2022年测试技术课程方案任务书 .docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用检测技术课程设计任务书课程设计题目:防盗报警系统专业:机电一体化专业班 级:机 0612 班学 号: 4145 号指导老师:卢老师任务书颁发日期 2022 年 12 月 15 日设计完成日期 2022 年 12 月 24 日目录一设计目的和要求二设计任务名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 32 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用三设计方案和比较 可防止人员非法进入防范区域;2 防盗装置形状美观,设备均符合中国及国际质量认证;3 具有先进性的智能保安系统,保
2、证该系统 5 年不落后;4 具有全天候报警功能,重点部位报警;5 选用设备适应中国国情;6 整个系统全部采纳先进设备,技术领先,牢靠性高,使用简便,经久耐名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 32 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用用,配套性好,具有肯定的自我防护才能;二、设计任务防盗报警系统是安全防范工程中很重要的系统,设计应遵循以下内容进行: 1 防盗报警系统应由入侵探测器、传输系统、掌握设备组成,并应附加音、像 或两者之一 复核装置 监听装置 ,应能探测现场内人的话音、走动、撬、挖、凿、锯时发出的声音; 2 防盗系统工程应具备
3、防入侵、防盗窃、防抢劫功能,其防范才能与设计任务书的约定相一致;3 入 侵 报 警 系 统 设 计 , 应 在 现 场 勘 察 的 基 础 上 进 行 ; 4 传输系统一般相宜自敷专线传输报警信息,并配以必要的有线、无线转接装置,形成以有线传输为主,无线传输为辅的报警传输系统,不相宜采纳有线传输方式的区域和部位,应采用无线传输方式; 5 设备及线路敷设方式的挑选应符合防范要求,满意使用环境条件; 6 在防护区域内,入侵探测器盲区边缘与防护目标间的距离不得小于 5m; 7 室外探测、传输系统应考虑有适应当地具体条件的抗雷电干扰措施和在自然环境条件下正常工作的能力; 8 所选用设备、器材必需符合国
4、家有关技术规定的安全标准,并选用经过国家指定检测中心检验合格的产品,进口设备、器材至少应有商检合格证书;置 9 供内部工作人员使用的出入口应配置或其他自动识别身份的出入掌握装; 10 固定安装的无线报警发射装置应有防拆报警和防止人为破坏的实体保护 壳 体; 11 以无线报警组网方式为主要组成的安全防范系统,应具有对使用的信道进行监视的功能,当显现连续堵塞信号或干扰信号超过 30 s ,足以阻碍正常接受 报 警 信 号 时,接 受 端 应 有 故 障 信 号 显 示; 12 以无线报警组网方式为主要组成的安全防范系统,接收端应有接收处理多路同时报警的功能而不得产生漏报警;13 门 、 窗 应 安
5、 装 开 关 式 报 警 装 置 或 其 他 报 警 装 置 ;名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 32 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用 14 中心掌握室应能在接收报警信号的同时立刻识别部位、性质 抢劫、盗 窃、火灾、故障等 ,并在屏幕上显示,应能打印记录及储备报警时间、部位、性质及处置预案;三、设计方案和比较 /2 1)其中 d 为被测物到测距仪之间的距离,s 为超声波来回通过的路程,v 为超 声波在介质中的传播速度,t 为超声波从发射到接收所用的时间;为了提高精 度,需要考虑不同温度下超声波在空气中传播速度随温度变化的关系
6、: v=331.4+0.61T ,v 的单位为 m/s;压电式超的原理名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 32 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用 目前,超声波大致可以分为两类:一类是用电气方式产生的超声波,一类 是用机械方式产生的超声波;电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等;机 械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等;它们所产生的超声波的频率、功率和声 波特性各不相同,因而用途也各不相同;在工程中,目前较为常用的是压电式超 声波传感器;压电式超声波传感器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的;压电式超声 波发生器的内部有两个压电晶片
7、和一个共振板;当它的两极外侧加脉冲信号,且 其频率等于压电晶片的固有振荡频率时,压电晶片将会发生共振,并带动共振板 振动,便产生超声波;反之,假如两电极间未外加电压,当共振板接收到超声波 时,将压迫压电晶片作振动,将机械能转换为电信号,这时即为超声波接收器;反射式超声波测距仪的硬件电路设计本系统硬件电路由单片机最小系统、温度补偿电路、超声波发射电路、超 声波接收电路、显示电路构成,如图 1 所示;本超声波测距仪的具体工作过程如下,在单片机产生复位信号后,由MC9S12DG128B 产生一个掌握信号,掌握外围电路产生40kHz 的超声波,经整形放大后加到超声波换能器发射出频率为 40kHz 的超
8、声波;同时,计数 MC9S12DG128B内部的定时器,测量超声波信号从发出到接收所花的时间,并把经超声波换能器R 接收到的超声波信号放大、滤波、整形,并作为接收信号来启动定时器的输入捕获功能,完成一次超声波测距的时间操作;同时,由DS18B20测得当前的环境温度,读入单片机,然后经其处理,在液晶显示屏上显示相应的测量值以及当前 温度;微掌握器 MC9S12DG128B MC9S12DG128B是飞思卡尔公司推出的S12掌握器中的一款16 位微掌握器;其集成度高,片内资源丰富,接口模块包括SPI、SCI、I2C、A/D、PWM等,在FLASH储备掌握及加密方面有较强的功能; MC9S12DG1
9、28B微掌握器采纳增强型16 位 S12 CPU,片内总线时钟频率最高名师归纳总结 可达 25MHz;片内资源包括8kB RAM、128kB FLASH、2kB EEPROM、SCI、SPI 及第 5 页,共 32 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用PWM串行接口模块; PWM模块可设置成 4 路 8 位或 2 路 16 位,可宽范畴挑选时钟频率;它仍供应 2 个 8 路 10 位精度 A/D 转换器、掌握器局域网 CAN和增强型捕捉定时器,并支持背景调试模式 BDM);超声波的发射电路超声波发射电路一般由超声波反射器 等组
10、成,本设计利用门电路产生T、40kHz的超音频、驱动 或鼓励)电路 40kHz 的超声波,组成的超声波发射电路见图 2;图中,与非门 74LS00 和 LM386组成超声波发射电路,用 74LS00 构成多谐振荡器,通过调剂 20k 的,可产生超声波发射的 40kHz 信号,其中 U3A 为驱动器,电路振荡频率 f 1/2.2RC,单片机的掌握信号由 U2A输入;为增大超声波的发射频率,本设计利用了单行运放 LM386,发射距离可达 4m;超声波的接收电路超声波接收电路如图 3 所示;接收头采纳与发射头配对的超声波接收器 R,将超声波调制脉冲变为交变电压信号;为了进行信号的整形,在设计中的 C
11、MOS电平的 6 非门 CD4069,可以削减电路的复杂程度,提高电路的带负载才能;整形后的信号由 C1 耦合给带有锁定闭环的音频译码集成块LM567的输入端 3 脚,当输入信号的幅度落在其中心频率上时,LM567的规律输出端8 脚由高电平变为低电平;名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 32 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用 DS18B20温度补偿电路依据上文中式 2)可知,温度对声速的影响较大,如不进行补偿,将会带来测量误差,为了提高系统的测量精度,设计了温度补偿电路;系统采纳数字温度传感器 DS18B20来采集温度, DS1
12、8B20是美国 DALLAS公司生产的 1-wire 总线串行数字温度传感器,它具有微型化、低功耗、抗干扰才能强、同等于微处理器接口等优点,适合于各种温度测控系统;它的测量温度范畴为- 55+125,精度可达 0.0675,最大转换时间为 200ms;数字式温度传感器和模拟温度传感器最大的区分是:将温度信号直接转化成数字信号,然后通过串行通信的方式输出;因此把握DS18B20的通信协议是使用该器件的关键;该协议定义了几种信号类型:复位脉冲、应答脉冲时隙;写“ 0” 、读“1” 时隙,读“0” 、读“1” 时隙;初始化后,传感器输出两个字节的温度,进行数据处理后得到实际温度的值,利用式液晶显示电
13、路2)可运算补偿声速;字符系列模块是一类特地用于显示字母、数字、符号等的点阵型显示模块;分 4 位和 8 位数据传输方式;它供应5 7 点阵+光标和 5 10 点阵+光标的显示模式;供应显示数据缓冲区DDRAM、字符发生器CGROM和字符发生器CGRAM,可以使用 CGRAM来储备自己定义的最多8 个 5 8 点阵的图形字符的字模数据;它供应了丰富的指令设置:清零显示,光标回原点,显示开 / 关,光标开 / 关,显示字符闪耀,光标移位,显示移位等;供应内部上电自动复位电路,当外 加电压超过 +4.5V 时,自动对模块进行初始化操作,将模块设置为默认的显示工名师归纳总结 - - - - - -
14、-第 7 页,共 32 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用作 状态; OCM2X16显 示两行字 符,每 行可以显 示 16 个字符;本设计 采纳OCM2X16,显示两行字符,一行显示当前的环境温度,另一行显示所测距离;统软件设计系统软件包括主程序、温度采集子程序、定时器计时子程序、运算子程序、液晶显示子程序等;主程序包括初始化和各个子程序的调用,最终把测量结果用液晶显示屏显示出来 见图 4);结论本系统采纳飞思卡尔单片机MC9S12DG128B 做主掌握器,牢靠性好,抗干扰和电磁兼容性强,内部资源较丰富,软件的工作量大大降低,而且支持背景调试 BD
15、M)方式,编程更加便利,敏捷;在本设计中,通过外部硬件电路来产生40kHz 的超声波信号,因而相对于由单片机产生的 40kHz 超声波信号而言,更加接近超声波传感器的共振频率,因而使超声波传感器的输出最大,可以有效地提高测量距离,测量距离在 0.3m4m内;名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 32 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用本设计采纳数字式温度传感器实现对单片机超声波测距系统的温度测量和补偿,对声速进行补偿,对引起测量误差的因素进行修正处理,提高了系统的测量精度及灵敏度,使探测精度不超过 此防盗报警系统由:功率放大器,脉冲
16、发生器1cm,从而达到了很好的成效;40KHz),选频 40KHz),第一检波器,低通滤波器,低频放大器,其次检波器,声、光报警器组成;方案二:无线红外探头防盗报警系统本报警器可以用任何电视机遥控器做发射器,将发射器和接收器分别放到店报门口的左右两侧,放置高度为90 公分左右,形成一条隐形的水平红外线,当有人进入阻断红外线时,接收器控制报警器警 ;接收器原理:没有人时,遥控接收头低电平脉冲信号由C1 送入 Q1,Q1将信号放大,由 D1,C2滤波使 Q2b极电压上升, Q2导通, Q3断开,继电器不吸合, K2 断 开,无 12V 送入报警器,报警器不报警;当有人进入时,将红外线阻断,接收器收
17、不到遥控器发来的信号,Q1b极为高电平, Q1截止, Q2也截止, Q2C极为高电平,此时 Q3导通,继电器吸合, K2 闭合将 12V 送入报警或语音电路,发出报警声,同时 R5 对 C4 充电,达到Q4 的导通电压时, Q4 导通, Q3 截止,继电器断开,报警终止,同时K1闭合,将 C4放电,报警时间可由R5和 C4打算;结论此防盗报警系统由:前端红外探头、数据传输、数据收集、掌握、显示和记录、打印等七个部分组成;名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 32 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用方案三:摩托车防盗报警系统电路工作原
18、理:该摩托车防盗报警器电路由检测报警电路、充电电路和防盗掌握电路组成,如图 7-94 所示;检测报警电路由水银开关sl 、电阻器 rl-r3、电容器 c、晶体管 vl 、v2 和高响度报警器havdl组和成;充 电 电 路 由 限 流 电 阻 器r4 、 二 极 管gbl组 成 ;防盗掌握电路由继电器k、防盗开关 s3、二极管 vd2 和 k 的常开触头 kz 组成;用户使用旁侧支架停车后,关闭防盗开关 s3 和点火开天 s2,此时继电器 k处于释放状态,其常闭触点 kl 和 k2 均接通,报警电路进入戒备状态;当盗车贼将摩托车直立时,水银开关 sl 接通, vl 和 v2 饱和导通, ha
19、发出报警声;此时盗车贼使用万能钥匙打开点火开关 s2 也无法起动摩托车,由于 k 的供电回路被s3 切断而无法吸合,点火线圈t 的一次绕组 wl 被 k 的常闭触点 k2 短路,点火电路rl-r3无法正常工作;元器件选择:选 用1/4w金 属 膜 电 阻 器 ; r4选 用3-5w 的 线 绕 电 阻 器 ;c选用耐压值为16v的铝电解电容器;vdl和vd2均选用1n4007型硅整流二极管;vl 选用 s8550 或 2sc733 型硅 pnp 晶体管; v2 选用 s8050 型硅 npn 晶体管;k 选 用 jrx-l3f 型 l2v 直 流 继 电 器;ha 选 用 twh-l1 型 自
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