基于555的簡易防盜報警器的設計方案

　　0 前言

　　隨著社會結構和社會治安問題日趨復雜，人們對家庭生命財產的安全越來越重視。因此，人們在生活中逐漸引入報警器，用來預防搶劫、盜竊等意外事件的發生。 防盜報警系統是用物理方法或電子技術，自動探測發生在布防監測區域內的侵入行為，產生報警信號，并提示值班人員發生報警的區域部位，顯示可能采取對策的系統。防盜報警系統是預防搶劫、盜竊等意外事件的重要設施。一旦發生突發事件，就能通過聲光報警信號在安?？刂?a target="_blank">中心準確顯示出事地點，使于迅速采取應急措施。防盜報警系統與出入口控制系統、閉路電視監控系統、訪客對講系統和電子巡更系統等一起構成了安全防范系統。

　　報警器（alarm），又稱防盜器。是由傳感器和信號處理組成的，用來探測入侵者入侵行為的，由電子和機械部件組成的裝置。傳感器又是報警器的核心元件，采用不同原理的傳感器件，可以構成不同種類、不同用途的報警裝置。 防盜報警器，是對用于發生警情、危險、緊急情況等狀況下以聲音、光線、氣壓等形式發出警報的電子產品的統稱。隨著社會科學技術的迅速發展，人們對報警器的性能提出了越來越高的要求。其應用也是越來越廣泛，涉及到各個行業中。

　　傳統報警器通常采用觸摸式報警、開關報警器、光電報警等。這類報警器具有性能穩定、實用性強等特點。本課程設計所設計的簡易防盜報警器是借助于數字邏輯電路，采用模塊化的設計思想。不僅使得設計變得簡單、方便、靈活性強，而且電路簡單容易實現，工作穩定。

　　1 方案總體設計

　　本方案先設計一檢測電路，將檢測器件安裝在門、窗等地方，只要有非法進入者闖進，揚 聲器即會發出1.2KHZ頻率的報警聲。根據系統組成的原理及要求初步建立系統框圖如圖1所示。

　　圖1 系統框圖

　　2 系統設計要求

　　2.1 檢測電路

　　檢測電路是用來檢測非法進入者闖進門窗等地所產生的非電信號，比如聲音、振動、微弱的人體電信號。并將非電信號轉化成電信號，輸入到電路中。

　　2.2 定時模塊

　　定時模塊的作用是來控制語音報警的時間長度，防止報警時間過長，電能損耗過多。主要構成是由NE555定時器完成，將其接成單穩態電路，可以產生一脈沖，脈沖維持時間可以通過設計參數而得，脈沖的維持時間就是電路報警的時間長度。

　　2.3 頻率控制模塊

　　頻率控制模塊是產生一頻率為1.2KHz的信號模塊電路，完成設計基本要求。為提高電路的實用性，設計一個可以自動變頻的電路，使得報警聲音多樣化。電路中用NE555定時器構成的多諧振蕩器作為產生頻率的電路，再經過分頻電路，分成不同的頻率信號，再經過數據選擇器，選出頻率，使不同頻率能夠自動變換地傳輸到語音報警電路。

　　2.4語音報警

　　語音報警電路完成的是將電信號轉化成聲音信號，從而達到報警目的。

　　3 系統硬件電路設計

　　3.1 檢測電路

　　做這個實驗首先要考慮的問題是設計一個檢測電路用來檢測是否有人非法闖入室內從而使電路發生報警。通過查閱資料當用NE555做成單穩態電路時，電路可以檢測出人體信號并轉化成電信號，利用這一特點可以用NE555芯片設計檢測電路。

　　3.1.1 555定時器做單穩態電路

　　圖2 555結構圖

　　NE555為8腳時基集成電路，各腳主要功能 1腳 地 GND 2腳觸發 3腳 輸出 4腳 復位 5腳 控制電壓 6 腳 門限（閾值） 7腳 放電 8腳 電源電壓Vcc

　　如圖2所示，當555的6腳和7腳相接，2腳和觸發電平相接，就構成單穩態觸發器。單穩態觸發器具有穩態和暫穩態兩個不同的工作狀態。在外界觸發脈沖作用下，它能從穩態翻轉到暫穩態，在暫穩態維持一段時間以后，再自動返回穩態，暫穩態維持時間的長短取決于電路本身的參數，與觸發脈沖的寬度和幅度無關。由于單穩態觸發器具有這些特點，常用來產生具有固定寬度的脈沖信號。用555定時器構成的單穩態觸發器是負脈沖觸發的單穩態觸發器，其暫穩態維持時間為：Tw=lnRC=1.1RC，僅與電路本身的參數R、C有關。 其檢測電路設計圖如圖3，開關J1（實際電路中用鐵片或鐵絲代替）按下時，2管腳由高電平變為低電平時，輸出管腳3腳就由低電平變為高電平輸出一個脈沖，高電平脈沖維持的時間由電阻R1和電容C1決定，其計算公式為：Tw=lnR1*C1 ≈1.1RC

　　圖3 檢測電路圖