温文杰-停电报警器(1)

电子线路课题设计设计题目：停电报警器班级：学号：姓名：指导教师：设计时间：2010/12/28摘要停电报警器是一个有源停电报警器。

停电报警器在市电正常供电时，处于守候状态，当市停电时，报警器便发出报警声。

它是通过4N33的性能来实现其报警功能。

该装置可以安装在有电子防盗设备的场所，当不法分子切断电源企图让防盗系统停止工作时，安装停电报警器便可有效进行报警。

停电报警器无论在生活中还是生产线上都能起到重要的作用，在生活中，它可以提醒人们停电了，在夏天可以让我们及时做好防暑工作。

在生产线上，它可以提醒及时做好断电后生产线的安排情况，当来电时又能提醒，让厂里人及时恢复正常生产。

从以上说明停电报警器是一个很实用的装置。

关键字：停电报警器，LM358，光电耦合器4N33I目录摘要 (I)1概述 (1)2 课程设计任务及要求 (2)3 系统设计 (3)3.1结构框图及说明 (3)3.2系统原理图及工作原理 (3)3.3单元电路设计及各电路中元件介绍 (5)3.3.1市电检测电路 (4)3.3.2光电耦合器及光电耦合电路 (4)3.3.3 LM358及电压比较电路 (5)3.3.4TQ9561及芯片发声电路 (7)3.3.5元件列表清单 (8)4安装调试 (9)4.1 安装调试过程 (9)4.2 故障分析及结果 (9)5 结束语 (11)参考文献 (11)1 概述在电子科学技术高速发展的今天，电子产品越来越多的应用在我们的日常生活中，像日常我们工作的所有电脑、手机等等，这些高科技产品给我们带来了极大的方便，这要归功于科学技术的高速发达。

如今，日常生活也越来越走向电子化。

停电报警器主要用于在供电正常和停电时，它可以提醒人们，让我们及时做出对停电时，所要做的工作，让我们的损失降到最低。

而在正常供电时，又能及时恢复生产，使生产线正常工作。

也可以在生活中给我们很大的帮助。

12课程设计任务及要求设计一个停电报警器，使它能够按要求正常工作，可以通过：设计电路，画protel，元件检测，安装调试这几个方面来实现。

当停电报警器接通220V电源时，只有红色小灯亮，喇叭不响；当其报警器断电时，小灯熄灭，喇叭发出停电报警声。

该电路由三四大单元电路组成，分别有市电检测电路，光电耦合电路，电压比较电路，芯片发声电路组成。

市电检测电路是指通过检测是否断电，使指示灯发光或者不发光。

光电耦合电路是指通过4N33内的特殊二极管发光，来实现特殊三极管的导通或者截止。

电压比较电路是指通过比较输入的电压大小判断三极管是否导通或者截止。

芯片发声电路是指通过一个三极管的调节频率从而使扬声器发出警报声。

由上面三个单元电路来实现整个电路的正常工作。

23系统设计3.1 结构框图及说明图3-1-1 结构框图该停电报警器的结构框图如上3-1-1所示，由四大部分组成，分别为市电检测电路、光电耦合电路、电压比较电路和芯片发声电路组成。

主要工作程序是先通过市电检测电路检测是否供电，然后经过光电耦合电路，使光电耦合器判断是否特殊三极管导通或者截止，然后通过电压比较电路，判断输出的是否为高电平或者低电平，看是否三极管导通或者截止，最后是芯片发声电路，通过该电路中的一个三极管调节频率，从而达到扬声器发出警报声。

3.2系统原理图及工作原理从上面结构框图及分析，可以画出protel 原理图：图 3-2-1 停电报警器原理图由图3-2-1，可以知道该电路的工作原理。

当停电报警器检测到没有停电时， 指示灯发光，而扬声器不发出声音。

当电流经过4N33时，里面的特殊发光二极管发光，使4N33里的特殊三极管导通，3V 电源正常工作，输出电压，同时经过电压比较器，到达三极管VT2，而VT2这时截止。

使芯片发声电路这段无法导通，从而不发出声音。

3当停电时，220V没有输入，停电报警器检测到停电，4N33内的特殊三极管不导通，只有3V电源在工作，经过电压比较器，到达VT2，这时三极管导通，从而芯片发声电路那段也导通，通过VT1的调节频率，使扬声器发出特定的警报声。

3.3单元电路设计及各电路中元件介绍3.3.1 市电检测电路市电检测电路部分如图3-3-1所示：图3-3-1 市电检测电路该部分的电路，功能是检测是否断电，如果断电，则指示灯不亮，如果供电正常，则指示灯发光。

3.3.2 光电耦合器及光电耦合电路光电耦合器4N33是以光为媒介传输电信号的一种电-光-电转换器件。

它由发光源和受光器两部分组成。

把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。

发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。

在光电耦合器输入端加电信号使发光二极管发光，光的强度取决于激励电流的大小，此时照射到封装在一起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电-光-电的转换。

光电耦合器内部结构如3-3-2所示：4图3-3-2 4N33内部结构图光电耦合电路就是以光电耦合器为重要组成部分的一个单元电路。

其电路如3-3-3所示：N14N33图3-3-3 光电耦合电路该电路的功能是通过特殊发光二极管是否发光，来控制里面的特殊三极管是否截止或者导通，从而起到是否后面电路有电流通过。

3.3.3 LM358及电压比较电路LM358系列由两个独立的高增益，内部频率补偿运算放大器组成。

这些运算放大器具有低功耗，共模输入电压范围扩大到地/视频电子工程专辑，可以是单电源或者分割电源工作。

这些放大器具有几个明显的优势超过标准在单电源放大器的应用程序类型。

他们可以工作电压低至3.0V或高达32V。

LM358可以采用DIP-8和TSSOP-8或者MSOP-8进行封装。

该芯片特点是内部频率补偿增益，宽电源电压范围3——32V内虚拟，输入共模电压范围包括地面，大型直流电压增益：100dB的典型，符合ROHS。

该芯片可用于电池充电器，无绳电话，开关电源，停电报警器等方面。

芯片内部结构如图3-3-4所示：5图3-3-4 LM358内部结构图电压比较电路就是以电压比较器为主要结构的单元电路。

如图3-3-5所示：图3-3-4 电压比较电路该电路功能是接收3V电源和光电耦合器4N33输出的电压，通过芯片LM358，送到三极管VT1，使三极管导通或者截止。

3.3.4 TQ9561及芯片发声电路芯片TQ956是一个语言模块电路，采样的软封装形式。

这个东西用的多，且也简单。

9561三级管一般选择8505或者9013如果声音太小再增加一个三级管放大再原来一级放大集电极接一个电阻组成电压降再接到二级三极管基级电压。

其引脚功能如图3-3-5所示。

6图 3-3-5 TQ9561芯片芯片发声电路是以TQ9561音乐芯片和一个调频三极管组成。

如图3-3-6所示：图3-3-6 芯片发声电路该单元电路的功能是通过VT2调节频率从而使扬声器发出警报声。

73.3.5元件列表清单表3-3-1 元件列表84 安装调试4.1 安装调试过程元器件检测：用万能表检测每个电阻的阻值，分别归类，以便后面电路板上的焊接正确。

二极管的检测：观察外壳上的符号，通常带有三角形箭头的一端为正极，另一端是负极。

或者以阻值较小的一次测量为准，黑表笔所接的一端为正极，红表笔为负极。

然后分别用外能表测稳压二极管，三极管，特殊光敏二极管是否正常。

元件的安装及手工焊接：对于元件安装就是依照电路图将所选元件连接到电路板上，连接时要注意元件按照电路图逐个连接，分类进行，连接电阻时要注意其电阻的阻值和类别，集成电路的安装要与电路板上孔对应好了在安装。

安装好后要进行焊接，电烙铁要先进行预热，达到一定温度后才能进行焊接，焊接时要注意不要虚焊，不能过长时间焊同一个点，否则会损坏。

如图5-1是焊接完成的停电报警器：图4-1 焊接完成停电报警器4.2 故障分析及结果由于电解电容的极性搞错，连接反了。

电路接好后，必须仔细的检查一遍，9特别是二极管，发光二极管，稳压二极管，电解电容极性不要搞错。

用万能表检测各个焊点，判断是否连接正确。

接好电路后接上电源，停电报警器正常工作，指示灯亮，如图5-2所示：图5-2 指示灯亮的停电报警器检测工作正常后把盒盖装上，停电报警器的制作完成。

如5-3所示：图5-3 制作完成的停电报警器105 结束语课题设计是我们学习过程中一个非常重要的环节，是锻炼我们运用所学知识正确分析和解决实际问题的一个重要的方面。

通过对电路的分析、修正，然后对自己所学过的知识一个巩固。

经过十天的课题设计，从选题到最后的论文，我对电子产品的开发生产有了更加深刻的了解，从中学到了很多课程上没有学到过的东西，体会到了从理论到实际的差别。

也让我知道了理论与实际相结合的道理，让我更好的掌握了分析处理方法，调试，计算等基本技能的训练，让我为以后毕业时所要面临的情况奠定了基础。

参考资料：[1]华成英.模拟电子技术[M] .北京：清华大学出版社，2006[2]阎石.数字电子技术[M] .北京：高等教育出版社，2010[3]蔡伟建.电路原理[M] .杭州：浙江大学出版社，200611。