基于声卡的一种声光报警装置的设计.docx

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1、基于声卡的一种声光报警装置的设计摘要本文提出了一种利用计算机声卡，配合继电器控制电路实现声光报警功能的方法，实现了对环境或者对象的安康监测。并讨论了电路设计的详细方案，给出了PSpice模拟仿真结果。仿真结果说明：该报警电路简单可靠实用，完全可以实现声光报警功能。基于声卡的声光报警装置现已在桥梁安康监测系统中得到了应用。关键词声卡继电器控制声光报警PSpice在安康监测系统中，报警模块是系统非常重要的模块之一。在传统的报警系统中，报警功能由专用仪器来实现。上位监控计算机和报警仪器并存于工作现场无疑造成了资源的浪费，本文正是基于此，设计了一种基于计算机声卡的报警装置。该装置简单可靠实用、本钱低廉

2、，完全能实现声光报警功能，是安康监测系统中一种性价比拟高的装置。1、设计目的设计一个报警电路，该电路与计算机声卡相连，计算机声卡的输出信号为其输入信号。当计算机声卡有输出时，电路中的继电器线圈导通吸合，继电器的常开触点闭合，反之，其常开触点断开。将继电器的常开触点串入声光报警器的工作回路中，可以控制声光报警器的工作状态。电路的原理框图如图1所示。2、声卡的输出信号声卡的输出信号是极其微弱的信号，音箱的工作原理是将声卡的输出信号先经过功放进展放大，然后驱动扬声器来发声的。同理，要设计一个报警装置，首先要做的就是对信号进展放大。声卡的输出信号与电脑播放的音频文件关系亲密。当播放音乐和电影等文件时，

3、声卡的输出为脉动成分很高的电平信号，用示波器观察的波形跳变剧烈，其幅值电平大概在50mV2V左右。为了保证电路中的固体继电器的正常工作，本电路中采用标准的正弦信号。考虑到音频文件的频率特性和放大电路的带宽等因素，利用TestToneGenerator软件产生一个频率为1KHz，振幅为0.5V的正弦信号。如图2所示。3、设计方案及OrcadPSpice模拟仿真1结果对声卡输出信号的放大，有两种方案。第一种方案是用二极管、三极管、电阻、电容等元器件直接搭建；第二种方案利用集成运放搭建。3.1基于三极管等元器件的放大电路及仿真结果基于三极管等元器件的放大电路23如图3所示，其Pspice仿真结果如图

4、4所示。电路的工作原理为：输入信号通过三极管放大电路放大后，再经过整流和滤波，得到一个比拟稳定的电平信号见仿真图上的红色曲线。理想情况下，该电平信号使三极管Q2饱和导通，继电器J额定电压为12V开场工作。事实上，由于受到电压等因素的限制，经整流和滤波后得到的电平信号上升时间过长，压降偏小3.2基于运放的放大电路及仿真结果基于运放的放大电路4如图5所示，其Pspice仿真结果如图6所示。电路的工作原理同上，从它的仿真曲线来看，该电路能提供一个理想的偏置电压接近10V，该电压能确保三极管和继电器正常工作。所以在实际制作时采用了第二种方案。理论证明，采用运放搭建放大电路是成功的，在此根底上制作的声光报警装置工作正常，效果理想，能知足实际需求，并在桥梁安康监测系统中得到了应用。1贾新章等.OrCAD/PSpice9实用教程.西安电子科技大学出版社.20012杨素行等.模拟电子技术根底简明教程.高等教育出版社.1998.3阎石等.数字电子技术根底第四版.高等教育出版社.20064DonaldA.Neamen,电子电路分析与设计.电子工业出版社.2003