0 前言

　　隨著社會(huì)結(jié)構(gòu)和社會(huì)治安問題日趨復(fù)雜，人們對(duì)家庭生命財(cái)產(chǎn)的安全越來越重視。因此，人們?cè)谏钪兄饾u引入報(bào)警器，用來預(yù)防搶劫、盜竊等意外事件的發(fā)生。 防盜報(bào)警系統(tǒng)是用物理方法或電子技術(shù)，自動(dòng)探測(cè)發(fā)生在布防監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的侵入行為，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，并提示值班人員發(fā)生報(bào)警的區(qū)域部位，顯示可能采取對(duì)策的系統(tǒng)。防盜報(bào)警系統(tǒng)是預(yù)防搶劫、盜竊等意外事件的重要設(shè)施。一旦發(fā)生突發(fā)事件，就能通過聲光報(bào)警信號(hào)在安?？刂?a target="_blank">中心準(zhǔn)確顯示出事地點(diǎn)，使于迅速采取應(yīng)急措施。防盜報(bào)警系統(tǒng)與出入口控制系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、訪客對(duì)講系統(tǒng)和電子巡更系統(tǒng)等一起構(gòu)成了安全防范系統(tǒng)。

　　報(bào)警器（alarm），又稱防盜器。是由傳感器和信號(hào)處理組成的，用來探測(cè)入侵者入侵行為的，由電子和機(jī)械部件組成的裝置。傳感器又是報(bào)警器的核心元件，采用不同原理的傳感器件，可以構(gòu)成不同種類、不同用途的報(bào)警裝置。 防盜報(bào)警器，是對(duì)用于發(fā)生警情、危險(xiǎn)、緊急情況等狀況下以聲音、光線、氣壓等形式發(fā)出警報(bào)的電子產(chǎn)品的統(tǒng)稱。隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，人們對(duì)報(bào)警器的性能提出了越來越高的要求。其應(yīng)用也是越來越廣泛，涉及到各個(gè)行業(yè)中。

　　傳統(tǒng)報(bào)警器通常采用觸摸式報(bào)警、開關(guān)報(bào)警器、光電報(bào)警等。這類報(bào)警器具有性能穩(wěn)定、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。本課程設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易防盜報(bào)警器是借助于數(shù)字邏輯電路，采用模塊化的設(shè)計(jì)思想。不僅使得設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單、方便、靈活性強(qiáng)，而且電路簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)，工作穩(wěn)定。

　　1 方案總體設(shè)計(jì)

　　本方案先設(shè)計(jì)一檢測(cè)電路，將檢測(cè)器件安裝在門、窗等地方，只要有非法進(jìn)入者闖進(jìn)，揚(yáng) 聲器即會(huì)發(fā)出1.2KHZ頻率的報(bào)警聲。根據(jù)系統(tǒng)組成的原理及要求初步建立系統(tǒng)框圖如圖1所示。

　　圖1 系統(tǒng)框圖

　　2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

　　2.1 檢測(cè)電路

　　檢測(cè)電路是用來檢測(cè)非法進(jìn)入者闖進(jìn)門窗等地所產(chǎn)生的非電信號(hào)，比如聲音、振動(dòng)、微弱的人體電信號(hào)。并將非電信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，輸入到電路中。

　　2.2 定時(shí)模塊

　　定時(shí)模塊的作用是來控制語音報(bào)警的時(shí)間長(zhǎng)度，防止報(bào)警時(shí)間過長(zhǎng)，電能損耗過多。主要構(gòu)成是由NE555定時(shí)器完成，將其接成單穩(wěn)態(tài)電路，可以產(chǎn)生一脈沖，脈沖維持時(shí)間可以通過設(shè)計(jì)參數(shù)而得，脈沖的維持時(shí)間就是電路報(bào)警的時(shí)間長(zhǎng)度。

　　2.3 頻率控制模塊

　　頻率控制模塊是產(chǎn)生一頻率為1.2KHz的信號(hào)模塊電路，完成設(shè)計(jì)基本要求。為提高電路的實(shí)用性，設(shè)計(jì)一個(gè)可以自動(dòng)變頻的電路，使得報(bào)警聲音多樣化。電路中用NE555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器作為產(chǎn)生頻率的電路，再經(jīng)過分頻電路，分成不同的頻率信號(hào)，再經(jīng)過數(shù)據(jù)選擇器，選出頻率，使不同頻率能夠自動(dòng)變換地傳輸?shù)秸Z音報(bào)警電路。

　　2.4語音報(bào)警

　　語音報(bào)警電路完成的是將電信號(hào)轉(zhuǎn)化成聲音信號(hào)，從而達(dá)到報(bào)警目的。

　　3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

　　3.1 檢測(cè)電路

　　做這個(gè)實(shí)驗(yàn)首先要考慮的問題是設(shè)計(jì)一個(gè)檢測(cè)電路用來檢測(cè)是否有人非法闖入室內(nèi)從而使電路發(fā)生報(bào)警。通過查閱資料當(dāng)用NE555做成單穩(wěn)態(tài)電路時(shí)，電路可以檢測(cè)出人體信號(hào)并轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，利用這一特點(diǎn)可以用NE555芯片設(shè)計(jì)檢測(cè)電路。

　　3.1.1 555定時(shí)器做單穩(wěn)態(tài)電路

　　圖2 555結(jié)構(gòu)圖

　　NE555為8腳時(shí)基集成電路，各腳主要功能 1腳 地 GND 2腳觸發(fā) 3腳 輸出 4腳 復(fù)位 5腳 控制電壓 6 腳 門限（閾值） 7腳 放電 8腳 電源電壓Vcc

　　如圖2所示，當(dāng)555的6腳和7腳相接，2腳和觸發(fā)電平相接，就構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)兩個(gè)不同的工作狀態(tài)。在外界觸發(fā)脈沖作用下，它能從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)，在暫穩(wěn)態(tài)維持一段時(shí)間以后，再自動(dòng)返回穩(wěn)態(tài)，暫穩(wěn)態(tài)維持時(shí)間的長(zhǎng)短取決于電路本身的參數(shù)，與觸發(fā)脈沖的寬度和幅度無關(guān)。由于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有這些特點(diǎn)，常用來產(chǎn)生具有固定寬度的脈沖信號(hào)。用555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是負(fù)脈沖觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，其暫穩(wěn)態(tài)維持時(shí)間為：Tw=lnRC=1.1RC，僅與電路本身的參數(shù)R、C有關(guān)。 其檢測(cè)電路設(shè)計(jì)圖如圖3，開關(guān)J1（實(shí)際電路中用鐵片或鐵絲代替）按下時(shí)，2管腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，輸出管腳3腳就由低電平變?yōu)楦唠娖捷敵鲆粋€(gè)脈沖，高電平脈沖維持的時(shí)間由電阻R1和電容C1決定，其計(jì)算公式為：Tw=lnR1*C1 ≈1.1RC

　　圖3 檢測(cè)電路圖