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1、項目11“多功能安防狗”的組裝、調(diào)試與制作11.1實踐目的通過對“多功能安防狗”機的組裝、調(diào)試與制作,掌握“多功能安防狗”的工作原理,提高元器件識別、測試及整機裝配、調(diào)試的技能,增強綜合實踐能力。11.2實踐要求1.掌握和理解“多功能安防狗”原理圖各部分電路的具體功能,提高看圖、識圖能力;2.對照原理圖和PCB板,了解“多功能安防狗”元器件布局、裝配(方向、工藝等)和接線等;3.掌握調(diào)試的基本方法和技巧;學(xué)會排除焊接、裝配過程中出現(xiàn)的各種故障,解決碰到的各種問題。4.熟練使用各種常用儀器、儀表和電子工具,
2、掌握元器件和整機的主要參數(shù)、技術(shù)或性能指標等的測試方法;5.解答“思考與練習(xí)題”,進一步增強理論聯(lián)系實際能力。11.3“多功能安防狗”原理簡介“多功能安防狗”的電路原理如圖11.1所示,主要由電源電路、煙霧檢測電路、振動檢測電路、熱釋紅外檢測電路、信號處理電路及報警電路組成。電源電路給各模塊電路提供電源,信號處理電路對各檢測電路檢測到的信號進行處理,并控制報警電路發(fā)出報警聲。通過按鍵K1可以選擇哪些觸發(fā)信號有效,并通過LED1、LED2、LED3指示。各模塊電路功能如下:?煙霧檢測電路:檢測到煙霧信號,電
3、路輸出高電平到單片機STC11F01的P1.7。?振動檢測電路:檢測到振動信號,電路輸出高電平到單片機STC11F01的P1.4。?熱釋紅外檢測電路:在無光(光暗)的情況下:檢測到人體移動信號,電路輸出高電平到單片機STC11F01的P3.7,在有光(光強)的情況下,檢測到人體移動信號,電路輸出低電平。?信號處理電路:處理接接收到的高電平信號、按鍵信號,并輸出低電平信號控制發(fā)光二級管及報警電路。?報警電路:用音樂芯片產(chǎn)生報警聲,并通過三腳電感驅(qū)動蜂鳴片發(fā)出高分貝的報警聲。默認狀態(tài)下:LED1、LED2、L
4、ED3指示燈亮,煙霧檢測電路、振動檢測電路、熱釋紅外檢測電路均有效。鍵盤操作說明如下:ü按下K1鍵:LED1指示燈亮,煙霧檢測電路有效;ü再次按下K1鍵:LED1指示燈亮,煙霧檢測電路有效;ü再次按下K1鍵:LED2指示燈亮,振動檢測電路有效;ü再次按下K1鍵:LED3指示燈亮,熱釋紅外檢測電路有效;ü再次按下K1鍵:LED1、LED2、LED3指示燈亮,煙霧檢測電路、振動檢測電路、熱釋紅外檢測電路都有效,如此循環(huán)往復(fù)?!岸喙δ馨卜拦贰钡母髂K工作原理如下:“多功能安防狗”的電源電路與前面章節(jié)相類似,在此
5、不在贅述。1.煙霧檢測電路煙霧檢測電路如圖11.2所示,若煙霧傳感器Y1未檢測到煙霧及其他氣體時,傳感器電阻較大,傳感器電阻和電阻R7串聯(lián),R7兩端電壓較小,運放U2的5腳電壓比6腳的參考電壓低,比較器U2B輸出為低電平,經(jīng)過U2A跟隨器,輸出給單片機低電平;若煙霧傳感器Y1檢測到煙霧,傳感器阻值變小,R7兩端電壓變大,運放U2的5腳電壓升高,且比6腳電壓高,比較器輸出高電平,經(jīng)過U2A跟隨器,輸出給單片機高電平。第12頁共12頁圖11.1“多功能安防狗”電路原理圖第12頁共12頁圖11.2煙霧檢測電路2
6、.振動檢測電路振動檢測電路如圖11.3所示,該電路使用一只廉價壓電蜂鳴器Y5作為傳感器。這種蜂鳴器具有雙向壓電效應(yīng):當在其兩端加上電壓時,它的壓電陶瓷材料會產(chǎn)生機械變形而發(fā)出振動聲音;反之,當它受到機械振動聲音時,在其兩端就會產(chǎn)生相應(yīng)的輸出電壓。這里利用后一種特性,使它起到振動式傳感器的作用。報警發(fā)聲是用前一種特性。圖11.3振動檢測電路在圖11.3中,壓電傳感器Y5產(chǎn)生的電壓由晶體管Q4等組成的第一級放大器放大約第12頁共12頁200倍,R20、R26為Q4提供偏置電壓作用,不觸發(fā)時,Q4的集電極電壓為
7、高電平。接通電源,由于電容C14兩端電壓不能突變,CD4013的10腳為高電平,并經(jīng)電阻R35緩慢充電,起到開機延時輸出信號的目的。當電容充電到10腳電平降低為3.6V左右時,振動檢測電路進入警戒狀態(tài),一旦有足夠強的振動信號,由傳感器Y5檢測到,并經(jīng)過Q4放大,輸出負跳變,觸發(fā)觸發(fā)器使CD4013的13腳輸出高電平,經(jīng)電阻R23輸出給單片機高電平。這時觸發(fā)的高電平經(jīng)過電阻R34向電容C20緩慢充電,并經(jīng)過二極管D7到CD4013的10腳,電平不斷升高(在充電過程中CD4013的13腳保持高電平不變),直到
8、充電電壓到達2V左右,使CD4013的13腳翻轉(zhuǎn)為低電平,C20的電壓通過二極管D6和電阻R30迅速放電,CD4013的10腳降為低電平,電路重新進入警戒狀態(tài),接收下一次觸發(fā)。3.熱釋紅外檢測電路熱釋紅外檢測電路如圖11.4所示,U5上電復(fù)位后,在一定時間內(nèi)禁止信號觸發(fā),這樣為防止開機干擾信號和開機時人體近距離感應(yīng)誤報。熱釋傳感器檢測到有效信號(熱釋電紅外傳感器的輸出信號幅值一般都很小,大約幾百微伏到幾毫伏),經(jīng)R31和C15