端接了反相器,為的是提高時基電路帶負載的能力,同時也起到對輸出波形整形的作用。經這兩極反相器驅動超聲波發射頭,通過發射頭內部的陶瓷激勵器和諧振片轉換成機械振動信號 ,經錐形輻射口將40kHz的方波信號以最大的聲壓能級向空間輻射出去。
採用敏感元件T40-16,R40-16作為超聲波發射、接收感測器;其詳細介紹如下:這種感測器具有良好的溫度特性和耐振動、抗沖擊等特點。超聲波發射器和接收器並排放在一起,發射器發射超聲波,接收器接收反射回來的超聲波,通過反射的超聲波可以判斷有無被探測物體的存在,及存在的距離。發射器向被探測區域發射等幅超聲波,接收器接受發射回來的超聲波,在沒有移動物體進入被探測區域時,反射回來的超聲波是等幅的。當有活動的物體進入探測區域時,反射回來的超聲波幅度不等,並且不斷變化。其性能參數見表1所示:
表1:超聲波感測器電性能參數:
我採用NE555構成多諧振盪器,來產生40KHZ方波信號。
下面我首先介紹555集成定時器的工作原理和使用:
555集成定時器是模擬功能和數字邏輯功能相結合的一種雙極型中規模集成器件。外加電阻、電容可以組成性能穩定而精確的多諧振盪器、單穩電路、施密特觸發器等。
TTL集成定時器555定時器的內部原理框圖和引腳圖如圖3、4所示。它是由上、下兩個電壓比較器、三個5kΩ電阻、一個RS觸發器、一個放電三極體 T以及功率輸出級組成。比較器 C1的同相輸入端⑤接到由三個5 kΩ電阻組成的分壓網路的2/3Vcc處,反相輸入端⑥為閥值電壓輸入端。比較器C2的反相輸入端接到分壓電阻網路的1/3Vcc處,同相輸入端②為觸發電壓輸入端,用來啟動電路。兩個比較器的輸出端控制RS觸發器。RS觸發器設置有復位端④,當復位端處干低電平時,輸出③為低電平。控制電壓端⑤是比較器C1的基準電壓端,通過外接元件或電壓源可改變控制端的電壓值,即可改變比較器C1、C2的參考電壓。不用時可將它與地之間接一個O.01μF的電容,以防止干擾電壓引入。555的電源電壓范圍是+4.5~+18V,輸出電流可達100~200mA,能直接驅動小型電機、繼電器和低阻抗揚聲器。CMOS集成定時器CC7555的功能和TTL集成定時電路完全一樣,但驅動能力小一些,內部結構也不同,555定時器的功能表見表2。
圖3 555 內部結構圖
圖4 555 引腳圖
表2 555 功能表
觸發
閾值
復位
放電端
輸出
H 導通 L
H 原狀態
H 截止 H
L 導通 L
然後我再介紹一下由555定時器構成的幾種常見的多諧振盪器。
(1) 構成基本多諧振盪器
如圖5-(a),由555定時器和外接元件R1、R2、C構成多諧振盪器,腳2與腳6直接相連。電路沒有穩態,僅存在兩個暫穩態,電路亦不需要外加觸發信號,利用電源通過R1、R2向C充電,以及C通過R2向放電端 Ct 放電,使電路產生振盪。電容C在1/3Vcc和2/3Vcc之間充電和放電,其波形如圖5-(b)所示。輸出信號的時間參數是
T=tw1+tw2, tw1=0.7(R1+R2)C , tw2=0.7R2C
555電路要求R1 與R2 均應大於或等於1KΩ ,但R1+R2應小於或等於3.3MΩ。
外部元件的穩定性決定了多諧振盪器的穩定性,555定時器配以少量的元件即可獲得較高精度的振盪頻率和具有較強的功率輸出能力。因此這種形式的多諧振盪器應用很廣。
(b)
圖 5 多諧振盪器
(2) 組成占空比可調的多諧振盪器
電路如圖6,它比圖5所示電路增加了一個電位器和兩個導引二極體。D1、D2 用來決定電容充、放電電流流經電阻的途徑(充電時D1 導通,D2截止;放電時D2導通,D1 截止)。
占空比 P=
可見,若取RA=RB 電路即可輸出占空比為50%的方波信號。
(3) 組成占空比連續可調並能調節振盪頻率的多諧振盪器
電路如圖15所示。對C1充電時,充電電流通過R1、D1、RW2和RW1;放電時通過RW1、RW2、D2、R2。當R1=R2、RW2調至中心點,因充放電時間基本相等,其占空比約為50%,此時調節RW1 僅改變頻率,占空比不變。如RW2調至偏離中心點,再調節RW1,不僅振盪頻率改變,而且對占空比也有影響。RW1不變,調節RW2,僅改變占空比,對頻率無影響。因此,當接通電源後,應首先調節RW1使頻率至規定值,再調節RW2,以獲得需要的占空比。若頻率調節的范圍比較大,還可以用波段開關改變C1 的值。
圖6 占空比可調的多諧振盪器 圖7 占空比與頻率均可調的多諧振盪器
該模塊的原理圖見圖8
圖8 超聲波發射模塊原理圖
3.1.2 超聲波接收放大與檢波濾波電路
接收到的信號經過R6,C4濾波後,經過運算放大器作為前級放大,放大倍數為A1=R7/R5=47,又經過A2=R9/R8=47,總的增益A=47*47;放大的信號經過二極體D1,D2進行幅度檢波後,在所探測的區域沒有物體移動時輸出為零,當存在活動的物體即有電壓信號。運算放大器採用的是TL082,首先介紹一下其有關資料:TL082 寬頻高速運算放大器,其管腳圖如圖9所示,其性能參數見表3
圖9 TL082運放管腳圖
表3 TL082性能參數
該模塊原理圖如圖10所示:
圖10 超聲波接收放大與檢波濾波電路
電平比較與檢測電路
當存在活動的物體即有電壓信號,再經過濾波和運放放大,經二極體D3,D4整流後得到比較平滑的直流電平; 得到的直流電平延時1S後送至一個由運算放大器組成的比較器,進行電平比較檢測 ,有物體移動時輸出為低電平,產生一個負脈沖。該模塊的運放用的是LM358,介紹其相關資料:
其管腳如圖11
圖11 LM358管腳圖
其性能參數見表4
表4 LM358性能參數表
該模塊原理圖見圖12
圖12 電平比較與檢測電路
延時控制電路
當有物體移動使會產生一個負脈沖觸發後面的單穩電路。該模塊採用555定時器構成單穩電路來實現延時和定時的目的。採用兩個555定時器分別實現定時20S和140S,然後將,將IC2 NE555的3腳輸出20S的脈沖信號取反後與IC3 NE555 3腳輸出的140S脈沖信號相與,就可以實現20S延時後,2分鍾的定時報警。在IC3的4腳接按鍵,當需要切除警報時,按下該鍵復位即可實現。先介紹下555構成單穩電路的原理,見圖13
圖13 555構成單穩電路
接通VCC後瞬間,VCC通過R對C充電,當uc上升到2VCC/3時,比較器C1輸出為0,將觸發器置0,uo=0。這時Q=1,放電管T導通,C通過T放電,電路進入穩態。ui到來時,因為ui<VCC/3,使C2=0,觸發器置1,uo又由0變為1,電路進入暫穩態。由於此時Q=0,放電管T截止,VCC經R對C充電。雖然此時觸發脈沖已消失,比較器C2的輸出變為1,但充電繼續進行,直到uc上升到2VCC/3時,比較器C1輸出為0,將觸發器置0,電路輸出uo=0T導通,C放電,電路恢復到穩定狀態。脈沖寬度tp=1.1RC.
該模塊的時序圖如圖14:有人進入時產生一個負的觸發脈沖,觸發定時器產生20S延時,在20S內若未解除警報,則產生2分鍾定時報警;若在20S內按復位鍵解除警報,則不會觸發聲光報警電路。
Vtk
Vo2
Reset
Vo3
圖 14延時控制電路的時序圖
該模塊的原理圖如圖15所示:
圖15 延時控制電路
3.1.5 聲光報警電路
該模塊用555構成多諧振盪器來產生一定頻率的方波信號來驅動發光二極體和揚聲器,從而實現聲光報警。555的復位腳時由2分鍾的定時信號來控制的,當2分鍾未到時,復位腳未高電平正常工作,當時間到後,復位腳為低電平,停止工作。
該模塊的原理圖如圖16所示:
圖16光報警電路
3.2 單元模塊的連接關系
將模塊2,模塊3依次相連,將模塊3的輸出作為模塊4觸發脈沖輸入端的的信號,將模塊的最後輸出信號連接到模塊5的4腳復位端即可。
4.參數計算與調試
根據555定時器產生的單穩脈沖寬度為tp=1.1RC,定時20S和120S,通過計算可知,模塊4中的電阻在IC2中R=200K,C=100Uf,在IC3中R=1.2M,C=100Uf.而模塊1和模塊5中用到的多諧振盪器的頻率有公式:F=1.433/(RA+RB)*C 計算。
超聲波發射器和接收器在安裝上必須 注意 ,它們之間必須保持彈性聯接 ,而不要鋼性固定。避免發射波直接通過鋼性聯接傳到接收器件 。電路中有3個電位器 VR,VR1用來調節發射電路的振盪頻率,調節 VR1 ,使其達到最大值,此時VR1最好應停在中間位置 。
5.設計總結與體會
通過對這次超聲波防盜報警裝置電路的設計,我感受頗多,總結起來大致有以下幾個方面在:
首先,我學會了綜合運用課堂之中所學的模擬電子和數字電子的理論知識獨立完成了一個設計。我們在平時的上課學習過程中,接觸到的大多是一些理論的東西,一直感覺很抽象,不知道怎樣與實際相聯系。而這次的課程設計正好給了我這樣一個機會,讓我學著將理論的東西與實踐結合起來。
其次,通過查閱手冊和文獻資料,我開始學著獨立思考核解決問題。在查閱的過程中,也學到了很多平時課堂上沒有涉及到的知識。而在設計的過程中,通過與同學的討論發現解決問題的方法是多種多樣的,每一種思維都有它的可取之處,都有值得自己學習的地方。在交流學習的過程中,不僅學到了很多有關晶元的知識,更是學到了各種各樣的思維方式,這不僅對我的課程設計大有幫助,甚至對我今後的學習和工作都有一定的幫助。
再次,在設計的過程中我也學會了寫課程設計報告,為自己以後從事這方面的工作打下了基礎。次設計雖然達到了設計的基本要求,可仍然存在著不足,就是在元件參數的選擇上有些問題。
最後,我想說的是在黃勇老師的指導下,我完成了這次設計。能夠順利完成這個設計與老師的耐心指導是分不開的。衷心感謝老師的指導!
【參考文獻】
[1] 康華光.華中理工大學《電子技術基礎 數字部分(第四版)》高等教育出版社.2000.6
[2] 彭介華.湖南大學《電子技術課程設計指導》高等教育出版社.1997.10
[3] 吳慎山.《電子線路設計與實踐》電子工業出版社.2005.9
[4] 周常森.《電子電路計算機模擬技術》山東科學技術出版社.2001.9
[5] 謝自美.《電子線路設計.實驗.測試》華中科技大學出版社.2000.7
[6] 孫梅生.《電子技術基礎課程設計》高等教育出版社.1997
[7] 陳兆仁.《電子技術基礎實驗研究與設計》電子工業出版社.2000
[8] 畢滿清.《電子技術實驗與課程設計》機械工業出版社.1995
[9] 孟貴華.《電子技術工藝基礎(第四版)》電子工業出版社.2005
[10] 梁宗善. 《電子技術基礎課程設計》華中理工大學出版社.1995
附一:總設計圖
⑤ 超聲波感測器在防盜中的應用
超聲波感測器 超聲波感測器是利用超聲波的特性研製而成的感測器。超聲波是一種振動頻率高於聲波的機械波,由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的,它具有頻率高、波長短、繞射現象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領很大,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產生多普勒效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。
以超聲波作為檢測手段,必須產生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波感測器,習慣上稱為超聲換能器,或者超聲探頭。
超聲波探頭主要由壓電晶片組成,既可以發射超聲波,也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測作用。它有許多不同的結構,可分直探頭(縱波)、斜探頭(橫波)、表面波探頭(表面波)、蘭姆波探頭(蘭姆波)、雙探頭(一個探頭反射、一個探頭接收)等。
超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。構成晶片的材料可以有許多種。晶片的大小,如直徑和厚度也各不相同,因此每個探頭的性能是不同的,我們使用前必須預先了解它的性能。超聲波感測器的主要性能指標包括:
(1)工作頻率。工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。當加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時,輸出的能量最大,靈敏度也最高。
(2)工作溫度。由於壓電材料的居里點一般比較高,特別時診斷用超聲波探頭使用功率較小,所以工作溫度比較低,可以長時間地工作而不失效。醫療用的超聲探頭的溫度比較高,需要單獨的製冷設備。
(3)靈敏度。主要取決於製造晶片本身。機電耦合系數大,靈敏度高;反之,靈敏度低。
超聲波感測技術應用在生產實踐的不同方面,而醫學應用是其最主要的應用之一,下面以醫學為例子說明超聲波感測技術的應用。超聲波在醫學上的應用主要是診斷疾病,它已經成為了臨床醫學中不可缺少的診斷方法。超聲波診斷的優點是:對受檢者無痛苦、無損害、方法簡便、顯像清晰、診斷的准確率高等。因而推廣容易,受到醫務工作者和患者的歡迎。超聲波診斷可以基於不同的醫學原理,我們來看看其中有代表性的一種所謂的A型方法。這個方法是利用超聲波的反射。當超聲波在人體組織中傳播遇到兩層聲阻抗不同的介質界面是,在該界面就產生反射回聲。每遇到一個反射面時,回聲在示波器的屏幕上顯示出來,而兩個界面的阻抗差值也決定了回聲的振幅的高低。
在工業方面,超聲波的典型應用是對金屬的無損探傷和超聲波測厚兩種。過去,許多技術因為無法探測到物體組織內部而受到阻礙,超聲波感測技術的出現改變了這種狀況。當然更多的超聲波感測器是固定地安裝在不同的裝置上,「悄無聲息」地探測人們所需要的信號。在未來的應用中,超聲波將與信息技術、新材料技術結合起來,將出現更多的智能化、高靈敏度的超聲波感測器。
⑥ 想做一個利用光電感測器的一個簡易的家庭防盜報警裝置,求設計電路圖和所需要的元器件
一套簡單的家庭報警器就實現了,一套不到一百塊錢 加個門磁 遙控器 也就一百多點,科技專市場一般都屬有賣的,可以實現你說的功能。晚上關上門之後,設置布防,如果有人打開門,報警主機會鳴笛報警。如果沒什麼警情,第二天記得用遙控器撤防。是相當簡單的。一套設備包括一個報警主機,一個門磁,一個遙控,如果還需要在窗口那布防的話,就還需要個幕簾探頭。希望對你有用....
⑦ 超聲波報警器的原理圖
建議去找專業生產這類產品的廠家
你說你需要一定數量 他們會耐心的回答和滿足你的要求的
⑧ 防盜報警器的基本結構
防盜報警系統是預防搶劫、盜竊等意外事件的重要設施。一旦發生突發事件,就能通過聲光報警信號在安保控制中心准確顯示出事地點,便於迅速採取應急措施。防盜報警系統與出入口控制系統、閉路電視監控系統、訪客對講系統和電子巡更系統等一起構成了安全防範系統。
防盜報警器
防盜報警系統通常由:探測器(又稱報警器)、傳輸通道和報警控制器三部分構成。
報警探測器是由感測器和信號處理組成的,用來探測入侵者入侵行為的,由電子和機械部件組成的裝置,是防盜報警系統的關鍵,而感測器又是報警探測器的核心元件。採用不同原理的感測器件,可以構成不同種類、不同用途、達到不同探測目的的報警探測裝置。
本地防盜報警器http://www.yl007.com/proct_sc_12_69_1.html
利用主機,通過無線或則有線連接各類探測器,警號報警實現報警功能。
電話撥號
利用主機,通過無線或則有線連接各類探測器,實現防盜報警功能。主機連接固定電話線,如有警情,按照客戶設定的手機或則電話號碼撥號報警。
GSM
利用主機,通過無線或者有線連接各類探測器,實現防盜報警功能。主機內置GSM手機卡,如有警情,按照客戶設定的手機或則電話號碼撥號報警。
彩信報警器
主機通過GPRS將報警圖片傳輸到接警中心或者相關人員手機上或郵箱里
按照探測器與報警主機之間的通信方式來分
1、匯流排制報警主機
2、分線制報警主機
3、無線防盜報警器
4、汽車防盜報警器
用於汽車防盜報警
⑨ 求、基於單片機控制的紅外防盜報警器原理圖和模擬圖
建議 去 我的領地 5d6d 的 proteus 論壇看看
那裡有很多 單片機模擬實例,包括模擬圖 和 源碼 搜 5d6d 和 proteus 2個關鍵詞