門鎖報警器畢業(yè)論文

1、門鎖報警器畢業(yè)論文 門鎖報警器畢業(yè)論文門鎖報警器畢業(yè)論文摘 要隨著中國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，人們的生活水平有了很大的提高。各種高檔家電產(chǎn)品和貴重物品為許多家庭所擁有。然而一些不法分子也越來越多，這點就是看到大部分人防盜意識還不夠強，從而造成偷竊現(xiàn)象屢見不鮮。尤其是居家安全這方面，不得不留意那些不速之客。因此，有開門時間識別功能以及關(guān)門提示功能的門鎖報警器具有較大的實用價值。開門時間識別功能主要根據(jù)開門時間判斷是主人還是小偷，主人開門時一般是在 30 秒內(nèi)可完成，它不會報警，而小偷撬門通常時間比較長，一旦時間超過 30 秒，它就會自動發(fā)出報警聲。開門時間識別功能電路的設(shè)計主要采用觸摸電極片和 555

2、時基電路，結(jié)合一些電阻電路發(fā)出報警信號。關(guān)門提示功能是在主人開門后 8 秒內(nèi)沒有關(guān)門時自動發(fā)出提示聲音，提醒主人關(guān)門，從而避免忘記關(guān)門而引發(fā)的入室盜竊。關(guān)門提示功能電路的設(shè)計主要是采用由電阻和電容組成的延時觸發(fā)電路，結(jié)合一些電阻電路發(fā)出提示信號。上述的具有開門時間識別功能以及關(guān)門提示功能的門鎖報警器才有的材料器件都比較常見，批量生產(chǎn)容易、安全，對防止入室盜竊有很大的幫助。門鎖報警器畢業(yè)論文 I關(guān)鍵詞： 門鎖報警器；關(guān)門提示；開門時間識別；555 時基電路AbstractWith the rapid development of Chinas economy, peoples living st

3、andards 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

4、 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 doo

5、r 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

6、 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 burg

7、lary. 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 com

8、ponents are common, batch production easy, 門鎖報警器畢業(yè)論文 IIsafe, 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門鎖報警器畢業(yè)論文目 錄序 言.1 第 1 章 課題背景及研究意義 .21.1 門鎖報警器研究的背景 .21.2 門鎖報警器研究的意義 .21.3 本課題研究的主要內(nèi)容 .3第 2 章門鎖報警

9、器相關(guān)技術(shù)介紹 .42.1 NE555 時基電路相關(guān)技術(shù) .42.2 語音芯片相關(guān)技術(shù) .102.2.1 語音芯片基礎(chǔ)知識.102.2.2 HFC5203A“請隨手關(guān)門”語言集成電路.112.2.3 LH-169A“抓賊呀”語言集成電路 .122.3 觸摸電極片 .12第 3 章門鎖報警器的設(shè)計與實現(xiàn).133.1 開門時間識別功能電路的設(shè)計與實現(xiàn) .133.1.1 開門時間識別功能電路的設(shè)計.133.1.2 開門時間識別功能電路的功能.143.1.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的設(shè)計.143.1.4 報警電路的設(shè)計.163.1.5 電路元件清單.163.2 關(guān)門提示功能電路的設(shè)計與實現(xiàn) .173.2.1 關(guān)

10、門提示功能電路的設(shè)計.173.2.2 關(guān)門提示功能電路的功能.173.2.3 延時電路的設(shè)計.183.2.4 報警電路的設(shè)計.183.2.5 電路元件清單.193.3 產(chǎn)品說明 .19門鎖報警器畢業(yè)論文i3.4 小結(jié) .19第 4 章 結(jié)論 .20參考文獻 .21致 謝 .22門鎖報警器畢業(yè)論文 0序言序言所謂門就是裝在房屋、車船或是封閉起來的地方的能開關(guān)的障礙物。因為設(shè)置的目的是為了管理者能夠方便的進入，而其他人不能夠隨便進入的裝置。所以一個門的好壞取決的主要原因就是它的安全性。門除了對結(jié)構(gòu)有特殊的要求之外，它的核心部分門鎖是決定安全系數(shù)的重要因素。傳統(tǒng)的機械門鎖僅僅是單純的機械裝置，無論結(jié)

11、構(gòu)設(shè)計多么合理，材料多么堅固，人們只能通過各種手段把它打開。在出入人很多的通道鑰匙的管理很麻煩，鑰匙丟失或人員更換都要把鎖和鑰匙一起更換。為了解決這些問題，就會出現(xiàn)了電子磁卡鎖，電子密碼鎖，這兩種鎖的出現(xiàn)從一定程度上提高了人們對出入通道的管理程度，使通道管理進入了電子時代，但隨著這兩種電子鎖的不斷應(yīng)用他們的缺陷就逐漸暴露，磁卡鎖的問題就是里面的信息容易被復(fù)制，卡片與讀卡機之間磨損大，容易發(fā)生故障，安全系數(shù)低。密碼鎖的問題是密碼容易泄露，又無從查起，所以它的安全系數(shù)也很低。近年來電子技術(shù)的飛速發(fā)展，報警器也有很多新的需求。在選擇使用報警器前，先認識一下報警器。報警器是一種為防止或預(yù)防某事件發(fā)生所

12、造成的后果，以聲音、光、氣壓等形式來提醒或警示我們應(yīng)當(dāng)采取某種行動的電子產(chǎn)品。隨著科技的進步，機械式報警器越來越多地被先進的電子報警器代替，經(jīng)常應(yīng)用于系統(tǒng)故障、安全防范、交通運輸、醫(yī)療救護、應(yīng)急救災(zāi)、感應(yīng)檢測等領(lǐng)域，與社會生產(chǎn)密不可分。隨著社會物質(zhì)財富的日益增長，安全防盜已成為社會問題。而鎖自古以來就是把門戶的鐵將軍，人們對它要求甚高，既要安全可靠地防盜，又要使用方便，這也是制鎖者長期以來研制的主題。彈子鎖由于結(jié)構(gòu)上的結(jié)局已難已滿足當(dāng)前社會管理和防盜要求。因此，為了滿足廣大用戶的需求具有開門時間識別功能以及關(guān)門提示功能的門鎖報警器就誕生了。電阻電容組成的延時電路，傳感器，NE555 時基發(fā)生器

13、，放大器和揚聲器是門鎖報警器的主要組成部件。結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，安全性能極佳是它的最大優(yōu)點。當(dāng)今的門鎖報警器種類很多，例如：指紋門鎖報警器，振動式門鎖報警器等。但具有時間識別功能和關(guān)門提示功能的門鎖報警器卻是其中最好的種類之一，它采用先進的傳感技術(shù)和 NE555 定時觸發(fā)電路，其性能優(yōu)良，安全系數(shù)高，安全系數(shù)高，使用廣泛，堪稱門鎖報警器中的精品。門鎖報警器畢業(yè)論文 1第第 1 1 章章 課題背景及研究意義課題背景及研究意義1.1 門鎖報警器研究的背景隨著中國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，人們的生活水平有了很大的提高。各種高檔家電產(chǎn)品和貴重物品為許多家庭所擁有。然而一些不法分子也越來越多，這點就是看到大部分人

14、防盜意識還不夠強，從而造成偷竊現(xiàn)象屢見不鮮。尤其是居家安全這方面，不得不留意那些不速之客。因此，越來越多的居民家庭對財產(chǎn)安全問題十分擔(dān)憂?，F(xiàn)代鎖具發(fā)展了一百多年，人們對它的結(jié)構(gòu)、機理也研究得很透徹，因此，不用鑰匙就能打開的方法和工具也層出不窮?，F(xiàn)代人類文明社會里，由于社會中各種矛盾沖突十分劇烈，人們的思想道德觀念，價值觀念，文化修養(yǎng)水平等具有差異，善良的人們能夠自覺規(guī)范自己的行為， “非禮不為”，雖無鑰匙亦不會亂闖。然而，那些道德觀念 較差的盜賊卻想方設(shè)法利用高科技手段撬門開鎖，使廣大居民防不勝防。出現(xiàn)這種情況 的原因是傳統(tǒng)鎖具都存在致命的弱點： 一是鎖芯采用常見的銅、鋁、鋅等材料，抵抗不了強

15、力破壞；二是鎖具制作工藝，技術(shù)落后，無法阻止技術(shù)手段的開啟 。目前，市場上很多國內(nèi)外的鎖具，實際上都不具備真正的防盜功能。在慣偷面前，兩根鋼絲或幾件簡單的工具就可以把這些鎖打開。其實，不是他們多高明，而是一般鎖具技術(shù)原理太過簡單。面對這一殘酷的現(xiàn)狀，新時代提出了鎖具必須革命的迫切的要求。如今防盜報警器安防產(chǎn)品進入中國家庭的速度大大提高，進幾年正以每年 30%的速度增長，并且發(fā)展?jié)摿薮螅姸嗟钠髽I(yè)已看準(zhǔn)了個人用戶及家庭用戶防盜報警器這一市場，因此適合個人用戶及家庭用戶使用的門鎖防盜器被設(shè)計了出來，可以預(yù)計防盜報警器產(chǎn)品即將走入千家萬戶的生活（歐美等發(fā)達國家防盜報警器家庭普及率已達 70%以上）

16、。1.2 門鎖報警器研究的意義 首先我們先了解可供居民家中使用的報警器這個即熟悉又陌生的產(chǎn)品。熟悉是因為他的歷史已經(jīng)走過了 10 幾年，而陌生是因為在長期的推廣中，老百姓對次都不懂，還不如新寵門鎖報警器的知曉度高。其原因有三：一是報警器的使用操作比較復(fù)雜，對使用該產(chǎn)品的消費者具有一定的文化知識要求，普通人很難應(yīng)用到位，而門鎖報警器的使用跟普通機械鎖的使用幾乎一致，簡單易懂，所以受歡迎的程度自門鎖報警器畢業(yè)論文 2然在報警器之上。二是報警器的價格不菲，把眾多的消費者阻擋在門外。但是門鎖報警器的價格跟防盜鎖的價格十分接近，老百姓買的起，用著方便。三就是報警器是人進入室內(nèi)，探頭在感受人體之后才可以報

17、警，跟門鎖報警器在門沒有打開的時候就報警，安全性能大打折扣。如果室內(nèi)萬一有人在家，勢必會釀造成刑事案件，無法真正達到保護人的生命及財產(chǎn)的安全。而門鎖報警器的特點就是小偷一動門鎖，在沒有開啟，也沒有見到室內(nèi)人員的情況下就報警。關(guān)門提示功能可以有效的避免因人的疏忽忘記關(guān)門而導(dǎo)致的入室盜竊的發(fā)生。報警器本應(yīng)該是老百姓居家安防的有力保護神，但由于以上的種種原因時至今日，只能在一些工程專業(yè)領(lǐng)域得到一些應(yīng)用。因此具有開門時間識別功能以及關(guān)門提示功能的門鎖報警器可以被廣大個人用戶及家庭用戶所使用。1.3 本課題研究的主要內(nèi)容本課題以觸摸電極片、NE555 時基電路和 RC 延時電路以及語音集成電路為基礎(chǔ)對其

18、進行開發(fā)設(shè)計從而設(shè)計出實現(xiàn)開門時間識別功能以及關(guān)門提示功能的門鎖報警器。本論文的主要研究內(nèi)容如下：（1）開門時間識別功能總體結(jié)構(gòu)設(shè)計；（2）關(guān)門提示功能總體結(jié)構(gòu)設(shè)計；（3）對設(shè)計所需各種元件的選擇；門鎖報警器畢業(yè)論文 3第第 2 2 章章門鎖報警器相關(guān)技術(shù)介紹2.1 NE555 時基電路相關(guān)技術(shù)時基電路相關(guān)技術(shù)（1）NE555介紹NE555 (Timer IC)大約在1971由 Signtics Corporation 發(fā)布，在當(dāng)時是唯一快速且商業(yè)化的 Timer IC，在往后的30多年被非常普遍的使用，且延伸出許多的應(yīng)用電路，盡管近年來 CMOS 技術(shù)版本的 Timer IC 如 MOTOR

19、OLA 的 MC1455已被大量的使用，但原規(guī)格的 NE555依然正常的在市場上供應(yīng)，盡管新版 IC 在功能上有部份的改善，但其腳位的功能并沒變化，所以到目前都可直接的代用。NE555是屬于555系列的計時 IC 的其中的一種型號，555系列 IC 的接腳功能及運用都是相容的，只是型號不同的因其價格不同其穩(wěn)定度、省電、可產(chǎn)生的振蕩頻率也不大相同；而555是一個用途很廣且相當(dāng)普遍的計時 IC，只需少數(shù)的電阻和電容，便可產(chǎn)生數(shù)位電路所需的各種不同頻率之脈沖信號。NE555生產(chǎn)廠家其中主要由此 5家廠家、5大品牌技術(shù)商生產(chǎn)、 NXP 恩智浦、TI 德洲、NEC 日電、ST 意法半導(dǎo)體、 FAIRCH

20、ILD 仙童（排名不分先后）。NE555 主要有以下幾個特點： 只需簡單的電阻器、電容器，即可完成特定的振蕩延時作用。其延時范圍極廣，可由幾微秒至幾小時之久。 它的操作電源范圍極大，可與 TTL，CMOS 等邏輯電路配合，也就是它的輸出電平及輸入觸發(fā)電平，均能與這些系列邏輯電路的高、低電平匹配。 其輸出端的供給電流大，可直接推動多種自動控制的負載。 它的計時精確度高、溫度穩(wěn)定度佳，且價格便宜。以下歸納了 555 的單穩(wěn)類電路 3 種 6 個單元電路。 單穩(wěn)類工作方式，它可分為 3 種。見圖示。 第 1 種是人工啟動單穩(wěn)，又因為定時電阻定時電容位置不同而分為 2 個不同的單元，分別如圖 2.1

21、和圖 2.2 所示。門鎖報警器畢業(yè)論文 4圖 2.1 人工啟動單穩(wěn)型圖 2.1 所示單元的輸入端的形式，也就是電路的結(jié)構(gòu)特點是：特點：“RT-6.2-CT”，人工啟動，Vo=0,穩(wěn)態(tài)；Vo=1,暫穩(wěn)態(tài)（td）。公式：Td=1.1RT*CT用途：定時，延時。圖 2.2 人工啟動單穩(wěn)型圖 2.2 所示單元的輸入端的形式，也就是電路的結(jié)構(gòu)特點是：特點：“CT-6.2-RT”，人工啟動，Vo=1,穩(wěn)態(tài)；Vo=0,暫穩(wěn)態(tài)（td）。公式：Td=1.1RT*CT門鎖報警器畢業(yè)論文 5用途：定時，延時。第 2 種是脈沖啟動型單穩(wěn)，也可以分為 2 個不同的單元。圖 2.3 電路的 2 端不帶任何元件，具有最簡單

22、的形式；圖 2.4 電路則帶有一個 RC 微分電路。圖 2.3 脈沖啟動單穩(wěn)型圖 2.3 所示電路的結(jié)構(gòu)特點是：特點：“RT-7.6-CT”2 端輸入。外脈沖啟動或人工啟動。公式：Td=1.1RT*CT用途：定（延）時、消抖動、分（倍）頻，脈沖輸出、L、C 速率等檢測。圖 2.4 脈沖啟動單穩(wěn)型門鎖報警器畢業(yè)論文 6圖 2.4 所示電路的結(jié)構(gòu)特點是：特點：“RT-7.6-CT”2 端輸入。外脈沖啟動輸入帶 RC 微分電路。公式：Td=1.1RT*CT用途：定（延）時、消抖動、分（倍）頻，脈沖輸出、L、C 速率等檢測。第 3 種是壓控振蕩器。單穩(wěn)型壓控振蕩器電路分為 2 個不同單元。不帶任何輔助

23、器件的電路為圖 2.5 所示；使用晶體管、運放放大器等輔助器件的電路為圖 2.6所示。圖 2.5 單穩(wěn)型壓控振蕩器電路圖 2.5 所示電路的結(jié)構(gòu)特點是：特點：“RT-7.6-CT”，2 端輸入被調(diào)制脈沖，5 端加調(diào)制信號 Vct。用途：脈寬調(diào)制、壓頻變化、A/D 變換等。別名：PWM門鎖報警器畢業(yè)論文 7圖 2.6 單穩(wěn)型壓控振蕩器電路圖 2.6 所示電路的結(jié)構(gòu)特點是：特點：“RT-7.6-CT”，輸入帶 VT1，運放等輔助器件。用途：脈寬調(diào)制、壓頻變化、A/D 變換等。別名：VFC（2）NE555 引腳圖及各引腳功能介紹 NE55513425678圖 2.7 NE555 引腳圖1 腳(接地)

24、 -地線(或共同接地) ，通常被連接到電路共同接地。 2 腳(觸發(fā)點) -這個腳位是觸發(fā) NE555 使其啟動它的時間周期。觸發(fā)信號上緣電壓門鎖報警器畢業(yè)論文 8須大于VCC，下緣須低于VCC 。 3 腳(輸出) -當(dāng)時間周期開始 555 的輸出腳位，移至比電源電壓少 1.7 伏的高電位。周期的結(jié)束輸出回到大約 O 伏的低電位。于高電位時的最大輸出電流大 200 毫安 。 4 腳(重置) -一個低邏輯電位送至這個腳位時會重置定時器和使輸出回到一個低電位。它通常被接到正電源或忽略不用。 5 腳(控制) -這個接腳準(zhǔn)許由外部電壓改變觸發(fā)和閘限電壓。當(dāng)計時器經(jīng)營在穩(wěn)定或振蕩的運作方式下,這輸入能用來

25、改變或調(diào)整輸出頻率。 6 腳(重置鎖定) - Pin 6 重置鎖定并使輸出呈低態(tài)。當(dāng)這個接腳的電壓從VCC 電壓以下移至VCC以上時啟動這個動作。 7 腳(放電) -這個接腳和主要的輸出接腳有相同的電流輸出能力，當(dāng)輸出為 ON 時為 LOW，對地為低阻抗，當(dāng)輸出為 OFF 時為 HIGH，對地為高阻抗。 8 腳(V +) -這是 555 計時器 IC 的正電源電壓端。供應(yīng)電壓的范圍是+4.5 伏特(最小值)至+16 伏特(最大值)。（3）NE555 內(nèi)部構(gòu)造及工作原理特性。圖 2.8 NE555 內(nèi)部構(gòu)造門鎖報警器畢業(yè)論文 9顯然，NE555 電路內(nèi)含兩個比較器 A1 和 A2、一個觸發(fā)器、一

26、個驅(qū)動器和一個放電晶體管。兩個比較器分別被電阻 R1、R2 和 R3 構(gòu)成的分壓器設(shè)定的VDD和VDD。參考電壓所限定。為進一步理解其電路功能，并靈活應(yīng)用 555 集成塊，下面簡要說明其作用機理。多個電阻組成的分壓器，使內(nèi)部的兩個比較器構(gòu)成一個電平觸發(fā)器，上觸發(fā)電平為VDD，下觸發(fā)電平為VDD。在 5 腳控制端外接一個參考電源VC，可以改變上、下觸發(fā)電平值。比較器 Al 的輸出同或非門 l 的輸入端相接，比較器 A2 的輸出端連接到或非門 2 的輸入端。由于由兩個或非門組成的 RS 觸發(fā)器必須用負極極性信號觸發(fā)，因此，加到比較器 Al 同相端 6 腳的觸發(fā)信號，只有當(dāng)電位高于反相端 5 腳的電

27、位時，RS 觸發(fā)器才翻轉(zhuǎn)；而加到比較器 A2 反相端 2 腳的觸發(fā)信號，只有當(dāng)電位低于 A2 同相端的電位VDD時，RS 觸發(fā)器才翻轉(zhuǎn)。（4） NE555 定時器功能表表 2.1 NE555 定時器功能表輸入輸出閥值輸入(VH)觸發(fā)輸入(V12)復(fù)位(RD)輸出(Vo)放電管 TXX00導(dǎo)通2/3 VCC2/3 VCC1/3 VCC10導(dǎo)通1/3 VCC1不變不變2.2 語音芯片相關(guān)技術(shù)語音芯片相關(guān)技術(shù)2.2.1 語音芯片基礎(chǔ)知識（1）語音芯片概念 語音芯片又稱語音 IC，又被叫做聲音芯片。 語音芯片集中在廣東省范圍生產(chǎn)及研發(fā)較多。 語音芯片定義：將語音信號通過采樣轉(zhuǎn)化為數(shù)字，存儲在 IC 的

28、 ROM 中，再通過電路將 ROM 中的數(shù)字還原成語音信號。 普通語音芯片放音功能實質(zhì)上是一個 DAC 過程，而 ADC 過程資料是由電腦完成，其中包括對語音信號的采樣、壓縮、EQ 等處理。 錄音芯片包括 ADC 和 DAC 兩個過程，都是由芯片本身完成的，包括語音數(shù)據(jù)的采集、分析、壓縮、存儲、播放等步驟。 ADC=Analog Digital Change 模數(shù)轉(zhuǎn)換 門鎖報警器畢業(yè)論文 10DAC= Digital Analog Change 數(shù)模轉(zhuǎn)換 音質(zhì)的優(yōu)劣取決于 ADC 和 DAC 位數(shù)的多少。例如：廣州唯創(chuàng)電子語音芯片的WTV010-WTV340 系列芯片,最低從 10 秒到 34

29、0 秒，根據(jù)控制方式取決段落多少。 （2）語音芯片分類： 語音芯片根據(jù)集成電路類型來分,凡是與聲音有關(guān)系的集成電路被統(tǒng)稱為語音芯片(又稱語音 IC,這里應(yīng)該叫成 Voice IC),但是在語音芯片的大類型中,又被分為語音IC(這里應(yīng)該叫成 Speech IC),音樂 IC(這里應(yīng)該叫成 Music IC)兩種。 現(xiàn)在市場上常見語音芯片分類： 短時間芯片有 10 秒，20 秒，40 秒，80 秒,170 秒的芯片，相應(yīng)型號：唯創(chuàng)電子WTV 系列語音芯片 常用的模塊有：6 分鐘，8 分鐘，16 分鐘，1 小時的等。相應(yīng)型號：唯創(chuàng)電子WTV040S 系列語音模（便于各個領(lǐng)域的使用及運用） （3）控制

30、方式唯創(chuàng)電子 WTV 系列芯片的控制方式：按鍵控制，一線串口控制，二線串口控制，三線串口控制，并口控制，單片機控制，等等 且，WTV 系列語音芯片音質(zhì)好，控制方式多，抗干擾性強，屬于工業(yè)型的芯片，現(xiàn)市場得到大家的認可，以及廣泛的運用。 （4）應(yīng)用范圍 家電行業(yè)：電磁爐、電飯煲、冰箱、洗衣機、空調(diào)、風(fēng)扇等等 安防報警：倒車?yán)走_、叉車報警器、家庭防盜等 醫(yī)療器械：弱視治療儀、血壓計、臭氧治療儀等等 廣告媒體：語音廣告牌、鏡子廣告機、迎賓器等等 玩具系列：語音識別、小汽車，布娃娃等等 智能交通：一卡通設(shè)備、紅綠燈提醒等等 汽車電子、娛樂設(shè)備、教育用品、消費電子、工業(yè)控制等等的運用行業(yè)2.2.2 LH

31、-169A“抓賊呀”語言集成電路LH169A 是浙江隆化電子有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品，內(nèi)儲“抓賊呀”語句，多用于防盜報警裝置。LH-169A 的典型應(yīng)用電路如圖 2.9 所示：門鎖報警器畢業(yè)論文 11圖 2.9 LH-169A 的典型應(yīng)用電路2.2.3 HFC5203A“請隨手關(guān)門”語言集成電路HFC5203A 是大規(guī)模 CMOS 語言集成電路，內(nèi)儲女聲“請隨手關(guān)門”語言，其發(fā)音清晰、外圍電路簡單，采用電平和不保持觸發(fā)方式，可廣泛用于銀行、商店、安全部門、空調(diào)室以及電冰箱等關(guān)門提示。HFC5203A 的典型應(yīng)用電路如圖 2.10 所示：圖 2.10 HFC5203A 的典型應(yīng)用電路2.3 觸摸電極片

32、觸摸電極片人體是一個導(dǎo)體，空間電磁波會在人體形成交變感應(yīng)電壓。手去觸摸電極片，就相當(dāng)于在電極片上加了交變信號,就像手摸示波器探頭的時候會有交流波形顯示出來。因此，可利用觸摸電極片接收人體感應(yīng)的雜波觸發(fā)控制電路。門鎖報警器畢業(yè)論文 12第第 3 3 章章 門鎖報警器的設(shè)計與實現(xiàn)3.1 開門時間識別功能電路的設(shè)計與實現(xiàn)3.1.1 開門時間識別功能電路的設(shè)計電路設(shè)計如圖 3.1 所示門鎖報警器畢業(yè)論文 13圖 3.1 開門時間識別功能電路電路設(shè)計框圖如圖 3.2 所示門鎖報警器畢業(yè)論文 14觸摸極IC1三極管IC2報警電路圖 3.2 原理框圖3.1.2 開門時間識別功能電路的功能一般主人是正常開門，

33、在 30s 能夠完成開門動作，所以電路不會發(fā)出報警。陌生人試著開門或者是小偷撬門等不正常開門情況下，通常開門時間會超過 30s。當(dāng)開門時間超過 30s 時，報警電路就會報警，210s 后報警停止。電路主要由 NE555 時基電路，三極管，觸摸電極片，語音芯片組成。時基電路IC1 與 R1，C1 組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，平時 IC1 處于穩(wěn)態(tài)，其 3 腳輸出低電平，VT1 截止，VT2 導(dǎo)通，電容 C2 被 VT2 短接不能夠充電，時基電路 IC2 的閾值端 6腳為高電平，3 腳輸出低電平，報警電路 IC3 失電不工作，揚聲器不會發(fā)出聲音。觸摸電極片與金屬門鎖相連，當(dāng)有人開鎖時，人體感應(yīng)的雜波的負半

34、周加至IC1 的觸發(fā)端 2 腳，使 IC1 進入暫態(tài)，3 腳輸出高電平，此時三極管 VT1 導(dǎo)通，VT2 截止，電源可通過 R4 對 C2 充電，隨著充電時間的延長，IC2 的 2 腳電位不斷下降，約經(jīng) 30s，IC2 翻轉(zhuǎn)，其 3 腳輸出高電平，使 IC3 得電工作報警。如果開門時間在 30s 以內(nèi)，則 IC2 的 3 腳為低電平，電路不會報警。報警聲響持續(xù)時間由 IC1的暫態(tài)時間 T1 決定，T1=1.1*R1*C1=240s，240s(包括識別時間 30s)后 IC1 的 3 腳輸出低電平，VT1 截至，VT2 導(dǎo)通，IC3 失聲，報警聲停止。3.1.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的設(shè)計 如圖 3.3

35、 所示是由 NE555 時基電路和 R1,C1 組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。門鎖報警器畢業(yè)論文 15圖 3.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器如圖 3.4 所示是由 NE555 時基電路和 R4， C2 組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。圖 3.4 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作特點如下（1）具有一個穩(wěn)態(tài)和一個暫穩(wěn)態(tài)兩種工作狀態(tài)。（2）在外加觸發(fā)脈沖作用下，能從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)。在暫穩(wěn)態(tài)維持一定時間后，再自動返回穩(wěn)態(tài)。門鎖報警器畢業(yè)論文 16（3）暫穩(wěn)態(tài)維持時間的長短取決于電路的參數(shù)。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是一種脈沖整形電路，多用于脈沖波形的整形、延時和定時。在此電路設(shè)計中分別起到延時和定時作用。此種 NE555 的單穩(wěn)類電路與其他兩種比較有

36、不需要人工控制和結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點。3.1.4 報警電路的設(shè)計 如圖 3.5 所示為報警電路圖 3.5 報警電路當(dāng)與 LH-169A 相連的 NE555 的 3 腳輸出高電平，就會使 LH-169A 正常工作 4端就會輸出高電平，驅(qū)動三極管導(dǎo)通使喇叭發(fā)出“抓賊呀”的報警聲，這樣就可以提醒屋內(nèi)的家人以及其他人的注意。3.1.5 電路元件清單 表 3.1 電路元件清單如表編號名稱型號數(shù)量編號名稱型號數(shù)量R1電阻2.2M1C3電解電容220F1R2電阻10K1C4電解電容220F1R3電阻5.1K1VD1開關(guān)二極管IN41481R4電阻1M1VD2發(fā)光二極管1R5電阻5101VT1-VT3晶體三極管90

37、133R6電阻240K1IC1,2時基電路NE5552R7電阻4.7K1IC3報警語音集成電路HL-169A1C1電解電容100F1LS揚聲器81C2電解電容47F1M觸摸片自制1門鎖報警器畢業(yè)論文 173.2 關(guān)門提示功能電路的設(shè)計與實現(xiàn)3.2.1 關(guān)門提示功能電路的設(shè)計電路設(shè)計圖如圖 3.6 所示圖 3.6 關(guān)門提示功能電路3.2.2 關(guān)門提示功能電路的功能關(guān)門提示功能電路核心元件為新型語音集成電路 HFC5203A。AN 為常開按鈕開關(guān)，它固定在鎖上。平時，房門關(guān)閉的時候常開按鈕開關(guān) AN 由門和門框控制壓合，電容器 C1 兩端被 AN 短路，語音芯片的觸發(fā)端 TG 得不到高電平觸發(fā)信號

38、，語音芯片和晶體三極管 VT 均不工作，揚聲器無聲。當(dāng)房門被人打開時，AN 斷開，電源 G 通過 R1 對 C1 充電，經(jīng)過約 8s，C1 兩端充電電壓達到一定數(shù)值（約 0.65V+1/2VDD） ，晶體二極管 VD 導(dǎo)通，語音芯片的TG 端獲得高電平觸發(fā)信號，語音芯片內(nèi)部電路工作，其 OUT 端反復(fù)輸出內(nèi)儲的“請隨手關(guān)門”語音電信號，經(jīng) VT 功率放大后，推動揚聲器反復(fù)發(fā)出響亮的提醒語，直到關(guān)好房門為止。房門關(guān)閉后，AN 壓合，快速將 C1 兩端的充電電荷泄放掉，則 B 最多只發(fā)出一遍“請隨手關(guān)門！”聲即停止，電路又進入守候工作狀態(tài)。如果出入房門者在開門后 8s 之內(nèi)關(guān)上了房門，因 C1 兩

39、端充電電壓尚未達到語音芯片的觸發(fā)值，故提示電路不會工作。電路中，R1、C1 組成語音芯片的延時觸發(fā)電路，其數(shù)值大小影響每次開門后提示電路推遲發(fā)聲的時間長短；R2 為語音芯片外接振蕩電阻器，其阻值大小影響語音聲播放的速度和音調(diào)；C2 是退耦電容器，在電池快用舊時，可有效避免語音芯片的聲音產(chǎn)生的畸變，相對延長電池使用壽命。門鎖報警器畢業(yè)論文 183.2.3 延時電路的設(shè)計延時電路如圖 3.7 所示圖 3.7 延時電路當(dāng)房門被人打開時，AN 斷開，電源 G 通過 R1 對 C1 充電，經(jīng)過約 8s，C1 兩端充電電壓達到一定數(shù)值（約 0.65V+1/2VDD） ，晶體二極管 VD 導(dǎo)通。3.2.4

40、報警電路的設(shè)計 報警電路如圖 3.8 所示圖 3.8 報警電路語音芯片的 TG 端獲得高電平觸發(fā)信號，語音芯片內(nèi)部電路工作，其 OUT 端反復(fù)輸出內(nèi)儲的“請隨手關(guān)門”語音電信號，經(jīng) VT 功率放大后，推動揚聲器反復(fù)發(fā)出響亮的提醒語，直到關(guān)好房門為止。門鎖報警器畢業(yè)論文 193.2.5 電路元件清單 表 3.2 電路元件清單編號名稱型號數(shù)量編號名稱型號數(shù)量R1電阻100K1IC報警語音集成電路HFC5203A1R2電阻300K1LS揚聲器81C1電解電容22F1VD開關(guān)二極管IN41481C2電解電容47F1VT3晶體三極管90131AN常開按鈕開關(guān)13.3 產(chǎn)品說明本產(chǎn)品在安裝時要將觸摸電極片與門鎖鎖殼的金屬部分相連（圖 3.9） ，并使常開按鈕開關(guān)在門和門框之間。本產(chǎn)品適用于各種類型金屬門鎖。本產(chǎn)品在不觸發(fā)報警狀態(tài)下耗電極微，時間識別功能電路觸發(fā)報警狀態(tài)功率約為 1W，關(guān)門提示功能電路觸發(fā)報警狀態(tài)功率約為 1W。電源為 5 號電池 3 粒（兩個功能電路公用一組電源） 。圖 3.9 觸摸電極片與門鎖鎖殼鏈接示意圖3.4 小結(jié)本章首先介紹開門時間識別功能電路的總體結(jié)構(gòu)，并對其各個組成部分、功能和特點做了簡單分析。然后結(jié)合本電路的設(shè)計要求，分別對單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和報警電路進行設(shè)計。然后介紹關(guān)門提示功能電路的總體結(jié)構(gòu)，并對其功能和得點做了簡單分析。然后結(jié)合本電路的設(shè)