声控报警器毕业设计

郑州大学毕业设计（论文）题目： 基于 51 单片机的温度报警器 指导教师： 职称： 学生姓名： 学号： 专 业： 院（系）： 完成时间： 2014 年 5 月 30 日摘要当今社会，随着生活节奏的不断加快，电子电器的飞速发展，给广大群众及家庭带来了很大的方便，近年来，随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，生活节奏的加快，人们对电子报警器的需求日益增加。电子报警器应用于安全防范，系统故障，交通运输，医疗救护等领域和社会生产密不可分。本 课程 主 要 介 绍 了 简 易 的 声 控 报 警 器 的 电 路 设 计 和 电 路 板 的 制 作 。 以 此 电 路 为依 据 只 需 更 换 相 应 的 报 警 显 示 元 件 即 可 改 装 成 不 同 类 型 的 报 警 器 ， 如 红 外报 警 器 , 红 外 线 声 先 报 警 器 等 。关键词：NE555；传感器；报警器AbstractNowadays, with the pace of life continues to accelerate, the rapid development of electronic and electrical appliances, to the broad masses of the people and the family has brought great convenience, in recent years, with the development of Chinas economy and the improvement of peoples living standard, the accelerated pace of life, peoples demand on electronic alarm is increasing. The application of electronic alarm to security, system fault, transportation, medical aid and social production are inseparable. This course mainly introduces the circuit design and circuit board production simple voice activated alarm. Based on this circuit was only need to replace the corresponding alarm display device can be converted into different types such as alarm, infrared alarm, infrared sound to alarm.Keywords: NE555; sensor; alarm目录引言.1第 1 章:绪论.21.1 设计概述.21.2 设计背景.21.3 设计要求.21.4 设计意义.2第 2 章：方案论证和选择.3第 3 章：电子报警器和传感器概述.43.1 报警器概述.43.1.1 报警器简介.43.1.2 报警器类别.43.1.3 报警器作用.43.2 传感器概述3.2.1 传感器技术.53.2.2 传感器特点.53.2.3 传感器定义与作用.53.2.4 传感器特性.63.2.5 传感器分类.7第四章：电路的工作原理.10 4.1 声音采集放大 .10 4.2 时钟信号产生电路.11 4.2.2 由 NE555 构成的单稳态触发器电路 .11 4.2.3 由 NE555 构成的多谐振荡电路.13 4.3 报警电路 .16 第 5 章：电路板的组装.165.1 原理图的设计.175.2 电路板制作过程.17第 5 章：电路的调试.176.1 调试仪器 .186.2 调试方法和过程 .18 6.3 调试所需问题及问题的解决.186.4 测量结果.19 结论.20谢辞.21参考文献.22引言随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，电子设备、电子仪器的出现日新月异，在市场上电子产品的竞争较为激烈。电子报警器这一电子产品已悄悄地影响着人们的生活，生活中处处可以看到电子报警器的身影。本课程设计利用压电陶瓷片作为声传感器获得电压，经放大后触发单稳态触发器和多谐振荡器,输出驱动蜂鸣器和发光二极管工作报警。第一章 绪论1.1 设计概述本设计是在指导老师给定课题的基础上经过分析采用压电陶瓷片作声传感器。能利用物体的撞击、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 做为报警信号，或者两者兼用。1.2 设计背景声控报警器大多数采用国外的先进技术,其功能也非常先进。其中包括脚步触发报警器，汽车报警器，声控语音报时钟， “声控灯”等符合现在人们提倡的节能意识的产品更是受到现代人的青睐。此外，其价格低廉、技术性能稳定等特点也受到广大用户和专业人士的欢迎。1.3 设计任务及要求1. 采用压电陶瓷片作声传感器；2. 选择适当的放大器，将传感器的信号放大后，触发报警电路；3. 报警方式为声音及发光管。4熟悉电路的工作原理；5掌握该电路中元器件的识别方法；6掌握电路的调试方法；7熟悉电路简单的故障分析方法；8论文符合其格式、字数的基本要求，内容要求充实、作图严谨规范等。1.4 设计意义加强对一些无人场所的防盗报警，给广大群众及家庭带来方便。第二章 方案论证和选择2.1 方案一采用压电陶瓷片采集声音信号，采用 LM324 放大经过反向后输出，输出信号触发单稳态触发器和多谐振荡器工作，触发报警电路，但是使输出反向比较麻烦且元件利用率不高，LM324 只利用了其中一部分，并且触发信号没必要太大，不予采用；2.2 方案二采用压电陶瓷片采集声音信号，经三极管 C9013 反向放大后触发一个NE555 芯片构成单稳态触发器，驱动蜂鸣器和发光二极管工作，发光二极管和蜂鸣器两端用稳压管使电压稳定，但是单稳态触发器是低电平触发，时间比较短暂，报警不明显，不易觉察，不予采用；2.3 方案三在方案 1 的基础上增加多谐振荡器，再输出到报警部分两端，驱动其工作，仍然采用稳压管使其稳压，稳压管的稳压值不能高于 5V，否则就不起作用，电路虽然第三章：电子报警器和传感器概述3.1 报警器概述3.1.1 报警器简介报警器（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替代，普遍应用于系统故障、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。3.1.2 报警器类别报警器根据其使用环境的不同可分为以下几种类别：家用报警器商用报警器火灾报警器温度报警器烟雾报警器气体报警器声光报警器双网报警器3.1.3 报警器作用1.防盗：若有非法入室盗窃者，立刻现场报警，同时向外发送报警信号。2.防窃：若遭遇坏人入室抢劫，可即时发送报警信号。3.求助：可用于家中老人、小孩意外事故和急病呼救报警。4.求助：可用于家中老人、小孩意外事故和急病呼救报警。5.防可燃气体中毒：能够探测到煤气、液化石油气、天然气等气体的泄露，及时报警。6.全自动报警：一旦发生警情，主机自动循环拨打设置电话，如联网向报警中心报警，或者发出语音报警信号。7.远程：接通报警电话后可即时和判断室内现场动静，以便可采取行动。8.异地遥控：主人在异地远距离通过手机或电话对家中主机进行布防或撤防等作用。3.2 传感器概述3.2.1 传感器技术世界是由物质组成的，各种事物都是物质的不同形态。表征物质特性或运动形式的参数很多，根据物质的电特性，可分为电量和非电量。电量一般是指物理学中的电学量，例如电压，电流，电阻及电感等；非电量则指除电量以外的一些参数，例如压力，尺寸，位移量，重量，力，速度，温度等等。人类为了认识物质及事物的本质，需要对物质特性进行测量，其中大多数是对非电量的测量。非电量的测量是不能直接使用一般的电工仪表和电子仪器测量，因为一般的电工仪表和电子仪器只能测量电量，要求输入的信号为电信号。非电量需要转换成与非电量有一定关系的电量，再进行测量。实现这种转换技术的器件被称为传感器。采用传感器技术的非电量测量方法，就是目前应用最广泛的测量技术。当今信息时代，随着电子计算机技术的飞速发展和微处理器的广泛应用，自动检测，自动控制技术显露出非凡的能力，而大多数设备只能处理电信号，也就需要把被测，被控非电量的信息通过传感器转换成电信号。所以，有人把计算机比喻成一个人的大脑，传感器则是人的五官。可见，传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节。3.2.2 传感器特点传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造和更新换代，而且还可能建立新型工业，从而成为 21 世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统（MEMS）技术基础上的，已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。3.2.3 传感器定义与作用传感器的定义：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展，进入了许多新领域：例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到瞬间反应。此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁砀等等。显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展，