多功能安检门控制电路毕业设计

湖南省娄底职业技术学院毕业设计（论文）系部：电子信息工程系指导老师：谢完成专业：应用电子班级：08电子大二班姓名：吴海波学号：208080253题目：多功能安检门控制电路设计农历二〇一〇年十月初九14日娄底职业技术学院教务处制错误!未找到引1用源。目录目录.........................................................1摘要.......................................................21电路的组成结构.............................................32电路功能简介...............................................33元器件介绍.................................................43.1集成电路PT2262-IR/PT2272-M4.............................43.2集成电路CD4013、CD4011.................................53.3音乐芯片................................................53.4集成电路LM358.........................................53.5压电陶瓷蜂鸣片..........................................54红外线遥控电路.............................................64.1电路组成................................................64.2电路原理................................................65控制电路...................................................75.1电路组成................................................75.2控制电路原理............................................76功能电路...................................................86.1电路组成................................................86.2振动检测报警电路........................................96.2金属检测报警电路.......................................1026.3声光控灯电路...........................................126.4开关门指示电路.........................................137电源电路..................................................138电路原理总分析............................................14参考文献....................................................15附图1：整机电路图附图2:元件清单............................................................17附图3:整机实物图...........................................20摘要近年来，随着改革开放的深入发展，电子电器的飞速发展，人民的生活水平有了很大提高。各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也是越来越多。报警器这时正为人们解决了不少问题，但是市场上的报警器大部分都是用于一些大公司财政机构，价格高昂，一般人们难以接受。本设计采用了热释电红外传感器，电编码和解码芯片分别采用PT2262-IR和PT2272-M4，集成电路LM358是运放波形发生报警电路的主要核心元件，而集成电路CD4011是声光控灯电路的主要核心元件。用红外发射板发射红外信号，按下红外编码发射电路的不同按键（K1、K2、K3、K4）主板接收到相应的信号后，实现相应功能：开关门指示电路、金属检测报警电路、振动检测报警电路、声光控灯电路，从而实现多功能安检门控制电路，且具有电路结构简单、成本低、安装方便、抗干扰能力强、灵3敏度高、安全可靠、防盗性能稳定等优点。1电路的组成结构电路的组成结构如图1所示，由五大部分组成：电源电路、发射电路、接收电路、控制电路及各功能电路。在此系统中，用户可以通过遥控或面板上的按键，来实现不同的功能。图1安检门电路的组成方框图功能说明：多功能安检门电路主要由红外编码发射电路（红外发射板）和红外（解码）接收电路、控制部分及各功能电路组成。编码和解码芯片分别采用PT2262-IR和PT2272-M4，发射和接收地址编码设置必须完全一致才能配对使用。红外发射电路将编码后的地址码、数据码、同步码随同38KHz红外载波一起发射出去；接收电路接收到有效信号，经过解码、处理后变成所需的电信号（当接收到发送过来的信号时，解码芯片PT2272-M4的VT脚输出一个正脉冲，与此同时，相应的数据管脚输出高电平），控制运放波形发生报警电路、声光控灯电路、金属检测报警电路、开关门指示电路几个功能电路。2电路功能简介用红外发射板发射红外信号，按下红外编码发射电路的不同按键（K1、K2、K3、K4）主板接收到相应的信号后，实现相应功能：按下K1键盘：开关门指示电路用发光二极管LED5和LED6指示门的状态:绿灯亮代表门开，红灯亮代表门关闭。按下K2键盘：金属检测报警电路工作，实时检测有没有金属，如有金属则发出音乐报警声。再次按下K2键盘可以消除报警。按下K3键盘：振动检测报警电路工作，实时检测有没有振动，如有振动则控制电路给运放波形发生报警电路供电发出报警声。再次按下K3键盘可以消除报警。按下K4键盘：控制LED2灯亮并延时一段时间模拟门灯的亮灭。声光控灯电路也可控制LED2的亮灭，但只有在光暗的情况下才能通过声音控制LED2灯亮。此外，通过按下控制部分电路中的K4、K3、K2、K1，也可以同样实现上述对应功能。发射电路接收电路功能电路电源电路控制电路43元器件介绍3.1集成电路PT2262-IR/PT2272-M4PT2262-IR和PT2272-M4是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用配对编、解码芯片，PT2262-IR/PT2272-M4最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空、接高电平、接低电平)，任意组合可提供531441种地址码。编码芯片PT2262-IR发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272-M4接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平。PT2262-IR的管脚图如图2所示，管脚说明如表1所示；PT2272-M4的管脚图如图3所示，管脚说明如表2所示。图2PT2262管脚图图3PT2272-M4管脚图表1PT2262-IR管脚说明名称管脚说明A0-A111～8、10～13地址管脚，用于进行地址编码，可置为“0”、“1”、“f”(悬空)。D0-D57～8、10～13数据输入端，有一个为“1”即有编码发出，内部下拉。Vcc18电源正端（＋）。Vss9电源负端（－）。TE14编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效。OSC116振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率。OSC215振荡电阻振荡器输出端。Dout17编码输出端（正常时为低电平）。表2PT2272-M4管脚说明名称管脚说明A0-A111～8、10～13地址管脚，用于进行地址编码，可置为“0”，“1”，“f”(悬空)，必须与2262一致，否则不能解码。5D0-D57～8、10～13地址或数据管脚，当作为数据管脚时，只有在地址码与2262一致，数据管脚才能输出与2262数据端对应的高电平，否则输出为低电平，锁存型只有在接收到下一数据才能转换。Vcc18电源正端（＋）。Vss9电源负端（－）。DIN14数据信号输入端。OSC116振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率。OSC215振荡电阻振荡器输出端。VT17解码有效确认，输出端（常低）解码有效变成高电平（瞬态）。3.2集成电路CD4013、CD4011CD4013是CMOS双D触发器，它在电路中通常用于分频器、计数器、移位寄存器。其管脚图及功能表如图4所示。CD4011是CMOS四二与非门，其管脚图如图5所示。3.3音乐芯片PX088A是高集成的音乐芯片，只要在芯片的两端加载上电源，触发端输入突变的信号，音乐芯片的输出1、输出2脚就可带动扬声器发声。管脚如图6所示。图4音乐芯片管脚图图5LM358管脚图3.4集成电路LM358LM358是德州仪器公司生产的，内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器。管脚图如图7所示,其直流电压增益约为100dB；单电源供电范围为3~30V，双电源为±1.5~±15V。3.5压电陶瓷蜂鸣片压电陶瓷蜂鸣片Y1是利用压电效应原理工作的，当对其施加交变电压时它会产生机械振动；反之，对其施加机械作用力时它也会产生电压信号。因此，可以将压电6陶瓷蜂鸣片变通作为振动传感器使用。压电陶瓷蜂鸣片受到机械作用力时产生的电压信号很微弱，作振动传感器使用一般应连接电压放大器。4红外线遥控电路4.1电路组成红外线遥控电路由红外线编码发射电路、解码电路组成，如图8所示。1．编码电路：由按钮开关K1~K4、二极管D1~D4、电阻R2~R6、编码芯片PT2262-IR组成。2．幅度键控电路：由三极管Q1、Q2及外围元件构成。3．红外管发射电路：由红外发射管VD、电阻R1组成。4．红外管接收电路：主要由红外接收管LR1构成。5．幅度放大电路：由三极管Q3、电阻R19、构成。6．解码电路：由解码芯片PT2272-M4、电阻R31组成。图8红外线遥控方框图4.2电路原理如图9所示，红外线遥控系统发射部分工作原理：当K1~K4任意键按下时，产生一个4位二进制数，同时二极管D1~D4导通给编码器接通电源，经PT2262-IR的1~8脚进行地址编码；13~10脚进行数据编码。在17脚输出一个由地址码和数据码混合的串行二进制代码，然后通过红外线二极管将ASK信号发送出去。编码电路幅度键控红外管发射电路红外管接收电路幅度放大解码电路7图九红外线遥控电路图红外遥控系统接收部分工作原理：红外接收二极管LR接收到ASK信号经Q3放大、解调后还原为一个由地址码和数据码混合的串行二进制代码，送到PT2272-M4的14脚进行解码，解码后的信号有10~13脚输出为4位二进制数，用它控制继电器、蜂鸣器或其他器件。5控制电路5.1电路组成如图10所示，电路由面板按钮开关电路、D触发器构成的计数器、直流继电器JQC-3F驱动电路。面板按钮开关电路：按钮开关S2、S3、S4，D1~D3是遥控电路的输出信号。计数器电路：是由双D触发器及外围元件组成的。继电器驱动电路：它主要是由二极管D11、D12、R47及三极管Q5、Q6、继电器线圈组成（YFDY、JSBJ是后级电路电源）。图10控制电路方框图5.2控制电路原理如图11所示，按下按钮开关K1~K3（或从遥控解码电路的控制信号D1~D3），由图11控制电路原理图于电容两端的电压不能突变，电阻两端的电压为零，等到电路稳定后，电容两端充的8电压约为Vcc，期间形成上升沿脉冲信号。输入到双D触发器CD4013的时