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电子报警器组装与调试-1-天津电子信息职业技术学院无线电技能实训课题名称振动电子报警器姓名李洋学号39班级电信S10-1专业电子信息工程技术所在系电子技术系指导教师李娜完成日期2011年10月23日电子报警器组装与调试-2-一、电子报警器产品介绍：1、技术参数：-工作电压：DC9V（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：90×55×27mm-包装尺寸：95×57×33mm2、使用方法：开关拨到ON位置，红色指示灯亮，15秒后指示灯灭,进入警戒状态，当报警器受到轻微的震动或者敲击时，会发出持续时间为15秒的强烈报警声音。背面磁吸盘可以直接吸在金属物体上。电子报警器组装与调试-3-二、电路原理图原理图元器件实物图电子报警器组装与调试-4-三、元件明细表序号标号型号功能1IC4013双D触发器2Q18050音频信号功率放大输出报警电路3R91KΩ限流电阻4BUZ蜂鸣器电信号装换发声报警5DG三端电感音频耦合输出6C10.1uF滤波电容、滤除高频信号7K1拨动开关接通电源8IC2CL95音乐芯片9R6220Ω限流电阻10DF红电源指示灯电源指示11白支架管12压电陶瓷片把振动信号转换成电信号振动感应电路13锥提高振动片的灵敏度14Q29014放大三极管，放大振动信号振动信号放大电路15R422MΩ集电极偏置电阻16R56.8MΩ基极偏置电阻17R10ΩC4充电电容电阻18R22MΩC2充电电容电阻19R31MΩ20R7390KΩC4充电电容电阻21R810KΩ22D14018防止输出对清零端的作用23D24148防止输出对清零端的作用24C210uF/16V充电电容25C422uF/16V充电电容26C347uF/16V电源滤波电容27电池提供9V电压28正负极线29外壳30长、短螺钉31推键32正负极线3301-3591PCB板四、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电子报警器组装与调试-5-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。五、主要元器件介绍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，电子报警器组装与调试-6-而分别由置位或复位线上的高电平完成。INPUTSOUTPUTSSDCDCPDOōHLXXHLLHXXLHHHXXHH2压电式蜂鸣器、压电陶瓷片①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、外壳等组成。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后（1.5~15V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ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。②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。电子报警器组装与调试-7-3、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音乐芯片电子报警器组装与调试-8-音乐集成电路的内部电路结构框图六、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，经常会把蜂鸣器搞坏，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，上锡包括两方面，一是蜂鸣器片上的上锡，二是引线的上锡（提供的套件引线已上过锡），蜂鸣器片上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，同时必须电子报警器组装与调试-9-用较好的焊锡丝，一般选用60度以上，这种焊锡丝含锡量大，焊接时流动性好，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，相对来说容易些，因为这上面没有陶瓷粉，时间稍微长点不会损坏器件，方法和前述基本相同。需要特别说明的是，在给蜂鸣器中间极上锡时，一定要等电烙铁的温度足够高，有些人比较性急，电烙铁插上电后没多久就等不急了，开始上锡，结果在蜂鸣器的中间部位上锡时，烙铁头接触了较长时间，也没看到焊锡丝有流动的感觉，再一看蜂鸣器上，中间一大块陶瓷粉已脱落了。2、电源引线的焊接电池极性若是装反，不但报警器不会响，还会损坏芯片。钮扣电池的极性与一般的5号电池不一样，它的中间为负极，而外面一圈为正极，这一点在电池上标有一个“+”符号，就表示正极，若无法区分极性，也可用万用表进行测量，以保不损坏芯片。在与电池簧片引线焊接时，正确的安装方法为：装有弹簧的那一片接正极，没有弹簧的那个簧片接负极，实际制作时一定要注意！！！3、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，因此在安装时必须先将蜂鸣器片一端装入助声腔，另一端装时用小螺丝刀等将塑料助声腔往外拨一下，同时用手将蜂鸣器片推到位，好后用电烙铁在助声腔边上烫三个点，以固定蜂鸣器片。4三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；电子报警器组装与调试-10-六、组装心得：此次电子报警器组装，给我最大的感受不是单纯的元器件组装，对于组装过多次产品的我们，在半小时内组装调试好产品问题不大。然而在制作报告时，要求从电路板中的PCB图转换成原图。这可是一次不小的挑战，刚开始自己静不下心来画图，总期望老师能给现成的原理图，所以主观上认为转化图的困难，不愿身体力行，但几天后，自己慢慢改变思想，把此次电路图的转化当作一次锻炼，一遍又一遍，一点一点地画出原理图。期间，自己学到了很多，收获也很大。动手绘制好原理图同时也加强了对电路图和电路原理的理解，比如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等。动手过程中，在焊接时我也总结了许多注意事项，比如蜂鸣器引线的焊接，在焊接蜂鸣器引线时，有些同学把蜂鸣器搞坏，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，上锡包括两方面，一是蜂鸣器片上的上锡，二是引线的上锡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，有些同学比较性急，电烙铁插上电后没多久就等不急了，开始上锡，结果在蜂鸣器的中间部位上锡时，烙铁头接触了较长时间，也没看到焊锡丝有流动的感觉，再一看蜂鸣器上，中间一大块陶瓷粉已脱落了。从这一点也告诉我们，磨刀不识砍柴工啊！此次组装我还更加注重从产品工艺的角度上装配，力图做到每一个焊点都合格，每一个元器件都摆放、焊接美观。同时，利用这次组装与调试的机会，了解掌握每一个元器件的特性，芯片的主要功能等等，将理论真正运用于实际，丰富产品元器件的知识，最后，在这里，我要真诚的感谢我的指导老师:辛苦了，谢谢！