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           3 9             

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        20##年10月23日   

一、电子报警器产品介绍：

1、技术参数：

-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：90×55×27mm

-包装尺寸：95×57×33mm

    

2、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。

二、电路原理图

原理图

元器件实物图

三、元件明细表

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，而分别由置位或复位线上的高电平完成。

2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。

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

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；

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！

 

第二篇：烟雾报警器实训报告

《烟雾报警器实训报告》

学

专

班

学 院： 重庆三峡职业学院 业：机械与电子工程系 级：20xx机电级一班生： 祁松 卜张钦

1.

1.1烟雾监测报警器的设计思路

烟雾检测报警器是能够检测环境中的烟雾浓度，并具有报警器功能的仪器，仪器的最基本组成部分应包括：烟雾信号采集电路、模数转换电路、单片机控制电路。

烟雾信号采集电路一般由烟雾传感器，将烟雾信号转化为模拟电信号。模数转换电路ADC0832将从烟雾检测电路送出模拟信号转换成单片机可识别的数字信号后送入单片机。单片机对该数字信号进行滤波处理，并对处理后的数据进行分析，是否大于或等于某个预设值，如果大于则启动报警电路发出警报声音，反之则为正常状态。

1.2烟雾传感器选型

烟雾传感器属于气敏传感器，是气电变换器，他将可燃性气体在空气中的含量转化成电压或者电流信号，通过A/D转换电路将模拟量转换成数字量后送到单片机，进而由单片机完成数据处理、浓度处理及报警控制等工作。传感器做为烟雾检测报警器的信号采集部分，是仪表的核心组成部分之一。由此可见，传感器的选型是非常重要的。

1.2.1

（1）烟雾传感器的分类

烟雾传感器种类繁多，从检测原理上可以分为三大类：

（a） 利用物理化学性质的烟雾传感器：如半导体烟雾传感器、接触燃烧烟雾传感器等。 （b） 利用物理性质的烟雾传感器：如热导烟雾传感器、光干涉烟雾传感器、红外传感器

等。

（c） 利用电化学性质的烟雾传感器：如电流型烟雾传感器、电势型气体传感器等。

（2）烟雾传感器应满足的基本条件：一个烟雾传感器可以是单功能的，也可以是多功能的；可以是单一的实体，也可以是由多个不同功能传感器组成的阵列。但是任何一个完整的烟雾传感器都必须具备以下条件：

（a）能选择性地检测某种单一烟雾，而对共存的其他烟雾不响应或低响应： （b）对被测烟雾具有较高的灵敏度，能有效低检测允许范围内的烟雾浓度； （c）对检测信号响应速度快，重复性好；

（d）长期工作稳定性好；

（e）使用寿命长；

（f）制造成本低，使用与维护方便。

1.2.2.烟雾传感器的选定

烟雾检测报警器主要应用在石油、化工、冶金、油库、液化气站、喷漆作业等易发生可燃烟雾泄露的场所，根据报警器检测烟雾种类的要求，一般选用接触燃烧式烟雾传感器和半导体烟雾传感器。

使用接触燃烧式传感器，其探头的阻缓及中毒，是不可避免的问题。阻缓是当在烟雾与空气的混合物中含有硫化氢等含硫物质的情况下，则有可能在无焰燃烧的同时，有些固态物质附着在催化元件表面，阻塞载体的微孔，从而引起响应缓慢反应滞缓，灵敏度降低。虽然将阻缓的传感器再放回新鲜空气环境中有得到某种程度的恢复的可能，但是如果长期暴露在这样的环境中，其灵敏度会不断下降，导致传感器最终丧失检测烟雾的能力。中毒是如果环境空气中含有硅烷之类的物质时，则传感器将使催化元件产生不可逆转的中毒，以致灵敏度很快就丧失。当换衣检测环境中存有这些物质时，经常对探头进行标定，是必须且有效的办法。

因此