《电子报警器》word版.doc

天津电子信息职业技术学院电子报警器组装与调试报告课题名称 电子报警器组装与调试 姓 名 陆万伟 学 号 12 班 级 电子S091 专 业 应用电子技术 所 在 系 电子技术系 指导教师 陈树才 完成日期 2010年12月9日 一、 实训题目：电子报警器组装与调试二、 实训目的：1、了解电子报警器的主要工作原理；2、了解元器件的特性与基本知识；3、总结电子报警器组装与调试需要注意的事项。三、 技术指标：工作电压：DC 9V （9V碱性电池）报警声压：120dB 感应方式：振动报警开机延时：15秒报警延时：30秒安装方式：背磁式也可悬挂产品尺寸：905527mm包装尺寸：955733mm四、 主要元器件的介绍：1、HEF4013B双D触发器： HEF4013BP是一双D触发器,由两个相同的、相互独立的数据型触发器构成。每个触发器有独立的数据、置位、复位、时钟输入和Q及Q输出，此器件可用作移位寄存器，且通过将Q输出连接到数据输入，可用作计算器和触发器。在时钟上升沿触发时，加在D输入端的逻辑电平传送到Q输出端。置位和复位与时钟无关，而分别由置位或复位线上的高电平完成。INPUTSOUTPUTSSDCDCPDOHLXXHLLHXXLHHHXXHH2、压电式蜂鸣器、压电陶瓷片:压电式蜂鸣器：压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱等组成。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后（1.515V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.52.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。 压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。在陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。压电陶瓷片是一种受压时能产生电能的器件。人们对着压电陶瓷片讲话时，声波就传给压电陶瓷片一个压力，从而获得一定的电能;由声音转化成电能再经放大后，便可用以控制设备。常用的压电陶瓷片如图所示。它是在压电陶瓷片的两面制作上银电极，经极化、老化后，用环氧树脂把它跟黄铜片(或不锈钢片)粘在一起构成发声器件。图b为压电陶瓷片的电路图形符号。3、三脚升压电感:三脚升压电感也可称为自耦变压器，是只有一个绕组的变压器，当作为降压变压器使用时，从绕组中抽出一部分线匝作为二次绕组；当作为升压变压器使用时，外施电压只加在绕组的部分线匝上。通常把同时属于一次和二次的那部分绕组称为公共绕组，其余部分称为串联绕组，同容量的自藕变压器与普通变压器相比，不但尺寸小，而且效率高，并且变压器容量越大，电压越高这个优点就越加突出。因此随着电力系统的发展、电压等级的提高和输送容量的增大，自藕变压器由于其容量大、损耗小、造价低而得到广泛应用。4、音乐芯片：音乐集成电路的内部电路结构框图五、 课题分析：1、 电路原理图：2、 电路分析： 电子报警器电路的工作原理： 震动电子报警器是以探测入侵者进行各种破坏活动时所产生的振动信号作为报警依据，采用压电陶瓷片作为振动探测器，其原理是利用压电陶瓷片的压电效应。压电晶体是一种特殊的晶体，它可以将施加于其上的机械作用力转变为相应大小的电信号，其电信号的频率及幅度与机械振动的频率及幅度成正比，当信号值达到设定值时就发出报警信号。IC(HEF4013BP)为双D触发器，接成开关延时电路，当打开开关时，发光二极管（DF)发光，指示电源接通，同时对电容C2、C3充电，以保证IC4013双D触发器的正电源端（14）管脚为高电平，D输入端为高电平，同时发光二极管（DF)亮度随着充电变弱。报警器延迟过程：电容C2通过电阻R2、R5给振动片及Q2（9014）的基极提供电压，保证电路工作，IC4013双D触发器的输出信号Q端为高电平对电容C4充电，C4通过电阻R1充放电，通过D1保证IC4013双D触发器的清“0”端R端，为高电平端S端长期接地，使D触发器的输出信号Q端为低电平清“0”。Q非端为高电平，Q2处在延迟等待状态。当有人振动振动片时，振动锤提高振动片的灵敏度，振动片把振动信号转换成电信号，电信号通过Q2（9014）放大后送至IC4013双D触发器的CP端（11）相当于送进一个时钟脉冲，IC4013D触发器的输出端（13）输出高电平，通过R6送至音乐片的电源管脚，触发音乐片输出音频信号，经Q1三极管放大，经三端变压器耦合推动扬声器发出声音，实现报警。报警后，IC4013D触发器的输出端（13）输出高电平对C4充电，通过R1充电，使IC4013双D触发器的清“0”端R端，为“1”使IC4013D触发器的输出端（13）输出低电平，报警停止，报警器再次进入警戒状态。3、 元器件清单：序号型号功能1CD4013BP双D触发器28050音频信号功率放大31K限流电阻4蜂鸣器电信号装换发声报警5三端电感音频耦合输出6瓷片电容104滤波电容、滤除高频信号7拨动开关接通电源8H051音乐芯片9红发光管电源指示灯101.5K11压电陶瓷片把振动信号转换成电信号127.5K139014放大三极管，放大振动信号1422M集电极偏置电阻1510M基极偏置电阻162MC2充电电容电阻171M序号型号功能18330KC4充电电容电阻1910K204148防止输出对清零端的作用214148防止输出对清零端的作用2210uF/25V充电电容2322uF/16V充电电容24100uF/16V电源滤波电容25电池提供9V电压26正负极线27外壳28长、短螺钉29磁铁固定蜂鸣器30正负极线31PCB板六、 组装要求与组装注意事项：1、蜂鸣器引线的焊接：在焊接蜂鸣器引线时，经常会把蜂鸣器烧坏，焊接时有一定的技巧，具体的操作方法：电烙铁功率不要太大，30W为最佳，实际焊接时一定要先上锡，包括蜂鸣器片和引线两方面的上锡（提供的套件引线已上过锡），蜂鸣器片的上锡最关键的是中间正极引线的上锡，由于上面涂有陶瓷粉，上锡时功率太大的电烙铁会把陶瓷粉给烫坏，因此上锡时间一定要短，同时必须用较好的焊锡丝（60度以上），将电烙铁头与焊锡丝一起靠在蜂鸣器片中间位置，当看到锡流动到蜂鸣器片上时，马上将焊锡丝和电烙铁移开，这样就上好锡了。对于蜂鸣器片边沿引线即负极的上锡，因为上面没有陶瓷粉，时间稍微长点不会损坏器件。 2、蜂鸣器片的安装：装好后能报警，但声音偏小。这种现象主要是蜂鸣器片没有可靠地装入助声腔造成的。为了让蜂鸣器片装入助声腔后不致于掉出来，合子与蜂鸣器片的装配属紧配合。3、三端电感的安装：用万用表测量电感电阻，以确定三个引脚，具体方法为：1、3脚间电阻最大，1、2脚间第二，2、3脚电阻最小，经万用表测电阻找出引脚后，再按下图对应的位置进行焊接。 七、 总结： 实训总结这次电子报警器的组装与调试，让我学会了元器件的组装。在写报告时，用PCB绘制原理图的同时也加强了对电路图和电路原理的理解，如：C3电容起15秒延时作用；三端电感是一个升压电感；压电陶瓷片是一种物理型传感器，能感应物体振动的变化，从而转成电荷的变化的知识等。在焊接时我总结了许多注意事项，比如蜂鸣器引线的焊接，有些同学把蜂鸣器烧坏。焊接时具体的操作方法：电烙铁功率不要太大，30W为最佳，实际焊接时一定要先上锡，蜂鸣器片上与引线上全部上锡，将电烙铁头与焊锡丝一起