方案比較

本次設計的多路防盜報警器，其核心電路為報警控制電路。通過對以往的防盜報警器控制電路的研究，防盜報警電路的主要涉及原理有一下幾種方案：

1.采用運算放大器實現報警控制；

2.采用雙穩態觸發器實現報警控制；

3.運用邏輯門組成邏輯門控制電路；

4.采用三極管實現報警控制。

方案1是采用運算放大器實現報警控制，這種方法是采用運算放大器完成防盜信號的檢測，然后通過運算放大器的輸出端控制聲光報警電路。由于運算放大器價格較高，所以這種方案的成本較高，但是控制電路結構簡單。

方案2是利用雙穩態觸發器來實現報警控制，雙穩態觸發器是一種具有記憶功能的邏輯單元電路，他可以存儲一位2進制數據，當外部報警信號在高低電平間切換時，觸發器電路的工作狀態可以發生切換，同時可以通過狀態輸出來控制聲光報警電路達到聲光報警的目的，進而實現防盜報警。該方案的主要優點是成本低，電路結構簡單，但是電路在抗干擾的能力上較差。

方案3主要是利用邏輯門芯片組成邏輯電路來對防盜報警信號進行檢測和判斷，通過邏輯運算的輸出結果來實現對聲光報警電路的控制。該方案可以實現快速、準確的報警控制功能，但是由于采用分立式邏輯芯片組成電路，勢必會增大控制電路的體積。

方案4采用三級管作為檢查控制的核心，通過防盜信號來控制三級管的基極電阻，進而控制三級管的導通與關斷，以達到防盜報警的控制目的。該方案的主要優點是電路結構簡單、成本低，適合多路防盜報警檢測控制系統。

方案確定：

通過上面對幾種方案的對比分析，本次設計選擇方案4作為系統控制電路的設計方案。

單元電路設計

供電電路設計：

供電電路是一個電子設備的基礎，只有供電電路正常工作才能夠保證電子設備的正常工作。本次設計的多路防盜報警器的供電電路通過隔離式降壓變壓器將交流市電的220V電壓轉換成低壓交流電壓，然后通過整流電路將交流電路轉換成脈動的直流電壓，然后通過濾波電路將脈動的直流電壓轉換成平穩的直流電壓，由于整流后的直流電壓仍然很高，所以為了能夠將其提供給防盜報警器使用，還需要將直流電壓進一步變換，將其轉換為5V直流電壓。

供電電路設計的首先是變壓器的選擇，由于市電的電壓較高，而現階段大部分芯片都是低壓芯片，并不能夠在高壓環境中使用，所以需要通過降壓變壓器將交流市電轉換為電壓較低的交流電壓。變壓器的變比是一個十分重要的參數，它決定著變壓器輸出端的電壓輸入，本次設計中變壓器的變比選擇為10:1，這個變比可以保證，當輸入端的電壓為220V時，變壓器的輸出端電壓為22V左右。

目前電子設計中的芯片大部分都采用直流供電，而變壓器輸出測的電壓為交流，所以需要通過整流橋將其轉換成直流。因為整流橋可以將交流電壓轉換成直流電壓，但是通過仿真和實踐可以知道，轉換后整流橋輸出的直流電壓存在較大的脈動，并不是平直的電壓信號，為了使其輸出的電壓信號更加平穩恒定，需要在整流橋的輸出端設置濾波電路。

經過濾波電路處理后的直流電壓已經達到了可以使用的水平，但是本次設計中所使用的電子元件的供電電壓最大5V，所以為了保證能夠提供給電路使用，本次設計中選擇集成穩壓芯片LM7805，組成集成穩壓電路來實現5V直流電壓的輸出。

控制電路設計 本次設計的控制電路如下圖所示，



控制電路的核心是一個三級管，當防線（開關S2A閉合）正常工作時，此時三極管的基極電壓為0，三極管并不會導通，所以此時輸出端并不會有電壓輸出，即此時聲光報警電路不會工作；一但發生了盜竊活動防線被破壞（開關S2A斷開），此時三極管基極電壓不為0，此時三極管導通，在輸出端就會有電壓輸出，此時聲光報警電路就會發出報警提示。

Multisim仿真

本次設計的多路防盜報警電路仿真共分為兩個部分，第一部分為系統供電及報警控制仿真，第二部分為聲音報警電路仿真。第一部分仿真如下圖：

圖中共有兩個報警器，可以檢測兩個地點，運行仿真后，通過開關S1A的開關可以模擬系統主電與備用電的切換，當開關S1A閉合時系統電源供電，當開關S1A斷開時，系統備用電池供電。 開關S2A和S3A可以用來模擬兩個防線，當開關斷開時，防線斷開，此時代表有盜竊發送，可以看到LED燈亮起。

第二部分仿真圖如下：

此部分利用555定時芯片，產生一個時鐘信號，然后經過觸發器將這個時鐘信號轉換成占空比為50%的時鐘信號，用這個信號去驅動蜂鳴器發出報警提示音。運行仿真后，雙擊示波器就可以看到電路產生的信號波形。

審核編輯：劉清