钱包防盗设备设计论文.docx

（本页打印）学科分类号 本 科 毕 业 论 文 题 目（中文）： 钱包防盗装置设计 （英文）： wallet anti-theft device design 姓 名 李渊 学 号 2008130312 院 （系） 物理与信息科学学院 专业、年级 电子信息科学与技术 2008级 指导教师 魏叶华 二一二年 月湖南师范大学本科毕业论文诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本科毕业论文作者签名：（亲笔签名） 二一二年 月 日（打印）一、湖南师范大学本科毕业论文开题报告书 （本页全打印）论 文 题 目钱包防盗装置设计作 者 姓 名李渊所属院、专业、年级 物信院 电子信息科学与技术 专业 2008 年级指导教师姓名、职称魏叶华 讲师预计字数开题日期2012-2-18选题的根据：1）说明本选题的理论、实际意义 2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解 本设计基于电子光控技术，主体电路利用了555时钟电路进行发声控制，整体通过光控思想设计的防盗钱包是由一个皮夹和一个电子报警器组成。从电子报警器的主体上引出两条导线分别与两个接触金属电极片相连接，两个接触金属电极片分别安于皮夹内侧的左右两相对边上，且每个接触金属电极片包裹着一个磁铁条。当该钱包受压力、且使两个接触金属电极片接近并接触时，报警器立即报警。 目前我国没有真正的防盗钱包，现在主流理论设计集中在以下几种类型：1. 无线钱包：离开一定距离报警，在人多的地方，离开五步钱包基本没救了，小偷一般不是一个人，而且腿也比你跑得快。通过实验把距离做得很短，结果在腰里滑动就报警了。不实用。2. 光阻光控钱包：钱包受光后发声报警。利用光电阻或感光二极管做成，无法分辨主人和小偷，而且小偷偷的时候可以捂住很小的感光器，在晚上就更没有用了。用着别扭。3.开关钱包：利用开关插头连住钱包，当钱包被掏出时，拉动开关或拉脱开关从而报警，有点实用但不美观。 本设计集中了几种主流设计的优点，无论小偷采用何用手段把钱包从口袋或提包内扒出或主人不小心失落，它立即发出刺耳的报警声，小偷跑到哪它响到哪！自己取用可控制不发出声音，克服了光控防盗钱包易误报、对光强要求高，磁控防盗钱包要有两个完全分离的部分构成、安装麻烦、且易误报的缺点，具有很高的实用性。 主要内容：它的构成：由一个钱夹和一个报警器组成，钱夹上有一个钱袋其特征在于：所述报警器为一个电源控制电子报警器，该报警器固定安置于钱包的内侧，从该报警器的主体上引出两条导线分别与两个接触金属电极片相连接，两个接触金属电极片分别固定于钱夹内侧面左右两夹头端的两相对边上，且每个金属电极包裹着一个磁铁条，所述两个接触电极片在钱包合上时相距厘米至2厘米。 采用电子感应技术，无论小偷采用何种手段把钱包从口袋或提包内扒出或主人不小心失落，它立即发出警车般刺耳的报警声，小偷跑到哪它响到哪。研究方法： 首先通过对问题的分析，确定报警器使用的电路类型，在完成电路的初步设计之后，通过multisim7对电路进行虚拟仿真，仿真成功够再通过实验仪器对本设计的实物进行有效性的测量，使设计所得产品在能够达到预期功能。然后采取比较研究法，与国内外几种主流设计方式进行比较，从而对本设计进行更改和优化，使产品的实用性达到最大化。 完成期限和采取的主要措施： 本设计预计于4月底完成，2月25号完成课题理论设计部分，2月2628号采购设计所需材料。3月130号完成实物设计部分，4月份在室内外等场合进行功能验证，争取在不断的发现问题和改正问题中时本设计趋于合理与使用。主要参考资料：数字电子技术作者：李源生，蒋然 出版社：北京大学出版社isbn：978-730-116362-7电子技术 作者:汪红 出版社:电子工业出版社 isbn： 7-5053-8982-3电路基础 作者：姚年春，侯玉杰 出版社：人民邮电出版社isbn: 9787115224262电子技术应用主办：信息产业部电子第六研究所 出版地：北京市 issn： 0258-7998指导教师意见： 签 名： （亲笔签名） 年 月 日开 题 报 告 会 纪 要时间 （记录人手写） 地点（记录人手写）与会人员（记录人手写）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）会议记录摘要：（记录人手写）会议主持人签名：记录人签名：年 月 日指导小组意见（由负责人本人手写）负责人签名： 年 月 日学 院 意 见负责人签名： 年 月 日湖 南 师 范 大 学 学院指导教师指导毕业论文情况登记表论文（设计）题 目学生姓名所属专业、年级 专业 级指导教师姓名职 称学 历指导时间指导地点指 导 内 容学生签名备 注 二、湖南师范大学本科毕业论文评审表 （本页打印）论文题目作者姓名所属院、专业、年级 院 专业 年级指导教师姓名、职称字 数定稿日期中文摘要关键词（3-5个）英文摘要关键词（3-5个）毕业论文指导教师评定成绩（本页由指导教师手写）评审基元评审要素评审内涵满分实评分选题质量30%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和综合训练的基本要求10理论意义或实际价值符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值10选题恰当题目规模适当5难易度适中5能力水平35%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果，并恰当运用5综合运用知识能力能运用所学专业知识分析、研究和阐述问题；论文内容有适当的深度、广度和难度10研究方案的设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信息10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅10写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准10论文篇幅文科类不少于10000字，理工科类不少于7000字，艺体类不少于5000字，外国语言文学类不少于5000个实词。5成果的理论或实际价值成果富有一定的理论深度和实际运用价值 5正文部分成绩（上表）：总成绩：评定等级：外文资料译文成绩：指导教师评审意见： 指导教师签名： 说明：此表指标部分为正文部分计分表，正文部分成绩实评总分0.9，外文资料译文成绩满分为10分。总成绩正文部分成绩外文资料译文成绩。评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，总成绩90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。若译文成绩为零，则不计总成绩，评定等级记为不及格。三、湖南师范大学本科毕业论文答辩记录表论文题目（打印）作者姓名（打印）所属院、专业、年级（打印）院 专业 年级指导教师姓名、职称（打印）答 辩 会 纪 要时间（记录人手写）地点（记录人手写）答辩小组成员（记录人手写）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）答辩中提出的主要问题及回答的简要情况记录：（记录人手写）会议主持人签名：（亲笔签名）记录人签名：（亲笔签名）年 月 日 （记录人手写）答辩小组意见评语：（负责人手写）评定等级：（负责人手写） 负责人（签名）： （负责人手写） 年 月 日学院意见评语：论文学院最终评定等级： 负责人（签名）： 学院（公章） 年月 日学校意见评语：评定等级： 负责人（签名）： 年月 日 目录摘 要 1abstract 21 绪论 31.1课题研究背景及目的31.2研究现状31.3研究内容32 系统框架设计 42.1产品模型设计 52.2核心电路设计62.3硬件设计8 2.4电子警报器分支设计10 2.5电子警报器仿真结果 11 总结 13 参考文献14致谢 15摘 要在小偷屡禁不止的当今社会，各种各样的防盗装置层出不穷，就当今科技水平来说，市场上的防盗装置的设计主要为电子防盗。本设计基于电子光感技术，集中光阻防盗，无线防盗，开关防盗的优点，利用基于555定时器芯片设置的电子防盗器和外延的金属电极片设计的防盗装置，所设计的电路经过multisim7仿真验证，用简单有效的设计，极大可能的防止了钱包被盗的发生，并同时地降低了误报率。关键词：电子光控；防盗电子钱包；555定时器。 the design of the wallet anti-theft devices abstract thief repeated in todays society, a variety of endless anti-theft devices, todays technological level, the design of anti-theft devices on the market for electronic security. the design is based on the electronic light sensing technology, centralized resist theft, the advantages of wireless anti-theft switch anti-theft, anti-theft devices, electronic anti-theft devices and extension of the metal electrode design based on 555 timer chip set, the circuit design after multisim7 simulation verified with a simple and effective design, which greatly possible to prevent the stolen wallet, and at the same time reducing the false alarm rate.keywords: electronic light control; anti-theft electronic wallet; 555 timer。1.绪论 1.1课题研究背景及目的钱包在人们的生活中占据着重要的位置，大部分人都习惯将重要证件和大量现金放在钱包内，这样也增加了钱包的附加价值，引起许多犯罪份子的注意。相比起钱包的重要性，国内却没有一款能够有效防止钱包被盗的设计，大部分所谓的钱包防盗装置虚有其名，没有实用价值，加上其误报率高的弊端，不被社会各界所接纳，而本文的设计主要从钱包装置的高效防盗出发，具有较高的实用价值。1.2研究现状目前我国没有真正的防盗钱包，现在主流理论设计集中在以下几种类型：1.无线钱包：离开一定距离报警，在人多的地方，离开五步钱包基本没救了，小偷一般不是一个人，而且腿也比你跑得快。通过实验把距离做得很短，结果在腰里滑动就报警了。不实用2. 光阻光控钱包：钱包受光后发声报警。利用光电阻或感光二极管做成，无法分辨主人和小偷，而且小偷偷的时候可以捂住很小的感光器，在晚上就更没有用了。3.开关钱包：利用开关插头连住钱包，当钱包被掏出时，拉动开关或拉脱开关从而报警，有点实用但不美观本设计是基于电子光控技术的电子防盗设计，首先应该对比集中电子防盗系统设计的优缺点，进行对比。如果对电子防盗系统从保护形式上加以细分,可分为立式系统、隐蔽式系统和通道式系统。 经过研究和对比，本设计结合以上电子防盗系统的优点，考虑到钱包防盗装置的独特性，决定采用电子光控防盗技术。（三） 研究内容首先通过确立了本设立需要采用一个电子报警器的主体和两个外延金属片的思路，在做好电子报警器的电路图设计之后，利multisim7来测试电路是否能够按设想正常工作，使设计所得产品在能够达到预期功能。然后采取比较研究法，与国内外几种主流设计方式进行比较，从而对本设计进行更改和优化，使产品的实用性达到最大化。2系统架构设计2.1产品的模型设计本课题设计的防盗钱包的装置主要由555时钟电路及其附属的发声电路组成的电子警报器和外延的电磁铁部分组成，其工作原理是当电磁铁相互接近，挤压造成开关接通，电路工时工作，根据555定时器的输出特点和电路设计特点，是扬声器发出类似美国警用鸣笛的声音，达到防盗的效果。产品设计图如图2.1所示图 2.1产品概念图2.2核心电路设计考虑到防盗装置设计的特点，本设计报警器的主体将采用555电路作为主导，通过可调电阻对电路发声的频率进行调整，用12v的电池串联成电源，使得扬声器发声。555电路的内部电路方框图如图2.2所示。它含有两个电压比较器，一个基本rs触发器，一个放电开关管t，比较器的参考电压由三只5k电阻器构成的分压器提供。它们分别使高电平比较器a1的同相输入和低电平比较器a2的反相器、输入端的参考电平为2/3vcc和1/3vcc。a1与a2的输出端控制rs触发器状态和放电管开关状态。当输入信号自6脚，即高电平触发输入并超过参考电平2/3vcc时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于1/3vcc进，触发器复位，555的3脚输出高电平，同时放电开关管截止。 rd是复位端（4脚），当rd=0,555输出低电平。平时rd端开路或接vcc。 vc是控制电压端（5脚），平时输出2/3vcc作为比较器a1的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一0.01uf的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。 t为放电管，当t导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电通路。 555定时器主要是与电阻、电容构成充放电电路，并由两个比较器来检测电容器上的电压，以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延时电路，可方便地构成单稳态触发器，多谐振荡器，施密特触发器等脉冲产生或波形变换电路。电路设计所需材料：按钮开关一个，1k电阻一个，3k3电阻一个，56k电阻一个，220pf电容一个，4.7uf电容一个，12v电源一个， 220k电位器一个，50k电位器一个，喇叭一个，555定时器2个，导线若干。555 定时电路原理图2.2图2.2 555定时器内部原理图在了解555定时器的基本电路之后，我们针对555电路的特点列出如下增值表。555时基电路的真值表引脚低触发端（2脚）高出发端（6脚）强制复位脚（4脚）输出端（3脚）放电端（7脚）电平高低不大于1/3vddd 任意高高（置位）悬空（置位）电平高低大于1/3vddd不小于2/3vdd高 低（置位）低（置位）电平高低 大于1/3vddd小于2/3vdd 高 维持原电平不变与3脚相同电平高低 任意任意低（不大于0.4v）低低根据表格可以知道555的输出由低变成高电平继电器ks吸合，电灯点亮。同时，555第7脚内部截止，电源便通过r1给c1充电，这就是定时的开始。 当电容c1上电压上升至电源电压的2/3时，555第7脚道通使c1放电，使第3脚输出由高电平变回到低电平，继电器释放，电灯熄灭，定时结束。 定时长短由r1、c1决定：t1=1.1r1*c1。按图中所标数值，定时时间约4min.我们找出555的封装电路进行分析并设计，封装电路所示图如2.3图2.3ne555封装图ne555引脚功能：gnd(接地) -地线(或共同接地) ，通常被连接到电路共同接地。 trig (触发点) -这个脚位是触发ne555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3 vcc，下缘须低于1/3 vcc 。 out (输出) -当时间周期开始555的输出输出脚位，移至比电源电压少1.7伏的高电位。周期的结束输出回到o伏左右的低电位。于高电位时的最大输出电流大约200 ma 。 reset (重置) -一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。它通常被接到正电源或忽略不用。cont(控制) -这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。 thres (重置锁定) - pin 6重置锁定并使输出呈低态。当这个接脚的电压从1/3 vcc电压以下移至2/3 vcc以上时启动这个动作。 disch (放电) -这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力，当输出为on时为low，对地为低阻抗，当输出为off时为high，对地为高阻抗。 vdd (v +) -这是555个计时器ic的正电源电压端。供应电压的范围是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。2.3硬件设计本装置主要由一个电子报警器和外延部分组成电子报警器的设计如图2.4 图2.4电子报警器 仿真原件清单如图2.52.5仿真元件清单这种电路所需的只有两个555定时器和一些无源元件。第555定时器产生一个可以调整电位器r4和激发小喇叭的声音 。高度的声音是由ic2的低频信号调制。调制速度可以调节电位器r5。从而产生一个调频信号类似由美国的警笛声排放，该电路可连续供应电压4.5伏和12伏之间提供.电路中采用电位器对发声频率进行调节，所谓电位器 （英文：potentiometer）是可变电阻器的一种。通常是由电阻体与转动或滑动系统组成，即靠一个动触点在电阻体上移动，获得部分电压输出。 电位器的作用调节电压（含直流电压与信号电压）和电流的大小。 电位器的结构特点电位器的电阻体有两个固定端，通过手动调节转轴或滑柄，改变动触点在电阻体上的位置，则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值，从而改变了电压与电流的大小。 电位器是一种可调的电子元件。它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成。当电阻体的两个固定触电之间外加一个电压时，通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置，在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。它大多是用作分压器，这时电位器是一个四端元件。电位器基本上就是滑动变阻器，有几种样式，一般用在音箱音量开关和激光头功率大小调节电位器是一种可调的电子元件。 用于分压的可变电阻器。在裸露的电阻体上，紧压着一至两个可移金属触点。触点位置确定电阻体任一端与触点间的阻值。按材料分线绕、炭膜、实芯式电位器；按输出与输入电压比与旋转角度的关系分直线式电位器（呈线性关系）、函数电位器（呈曲线关系）。主要参数为阻值、容差、额定功率。广泛用于电子设备，在音响和接收机中作音量控制用。从外观看，脉冲电位器与普通电位器一样都是三个引脚，但在其内部与引脚1、2相连的是两个长短不一的金属静片，与引脚3相连的是一周有12或24个齿的金属动片。当脉冲电位器旋转时可出现四种状态：即引脚3与引脚1相连，引脚3与引脚2及引脚1全相连；引脚3与引脚2相连，引脚3与引脚2及引脚1全断开。在实际使用中，一般将引脚3接地作为数据输入端。而引脚1、2作为数据输出端与单片机i/o 口相连。如图2中所示，将引脚1与单片机的p1.0相连，引脚2与单片机的p1.1相连。当脉冲电位器左旋或右旋时，p1.0和p1.1就会周期性地产生所示的波形，如果是12点的脉冲电位器旋转一圈就会产生12组这样的波形，24点的脉冲电位器就会产生24组这样的波形；一组波形（或一个周期）包含了4个工作状态。因此只要检测出p1.0和p1.1的波形，就能识别脉冲电位器是否旋转是左旋还是右旋。2.4电子警报器分支设计。从电子报警器的开关两端上引出两条导线分别与两个接触金属电极片相连接，两个接触金属电极片分别安于皮夹内侧的左右两相对边上，且每个接触金属电极片包裹着一个磁铁条。当该钱包受压力、且使两个接触金属电极片接近并接触时，报警器立即报警。 它的构成：一种电子报警防盗钱包1，由一个钱夹和一个报警器9组成，钱夹上有一个钱袋4其特征在于：所述报警器9为一个电源控制电子报警器，该报警器9固定安置于钱包的内侧，从该报警器9的主体上引出两条导线15、17分别与两个接触金属电极片6相连接，两个接触金属电极片6分别固定于钱夹1内侧面左右两夹头端的两相对边上，且每个金属电极片6包裹着一个磁铁条5，所述两个接触电极片6在钱包1合上时相距1厘米至2厘米。在开关部分应用的磁化铁导电的性质，关于导电的原因，如果按原子电流解释就是电流产生的磁场磁化别的物体磁化物体产生电场 电场互相作用产生力的作用，物质大都是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子又是由原子核和电子组成的。在原子内部，电子不停地自转，并绕原子核旋转。电子的这两种运动都会产生磁性。但是在大多数物质中，电子运动的方向各不相同、杂乱无章，磁效应相互抵消。因此，大多数物质在正常情况下，并不