安徽城市管理职业学院2008届应用电子技术专业学年论文
第1章 设计任务要求及方案论证选择
设计一个简单的电路使其能利用物体的撞击、行人的脚步声、车辆行驶的震动声作为触发信号，使蜂鸣器发出报警信号，也可改用LED做为报警信号，或者两者兼用。
要求电路尽量设计得简单明了，使用的元器件尽可能的少，但是要求其功能明显，稳定性高，不易产生误报警。灵敏度高。
在日常生活中，经常使用的报警器有中，机械报警器是属于传统的报警器。其缺点是：
1、 硬件电路复杂。 2、 灵敏度低。 3、 制作成本高。
本课程设计的声控报警器利用压电式陶瓷传感器作为感应器件，集NE555芯片组成的触发电路而制成。不仅灵敏度高且制作成本低廉。
- 2 -
安徽城市管理职业学院2008届应用电子技术专业学年论文
第2章 系统框图
声音采集 （晶振—压电陶瓷传感器） 信号放大电路 （COMS场效应管） 报警发生电路（555时基集成电路组成的多、 555时基集成电路组成的单稳态触发器 谐振荡器） 蜂 鸣 器 - 3 -
安徽城市管理职业学院2008届应用电子技术专业学年论文
第3章 电路原理图及工作原理
3.1原理图
图3-1
高灵敏声控报警器电路如图所示。场效应管VT1组成一级电压放大器，通过可调电阻RP调节场效应管放大器的栅极偏压来调节电压放大器的增益。由于场效应管放大器具有很高的电压增益，因此用一级放大器就可满足电路的要求。压电陶瓷声传感器被声波激发后输出脉冲电信号，并经过VT1放大后由漏极D输出，通过耦合电容C1去触发一个单稳态触发器。
由555时基集成电路与R4、C3组成的单稳态触发器，受低电平或脉冲下降沿的触发而翻转。平时，IC 1的3脚输出低电平。当声传感器受到触发后输出脉冲信号并经VT1放大后由漏极D输出时，输出脉冲的下降沿将单稳态电路触发并使其翻转，3脚输出高电平。IC1翻转后，电路进人暂稳态，电源通过R4向C2充电，充电时间约2min。2min后，C3充电电压升高到6脚的阀值电平，触发器自动翻转，3脚恢复低电平，电路进人稳态。
报警声发生电路是一个由555时基集成电路组成的多谐振荡器，受总复位端4脚的控制而工作。平时由于IC1的3脚输出低电平，振荡器不工作，当IC1
- 4 -
安徽城市管理职业学院2008届应用电子技术专业学年论文
输出高电平时，振荡器开始工作，发出报警声。多谐振荡器的振荡频率由R5、R6与C4的数值决定，本电路约为4. 8kHz。调整R5、R6及C4的数值，可得到所需要的振荡频率和报警声。
图中IC 1、IC2可选用NE555、LM555或用一只556来代替两只555。 场效应三极管选用VT66或V40AT型场效应管；压电陶瓷传感器B1选用协27 mm的压电陶瓷片，如FT一27、HTD27 A一1型等，B2均选用YD57一2型等80、0.25W小型动圈式扬声器。其他元器件无特殊要求，可按图4一66所标明的型号及参数选用。
3.2声音的采集放大
3.2.1传感器的介绍
1、传感器的定义
传感器英文名称：transducer / sensor。国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
2、传感器的分类
可以用不同的观点对传感器进行分类：它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应)；它们的用途；它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。
根据传感器工作原理，可分为物理传感器和化学传感器二大类 ： 传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。
- 5 -
安徽城市管理职业学院2008届应用电子技术专业学年论文
化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将转换成电信号。
有些传感器既不能划分到物理类，也不能划分为化学类。大多数传感器是以物理原理为基础运作的。化学传感器技术问题较多，例如可靠性问题，规模生产的可能性，价格问题等，解决了这类难题，化学传感器的应用将会有巨大增长。
常见传感器的应用领域和工作原理列于表1.1。 按照其用途，传感器可分类为： 压力敏和力敏传感器 液面传感器 速度传感器 加速度传感器 振动传感器磁敏传感器真空度传感器
位置传感器
能耗传感器 热敏传感器 射线辐射传感器 湿敏传感器 气敏传感器 生物传感器等。
以其输出信号为标准可将传感器分为：
模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟电信号。
数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。
膺数字传感器——将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。
开关传感器——当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时，传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。
在外界因素的作用下，所有材料都会作出相应的、具有特征性的反应。它们中的那些对外界作用最敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用来制作传感器的敏感元件。从所应用的材料观点出发可将传感器分成下列几类：
(1)按照其所用材料的类别分金属
聚合物
陶瓷
- 6 -
混合物
声控报警器设计
