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门锁报警器毕业论文 门锁报警器毕业论文门锁报警器毕业论文 摘 要 随着中国经济的迅猛发展，人们的生活水平有了很大的提高。各种高档家电产 品和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也越来越多，这点就是看到大 部分人防盗意识还不够强，从而造成偷窃现象屡见不鲜。尤其是居家安全这方面， 不得不留意那些不速之客。因此，有开门时间识别功能以及关门提示功能的门锁报 警器具有较大的实用价值。 开门时间识别功能主要根据开门时间判断是主人还是小偷，主人开门时一般是 在 30 秒内可完成，它不会报警，而小偷撬门通常时间比较长，一旦时间超过 30 秒， 它就会自动发出报警声。 开门时间识别功能电路的设计主要采用触摸电极片和 555 时基电路，结合一些 电阻电路发出报警信号。 关门提示功能是在主人开门后 8 秒内没有关门时自动发出提示声音，提醒主人 关门，从而避免忘记关门而引发的入室盗窃。 关门提示功能电路的设计主要是采用由电阻和电容组成的延时触发电路，结合 一些电阻电路发出提示信号。 上述的具有开门时间识别功能以及关门提示功能的门锁报警器才有的材料器件 都比较常见，批量生产容易、安全，对防止入室盗窃有很大的帮助。 门锁报警器毕业论文 I 关键词： 门锁报警器；关门提示；开门时间识别；555 时基电路 Abstract With the rapid development of Chinas economy, peoples living standards have greatly increased. All kinds of top grade electrical appliances product and valuables for many families have. However, some outlaws more and more, this is to see most of the security awareness is still good enough, causing the theft common phenomenon. Especially in the home, have to pay attention to the intruder. Therefore, it is to open the door of the time recognition function and closed the door lock alarm prompt functions has great practical value. Open the door of the time recognition function mainly according to open the door time is master thief or judgment, to open the door to master general is in 30 seconds to complete, and it wont call the police, but the thief picked the door usually rather long time, once the time more than 30 seconds, it will automatically send out alarm sound. Open the door of the time recognition function circuit design mainly use the touch of electrode and 555, and the circuit, with some resistance circuit issued a warning signal. Close the door prompt functions is in the master opened the door for 8 seconds no closed automatically sends out the hint sound, remind master close the door, to avoid forgotten to close the door from the burglary. Close the door reminders of the circuit design is mainly composed by resistance and capacitance of the delay trigger circuit, with some resistance circuit signal a hint. The above is the time recognition function and open the door closed the door lock alarm prompt functions to some material components are common, batch production easy, 门锁报警器毕业论文 II safe, to prevent the burglary has very great help. Key words: Door lock alarm; Open the door of the time recognition; 555 the circuit; Touch of electr 门锁报警器毕业论文 目 录 序 言1 第 1 章 课题背景及研究意义 2 1.1 门锁报警器研究的背景 2 1.2 门锁报警器研究的意义 2 1.3 本课题研究的主要内容 3 第 2 章门锁报警器相关技术介绍 4 2.1 NE555 时基电路相关技术 .4 2.2 语音芯片相关技术 .10 2.2.1 语音芯片基础知识10 2.2.2 HFC5203A“请随手关门”语言集成电路11 2.2.3 LH-169A“抓贼呀”语言集成电路 .12 2.3 触摸电极片 .12 第 3 章门锁报警器的设计与实现.13 3.1 开门时间识别功能电路的设计与实现 .13 3.1.1 开门时间识别功能电路的设计13 3.1.2 开门时间识别功能电路的功能14 3.1.3 单稳态触发器的设计14 3.1.4 报警电路的设计16 3.1.5 电路元件清单16 3.2 关门提示功能电路的设计与实现 .17 3.2.1 关门提示功能电路的设计17 3.2.2 关门提示功能电路的功能17 3.2.3 延时电路的设计18 3.2.4 报警电路的设计18 3.2.5 电路元件清单19 3.3 产品说明 .19 门锁报警器毕业论文 i 3.4 小结 .19 第 4 章 结论 20 参考文献 21 致 谢 22 门锁报警器毕业论文 0 序言序言 所谓门就是装在房屋、车船或是封闭起来的地方的能开关的障碍物。因为设置 的目的是为了管理者能够方便的进入，而其他人不能够随便进入的装置。所以一个 门的好坏取决的主要原因就是它的安全性。门除了对结构有特殊的要求之外，它的 核心部分门锁是决定安全系数的重要因素。传统的机械门锁仅仅是单纯的机械 装置，无论结构设计多么合理，材料多么坚固，人们只能通过各种手段把它打开。 在出入人很多的通道钥匙的管理很麻烦，钥匙丢失或人员更换都要把锁和钥匙一起 更换。为了解决这些问题，就会出现了电子磁卡锁，电子密码锁，这两种锁的出现 从一定程度上提高了人们对出入通道的管理程度，使通道管理进入了电子时代，但 随着这两种电子锁的不断应用他们的缺陷就逐渐暴露，磁卡锁的问题就是里面的信 息容易被复制，卡片与读卡机之间磨损大，容易发生故障，安全系数低。密码锁的 问题是密码容易泄露，又无从查起，所以它的安全系数也很低。 近年来电子技术的飞速发展，报警器也有很多新的需求。在选择使用报警器前， 先认识一下报警器。报警器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。 随着社会物质财富的日益增长，安全防盗已成为社会问题。而锁自古以来就是 把门户的铁将军，人们对它要求甚高，既要安全可靠地防盗，又要使用方便，这也 是制锁者长期以来研制的主题。弹子锁由于结构上的结局已难已满足当前社会管理 和防盗要求。因此，为了满足广大用户的需求具有开门时间识别功能以及关门提示 功能的门锁报警器就诞生了。电阻电容组成的延时电路，传感器，NE555 时基发生 器，放大器和扬声器是门锁报警器的主要组成部件。结构简单，使用方便，安全性 能极佳是它的最大优点。 当今的门锁报警器种类很多，例如：指纹门锁报警器，振动式门锁报警器等。 但具有时间识别功能和关门提示功能的门锁报警器却是其中最好的种类之一，它采 用先进的传感技术和 NE555 定时触发电路，其性能优良，安全系数高，安全系数高， 使用广泛，堪称门锁报警器中的精品。 门锁报警器毕业论文 1 第第 1 1 章章 课题背景及研究意义课题背景及研究意义 1.1 门锁报警器研究的背景 随着中国经济的迅猛发展，人们的生活水平有了很大的提高。各种高档家电产 品和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也越来越多，这点就是看到大 部分人防盗意识还不够强，从而造成偷窃现象屡见不鲜。尤其是居家安全这方面， 不得不留意那些不速之客。因此，越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。 现代锁具发展了一百多年，人们对它的结构、机理也研究得很透彻，因此， 不用钥匙就能打开的方法和工具也层出不穷。现代人类文明社会里，由于社会中 各种矛盾冲突十分剧烈，人们的思想道德观念，价值观念，文化修养水平等具 有差异，善良的人们能够自觉规范自己的行为， “非礼不为”，虽无钥匙亦不 会乱闯。然而，那些道德观念 较差的盗贼却想方设法利用高科技手段撬门开锁， 使广大居民防不胜防。出现这种情况 的原因是传统锁具都存在致命的弱点： 一 是锁芯采用常见的铜、铝、锌等材料，抵抗不了强力破坏；二是锁具制作工艺， 技术落后，无法阻止技术手段的开启 。目前，市场上很多国内外的锁具，实际 上都不具备真正的防盗功能。在惯偷面前，两根钢丝或几件简单的工具就可以把 这些锁打开。其实，不是他们多高明，而是一般锁具技术原理太过简单。面对这 一残酷的现状，新时代提出了锁具必须革命的迫切的要求。 如今防盗报警器安防产品进入中国家庭的速度大大提高，进几年正以每年 30% 的速度增长，并且发展潜力巨大，众多的企业已看准了个人用户及家庭用户防盗报 警器这一市场，因此适合个人用户及家庭用户使用的门锁防盗器被设计了出来，可 以预计防盗报警器产品即将走入千家万户的生活（欧美等发达国家防盗报警器家庭 普及率已达 70%以上）。 1.2 门锁报警器研究的意义 首先我们先了解可供居民家中使用的报警器这个即熟悉又陌生的产品。熟悉是 因为他的历史已经走过了 10 几年，而陌生是因为在长期的推广中，老百姓对次都不 懂，还不如新宠门锁报警器的知晓度高。其原因有三：一是报警器的使用操作比较 复杂，对使用该产品的消费者具有一定的文化知识要求，普通人很难应用到位，而 门锁报警器的使用跟普通机械锁的使用几乎一致，简单易懂，所以受欢迎的程度自 门锁报警器毕业论文 2 然在报警器之上。二是报警器的价格不菲，把众多的消费者阻挡在门外。但是门锁 报警器的价格跟防盗锁的价格十分接近，老百姓买的起，用着方便。三就是报警器 是人进入室内，探头在感受人体之后才可以报警，跟门锁报警器在门没有打开的时 候就报警，安全性能大打折扣。如果室内万一有人在家，势必会酿造成刑事案件， 无法真正达到保护人的生命及财产的安全。而门锁报警器的特点就是小偷一动门锁， 在没有开启，也没有见到室内人员的情况下就报警。关门提示功能可以有效的避免 因人的疏忽忘记关门而导致的入室盗窃的发生。报警器本应该是老百姓居家安防的 有力保护神，但由于以上的种种原因时至今日，只能在一些工程专业领域得到一些 应用。因此具有开门时间识别功能以及关门提示功能的门锁报警器可以被广大个人 用户及家庭用户所使用。 1.3 本课题研究的主要内容 本课题以触摸电极片、NE555 时基电路和 RC 延时电路以及语音集成电路为基 础对其进行开发设计从而设计出实现开门时间识别功能以及关门提示功能的门锁报 警器。 本论文的主要研究内容如下： （1）开门时间识别功能总体结构设计； （2）关门提示功能总体结构设计； （3）对设计所需各种元件的选择； 门锁报警器毕业论文 3 第第 2 2 章章门锁报警器相关技术介绍 2.1 NE555 时基电路相关技术时基电路相关技术 （1）NE555介绍 NE555 (Timer IC)大约在1971由 Signtics Corporation 发布，在当时是唯一快速 且商业化的 Timer IC，在往后的30多年被非常普遍的使用，且延伸出许多的应用电 路，尽管近年来 CMOS 技术版本的 Timer IC 如 MOTOROLA 的 MC1455已被大量的 使用，但原规格的 NE555依然正常的在市场上供应，尽管新版 IC 在功能上有部份的 改善，但其脚位的功能并没变化，所以到目前都可直接的代用。 NE555是属于555系列的计时 IC 的其中的一种型号，555系列 IC 的接脚功能及 运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频 率也不大相同；而555是一个用途很广且相当普遍的计时 IC，只需少数的电阻和电 容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉冲信号。 NE555生产厂家其中主要由此 5家厂家、5大品牌技术商生产、 NXP 恩智浦、 TI 德洲、NEC 日电、ST 意法半导体、 FAIRCHILD 仙童（排名不分先后）。 NE555 主要有以下几个特点： 只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极 广，可由几微秒至几小时之久。 它的操作电源范围极大，可与 TTL，CMOS 等逻辑电路配合，也就是它的 输出电平及输入触发电平，均能与这些系列逻辑电路的高、低电平匹配。 其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。 它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。 以下归纳了 555 的单稳类电路 3 种 6 个单元电路。 单稳类工作方式，它可分为 3 种。见图示。 第 1 种是人工启动单稳，又因为定时电阻定时电容位置不同而分为 2 个不同的 单元，分别如图 2.1 和图 2.2 所示。 门锁报警器毕业论文 4 图 2.1 人工启动单稳型 图 2.1 所示单元的输入端的形式，也就是电路的结构特点是： 特点：“RT-6.2-CT”，人工启动，Vo=0,稳态；Vo=1,暂稳态（td）。 公式：Td=1.1RT*CT 用途：定时，延时。 图 2.2 人工启动单稳型 图 2.2 所示单元的输入端的形式，也就是电路的结构特点是： 特点：“CT-6.2-RT”，人工启动，Vo=1,稳态；Vo=0,暂稳态（td）。 公式：Td=1.1RT*CT 门锁报警器毕业论文 5 用途：定时，延时。 第 2 种是脉冲启动型单稳，也可以分为 2 个不同的单元。图 2.3 电路的 2 端不 带任何元件，具有最简单的形式；图 2.4 电路则带有一个 RC 微分电路。 图 2.3 脉冲启动单稳型 图 2.3 所示电路的结构特点是： 特点：“RT-7.6-CT”2 端输入。外脉冲启动或人工启动。 公式：Td=1.1RT*CT 用途：定（延）时、消抖动、分（倍）频，脉冲输出、L、C 速率等检测。 图 2.4 脉冲启动单稳型 门锁报警器毕业论文 6 图 2.4 所示电路的结构特点是： 特点：“RT-7.6-CT”2 端输入。外脉冲启动输入带 RC 微分电路。 公式：Td=1.1RT*CT 用途：定（延）时、消抖动、分（倍）频，脉冲输出、L、C 速率等检测。 第 3 种是压控振荡器。单稳型压控振荡器电路分为 2 个不同单元。不带任何辅 助器件的电路为图 2.5 所示；使用晶体管、运放放大器等辅助器件的电路为图 2.6 所示。 图 2.5 单稳型压控振荡器电路 图 2.5 所示电路的结构特点是： 特点：“RT-7.6-CT”，2 端输入被调制脉冲，5 端加调制信号 Vct。 用途：脉宽调制、压频变化、A/D 变换等。 别名：PWM 门锁报警器毕业论文 7 图 2.6 单稳型压控振荡器电路 图 2.6 所示电路的结构特点是： 特点：“RT-7.6-CT”，输入带 VT1，运放等辅助器件。 用途：脉宽调制、压频变化、A/D 变换等。 别名：VFC （2）NE555 引脚图及各引脚功能介绍 NE555 1 3 4 2 5 6 7 8 图 2.7 NE555 引脚图 1 脚(接地) -地线(或共同接地) ，通常被连接到电路共同接地。 2 脚(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 门锁报警器毕业论文 8 须大于VCC，下缘须低于VCC 。 3 脚(输出) -当时间周期开始 555 的输出脚位，移至比电源电压少 1.7 伏的高电 位。周期的结束输出回到大约 O 伏的低电位。于高电位时的最大输出电流大 200 毫 安 。 4 脚(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。 5 脚(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。 6 脚(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VCC 电 压以下移至VCC以上时启动这个动作。 7 脚(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。 8 脚(V +) -这是 555 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)。 （3）NE555 内部构造及工作原理特性。 图 2.8 NE555 内部构造 门锁报警器毕业论文 9 显然，NE555 电路内含两个比较器 A1 和 A2、一个触发器、一个驱动器和一个 放电晶体管。两个比较器分别被电阻 R1、R2 和 R3 构成的分压器设定的VDD和 VDD。参考电压所限定。为进一步理解其电路功能，并灵活应用 555 集成块，下面 简要说明其作用机理。多个电阻组成的分压器，使内部的两个比较器构成一个电平 触发器，上触发电平为VDD，下触发电平为VDD。在 5 脚控制端外接一个参考电源 VC，可以改变上、下触发电平值。比较器 Al 的输出同或非门 l 的输入端相接，比 较器 A2 的输出端连接到或非门 2 的输入端。由于由两个或非门组成的 RS 触发器必 须用负极极性信号触发，因此，加到比较器 Al 同相端 6 脚的触发信号，只有当电 位高于反相端 5 脚的电位时，RS 触发器才翻转；而加到比较器 A2 反相端 2 脚的 触发信号，只有当电位低于 A2 同相端的电位VDD时，RS 触发器才翻转。 （4） NE555 定时器功能表 表 2.1 NE555 定时器功能表 输入输出 阀值输入(VH)触发输入(V12)复位(RD)输出(Vo)放电管 T XX 00 导通 2/3 VCC1/3 VCC 10 导通 1/3 VCC 1 不变不变 2.2 语音芯片相关技术语音芯片相关技术 2.2.1 语音芯片基础知识 （1）语音芯片概念 语音芯片又称语音 IC，又被叫做声音芯片。 语音芯片集中在广东省范围生产及研发较多。 语音芯片定义：将语音信号通过采样转化为数字，存储在 IC 的 ROM 中，再通 过电路将 ROM 中的数字还原成语音信号。 普通语音芯片放音功能实质上是一个 DAC 过程，而 ADC 过程资料是由电脑完 成，其中包括对语音信号的采样、压缩、EQ 等处理。 录音芯片包括 ADC 和 DAC 两个过程，都是由芯片本身完成的，包括语音数据 的采集、分析、压缩、存储、播放等步骤。 ADC=Analog Digital Change 模数转换 门锁报警器毕业论文 10 DAC= Digital Analog Change 数模转换 音质的优劣取决于 ADC 和 DAC 位数的多少。例如：广州唯创电子语音芯片的 WTV010-WTV340 系列芯片,最低从 10 秒到 340 秒，根据控制方式取决段落多少。 （2）语音芯片分类： 语音芯片根据集成电路类型来分,凡是与声音有关系的集成电路被统称为语音芯 片(又称语音 IC,这里应该叫成 Voice IC),但是在语音芯片的大类型中,又被分为语音 IC(这里应该叫成 Speech IC),音乐 IC(这里应该叫成 Music IC)两种。 现在市场上常见语音芯片分类： 短时间芯片有 10 秒，20 秒，40 秒，80 秒,170 秒的芯片，相应型号：唯创电子 WTV 系列语音芯片 常用的模块有：6 分钟，8 分钟，16 分钟，1 小时的等。相应型号：唯创电子 WTV040S 系列语音模（便于各个领域的使用及运用） （3）控制方式 唯创电子 WTV 系列芯片的控制方式：按键控制，一线串口控制，二线串口控 制，三线串口控制，并口控制，单片机控制，等等 且，WTV 系列语音芯片音质好， 控制方式多，抗干扰性强，属于工业型的芯片，现市场得到大家的认可，以及广泛 的运用。 （4）应用范围 家电行业：电磁炉、电饭煲、冰箱、洗衣机、空调、风扇等等 安防报警：倒车雷达、叉车报警器、家庭防盗等 医疗器械：弱视治疗仪、血压计、臭氧治疗仪等等 广告媒体：语音广告牌、镜子广告机、迎宾器等等 玩具系列：语音识别、小汽车，布娃娃等等 智能交通：一卡通设备、红绿灯提醒等等 汽车电子、娱乐设备、教育用品、消费电子、工业控制等等的运用行业 2.2.2 LH-169A“抓贼呀”语言集成电路 LH169A 是浙江隆化电子有限公司生产的产品，内储“抓贼呀”语句，多用 于防盗报警装置。 LH-169A 的典型应用电路如图 2.9 所示： 门锁报警器毕业论文 11 图 2.9 LH-169A 的典型应用电路 2.2.3 HFC5203A“请随手关门”语言集成电路 HFC5203A 是大规模 CMOS 语言集成电路，内储女声“请随手关门”语言，其 发音清晰、外围电路简单，采用电平和不保持触发方式，可广泛用于银行、商店、 安全部门、空调室以及电冰箱等关门提示。 HFC5203A 的典型应用电路如图 2.10 所示： 图 2.10 HFC5203A 的典型应用电路 2.3 触摸电极片触摸电极片 人体是一个导体，空间电磁波会在人体形成交变感应电压。手去触摸电极片， 就相当于在电极片上加了交变信号,就像手摸示波器探头的时候会有交流波形显示出 来。因此，可利用触摸电极片接收人体感应的杂波触发控制电路。 门锁报警器毕业论文 12 第第 3 3 章章 门锁报警器的设计与实现 3.1 开门时间识别功能电路的设计与实现 3.1.1 开门时间识别功能电路的设计 电路设计如图 3.1 所示 门锁报警器毕业论文 13 图 3.1 开门时间识别功能电路 电路设计框图如图 3.2 所示 门锁报警器毕业论文 14 触摸极IC1三极管IC2报警电路 图 3.2 原理框图 3.1.2 开门时间识别功能电路的功能 一般主人是正常开门，在 30s 能够完成开门动作，所以电路不会发出报警。陌 生人试着开门或者是小偷撬门等不正常开门情况下，通常开门时间会超过 30s。当 开门时间超过 30s 时，报警电路就会报警，210s 后报警停止。 电路主要由 NE555 时基电路，三极管，触摸电极片，语音芯片组成。时基电路 IC1 与 R1，C1 组成的单稳态触发器，平时 IC1 处于稳态，其 3 脚输出低电平， VT1 截止，VT2 导通，电容 C2 被 VT2 短接不能够充电，时基电路 IC2 的阈值端 6 脚为高电平，3 脚输出低电平，报警电路 IC3 失电不工作，扬声器不会发出声音。 触摸电极片与金属门锁相连，当有人开锁时，人体感应的杂波的负半周加至 IC1 的触发端 2 脚，使 IC1 进入暂态，3 脚输出高电平，此时三极管 VT1 导通， VT2 截止，电源可通过 R4 对 C2 充电，随着充电时间的延长，IC2 的 2 脚电位不断 下降，约经 30s，IC2 翻转，其 3 脚输出高电平，使 IC3 得电工作报警。如果开门时 间在 30s 以内，则 IC2 的 3 脚为低电平，电路不会报警。报警声响持续时间由 IC1 的暂态时间 T1 决定，T1=1.1*R1*C1=240s，240s(包括识别时间 30s)后 IC1 的 3 脚 输出低电平，VT1 截至，VT2 导通，IC3 失声，报警声停止。 3.1.3 单稳态触发器的设计 如图 3.3 所示是由 NE555 时基电路和 R1,C1 组成的单稳态触发器。 门锁报警器毕业论文 15 图 3.3 单稳态触发器 如图 3.4 所示是由 NE555 时基电路和 R4， C2 组成的单稳态触发器。 图 3.4 单稳态触发器 单稳态触发器的工作特点如下 （1）具有一个稳态和一个暂稳态两种工作状态。 （2）在外加触发脉冲作用下，能从稳态翻转到暂稳态。在暂稳态维持一定时间后， 再自动返回稳态。 门锁报警器毕业论文 16 （3）暂稳态维持时间的长短取决于电路的参数。 单稳态触发器是一种脉冲整形电路，多用于脉冲波形的整形、延时和定时。在此电 路设计中分别起到延时和定时作用。此种 NE555 的单稳类电路与其他两种比较有不 需要人工控制和结构简单的优点。 3.1.4 报警电路的设计 如图 3.5 所示为报警电路 图 3.5 报警电路 当与 LH-169A 相连的 NE555 的 3 脚输出高电平，就会使 LH-169A 正常工作 4 端就会输出高电平，驱动三极管导通使喇叭发出“抓贼呀”的报警声，这样就可以 提醒屋内的家人以及其他人的注意。 3.1.5 电路元件清单 表 3.1 电路元件清单如表 编号名称型号数量编号名称型号数量 R1电阻 2.2M1 C3电解电容 220F1 R2电阻 10K1 C4电解电容 220F1 R3电阻 5.1K1 VD1开关二极管 IN41481 R4电阻 1M1 VD2发光二极管 1 R5电阻 5101 VT1-VT3晶体三极管 90133 R6电阻 240K1 IC1,2时基电路 NE5552 R7电阻 4.7K1 IC3报警语音集成电路 HL-169A1 C1电解电容 100F1 LS扬声器 81 C2电解电容 47F1 M触摸片自制 1 门锁报警器毕业论文 17 3.2 关门提示功能电路的设计与实现 3.2.1 关门提示功能电路的设计 电路设计图如图 3.6 所示 图 3.6 关门提示功能电路 3.2.2 关门提示功能电路的功能 关门提示功能电路核心元件为新型语音集成电路 HFC5203A。AN 为常开按钮 开关，它固定在锁上。平时，房门关闭的时候常开按钮开关 AN 由门和门框控制压 合，电容器 C1 两端被 AN 短路，语音芯片的触发端 TG 得不到高电平触发信号，语 音芯片和晶体三极管 VT 均不工作，扬声器无声。 当房门被人打开时，AN 断开，电源 G 通过 R1 对 C1 充电，经过约 8s，C1 两 端充电电压达到一定数值（约 0.65V+1/2VDD） ，晶体二极管 VD 导通，语音芯片的 TG 端获得高电平触发信号，语音芯片内部电路工作，其 OUT 端反复输出内储的 “请随手关门”语音电信号，经 VT 功率放大后，推动扬声器反复发出响亮的提醒 语，直到关好房门为止。房门关闭后，AN 压合，快速将 C1 两端的充电电荷泄放掉， 则 B 最多只发出一遍“请随手关门！”声即停止，电路又进入守候工作状态。 如果出入房门者在开门后 8s 之内关上了房门，因 C1 两端充电电压尚未达到语 音芯片的触发值，故提示电路不会工作。 电路中，R1、C1 组成语音芯片的延时触发电路，其数值大小影响每次开门后提 示电路推迟发声的时间长短；R2 为语音芯片外接振荡电阻器，其阻值大小影响语音 声播放的速度和音调；C2 是退耦电容器，在电池快用旧时，可有效避免语音芯片的 声音产生的畸变，相对延长电池使用寿命。 门锁报警器毕业论文 18 3.2.3 延时电路的设计 延时电路如图 3.7 所示 图 3.7 延时电路 当房门被人打开时，AN 断开，电源 G 通过 R1 对 C1 充电，经过约 8s，C1 两 端充电电压达到一定数值（约 0.65V+1/2VDD） ，晶体二极管 VD 导通。 3.2.4 报警电路的设计 报警电路如图 3.8 所示 图 3.8 报警电路 语音芯片的 TG 端获得高电平触发信号，语音芯片内部电路工作，其 OUT 端反 复输出内储的“请随手关门”语音电信号，经 VT 功率放大后，推动扬声器反复发 出响亮的提醒语，直到关好房门为止。 门锁报警器毕业论文 19 3.2.5 电路元件清单 表 3.2 电路元件清单 编号名称型号数量编号名称型号数量 R1电阻 100K1 IC报警语音集成电路 HFC5203A1 R2电阻 300K1 LS扬声器 81 C1电解电容 22F1 VD开关二极管 IN41481 C2电解电容 47F1 VT3晶体三极管 90131 AN常开按钮开关 1 3.3 产品说明 本产品在安装时要将触摸电极片与门锁锁壳的金属部分相连（图 3.9） ，并使常 开按钮开关在门和门框之间。本产品适用于各种类型金属门锁。本产品在不触发报 警状态下耗电极微，时间识别功能电路触发报警状态功率约为 1W，关门提示功能 电路触发报警状态功率约为 1W。电源为 5 号电池 3 粒（两个功能电路公用一组电 源） 。 图 3.9 触摸电极片与门锁锁壳链接示意图 3.4 小结 本章首先介绍开门时间识别功能电路的总体结构，并对其各个组成部分、功能 和特点做了简单分析。然后结合本电路的设计要求，分别对单稳态触发器和报警电 路进行设计。然后介绍关门提示功能电路的总体结构，并对其功能和得点做了简单