報警器是我們生活中常用的電子儀器,可用于防盜,搶救等實際場景中,很常見;學好這一門技術,不僅可以獲取高收益回報,而且還能從中找到許多樂趣,回味無窮。下面就來講解一下關于報警器的6種電路;學習途中需與實踐結合,舉一反三。
防盜報警器
本電路用555構成的一款簡易防盜報警器,可用細銅絲作為防盜警戒線。電路原理圖見圖所示。
防盜報警器
原理簡介
圖中A-B即為警戒線。正常情況下,細銅絲將555的第4腳接地使其處于強制復位狀態。一旦盜賊碰斷細銅絲,555集成電路立即解除復位進入振蕩工作狀態,振蕩過程即C1的充電、放電過程,振蕩頻率在音頻區,所以揚聲器BP發出報警聲。
實驗提示
實際操作時,要把細銅絲隱蔽于盜賊可能經過的地方,其余元器件可以安裝在一個小盒子中小盒也要置于不易被發現的地方。電源開關閉合之后,電路就處于戒備狀態了。
多路斷線報警器
本例介紹的多路斷線式報警器可以同時監控幾處不同地方發生的盜情,它用不同的報警音調以區別不同報警位置。電路原理圖見圖所示。
多路斷線報警器
電路組成
555電路接成自激式多諧振蕩器,1、2、3、4是4個接線柱,分別用來監控的4處不同的報警位置,平時將它們分別用細漆包線纏繞在需報警的地方,比如門、窗等處,然后都與“⊥”地接線柱相連。
原理簡介
此時二極管VD1 ~ VD4均處于反偏截止狀態,所以電容C1無法通過電阻R1 ~ R4充電,555電路停振,揚聲器BP無聲。如果某處發生盜情,則該處的漆包線就被扯斷,將導致該路二極管導通,假如2處漆包線被扯斷,那么正電源就通過R2經二極管VD2向C1充電,555電路即起振,BP就發出聲響報警。由于各路的充電電阻R1~R4是各不相同的,而C1放電電阻則相同,均為R5, 所以不同監控處發生的盜情,揚聲器BP發出的聲響是不一樣的,因此值班人員可根據報警聲的音調高低來判斷盜情發生在何處。
實驗提示
實驗時可用4位撥碼開關代替細漆包線,用來模擬漆包線被扯斷的情形。
門鎖識別報警器
本例介紹的門鎖報警器具有識別功能,主人開門因較熟練,在較短時間內完成開門動作,則電路不會報警,陌生人開門或小偷撬門 則時間較長,一旦時間超過預設時間長度,它就會發出“嘟—”報警聲。電路原理圖如圖所示
門鎖識別報警器
電路組成
電路主要由3塊555集成電路組成。U1與R1、 C2組成單穩態觸發器。穩態時其第3腳輸出低電平,V1截止,V2導通,電容C4被V2短接不能被充電,U2的閾值端第6腳為高電平,U2復位, 第3腳輸出低電平,U3被強制復位,揚聲器BP無聲。M是觸摸電極片,與金屬門鎖相連。
原理介紹
當有人開鎖時,人體感應的雜波經C1加至U1的第2腳,使U1翻轉置位進入暫穩態,其第3腳輸出高電平,此時三極管V1導通,V2截止,解除對電容C4的封鎖,電源可通過R4對C4充電,因電容兩端電壓不能突變,U2的第6腳仍為高電平,U2仍保持復位狀態,U3不工作。隨著充電時間延長,U2的第2腳電位不斷下降,一段時間后,U2翻轉置位,其第3腳輸出高電平,解除對U3的封鎖,U3在本電路中接成音頻振蕩器,所以揚聲器BP發出“嘟—”連續報警響聲。 如果開門時間在規定時間內,U2還沒有置位,故第3腳仍為低電平,電路不會報警,主人進入室內后可以切斷報警器的電源。如果開鎖時間超過預設時間長度,會導致U2翻轉置位,第3腳轉為高電平,電路報警。報警持續時間由U1的暫穩態時間決定,U1復位進入穩態,其第3腳輸出低電平,V1截止,V2導通,U2也隨之復位,其第3腳輸出低電平,U3也停止工作。如果再次觸碰門鎖,電路又能重復報警。
實驗提示
為節約演不時間,本例電路中的元件參數取值偏小,延時時間較短,實際使用時可適當加大C4電容的容量,起到延長報警等待時間的作用。另外需注意一點的是金屬門鎖須對地絕緣良好, 否則將不能實現觸摸報警。
模擬汽笛聲報警器
這是由兩只555芯片和兩只三極管組成的模擬汽笛聲的電路。如下圖所示。
模擬汽笛聲報警器
電路組成
U1芯片和R1、R2、C1等組成無穩態的多諧振蕩器,頻率為f1=1.44/(R1+2R2)C1。
原理簡介
本電路的振蕩頻率約0.3Hz。電容C2上的充放電波形,經過三極管V1、V2組成的級聯式射隨器,再經過三極管VD1、電阻R5加到U2芯片的第2、6腳,對芯片U2的振蕩頻率進行調制。U2芯片和R6、R7、 C3等組成音頻振蕩器,其基本振蕩頻率為f2=1.44/(R0+2R7)C3。
實驗提示
按照圖中的元件參數,該電路的振蕩頻率約720Hz。由于受C2的充放電波形的調制,U2的第3腳會輸出被電容器充放電波形控制的多音頻調制信號,最后由電容C5輸出,驅動揚聲器BP發出音調類似汽笛的警報聲。
救護車警笛
本電路可以模擬救護車發出的警笛音色。如圖。
救護車警笛
電路組成
電路由兩只555組成,它們都工作在多諧振蕩狀態。
原理簡介
U1的頻率為:f1=1.44/(R1+2RP1)C1,它的工作頻率比較低,該頻率由U1的第3腳輸出振蕩方波,通過R2用來控制U2的振蕩頻率。U2的頻率原為:f2=1.44/(R3+2R4)C3。不過,因為555的第5腳控制端外接一個參考電壓, 可以改變觸發電平值,當U1的第3腳輸出方波為低電平時,通過電阻R2加到U2的第5腳,U2的振蕩頻率就變低,當U1的第3腳輸出為高電平時,U2的振蕩頻率變高,其變化的信號通過電容C4,使揚聲器BP發出高、低音交錯的鳴叫,近似救護車的警笛聲。
實驗提示
改變R3、R4、C3的值,警笛聲的頻率也會發聲相應的變化。
消防車警笛
本電路可以發出類似消防警車警笛的聲響。電路原理圖如圖所示。
消防車警笛
電路組成
由兩只555集成芯片和外圍元件等組成。U1和U2芯片分別組成兩個多諧振蕩器,U1芯片的振蕩頻率比較低,大約在0.7~30Hz。在本電路中可以通過調整電位器RP1使得U1芯片的振蕩頻率在1Hz左右。
原理簡介
二極管VD1接在電位器RP1兩端, 導致電容C1的充電過程變得緩慢,而放電過程變得迅速。因此在電容C1上就會形成鋸齒狀的波形,經過三極管V1緩沖后,加到U2芯片的第5腳控制,使得U2芯片產生由高到低的振蕩頻率,通過第3腳輸出,再經過電容C4驅動喇叭發出“嘀一嗚”的變化音響,類似消防警車的鳴叫。
實驗提示
調整電位器RP1可以改變鳴叫的音色。
門鎖識別報警器電路難度有點高,其他5種電路相對簡單些。此6種實驗電路僅供學習!可以由簡單的開始理解,然后再到復雜。有興趣的小伙伴可動手嘗試,探索一下,模擬一下實驗現象。
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