毕业设计论文电话线路防盗报警器设计与制作汇总.docx
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毕业设计论文电话线路防盗报警器设计与制作汇总
重庆工业职业技术学院
毕业设计（论文）
课题名称：
电话线路防盗报警器设计与制作
专业班级：
08电子301班
学生姓名：
指导教师：
二0一0年十一月
毕业设计（论文）任务书
课题名称
电话线路防盗报警器设计与制作
内容及
要求
要求：
此报警器能够监测并防止他人非法盗用你的电话线路。
当有人在你的电话外线上并机盗打时该报警器就发出干扰信号，使盗用者不能拨号，并用声光向主人提示有人盗打电话。
技术指标：
工作电压36V
电流1A
稳压18V
采用分立元件
喇叭是3V的电磁蜂鸣器。
基本工作量要求
10-19周，每周10学时以上，完成电路设计，电路PCB制作、电路焊接与调试。
进度计划
起止时间
工作内容
第10周：
11.8-11.12
第11周：
11.15-11.19
第12-13周：
11.22-12.3
第14-15周：
12.6-12.17
第16-17周：
12.20-12.31
第18-19周:
1.4-1.15
接受任务书、收集资料
整理资料、分析电路功能
电路设计
电路制作
焊接、调试
设计资料整理、论文写作
参考文献
《电子线路辅助设计》、《电子设计指南》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》
指导教师：
教研室主任：
系主任：
摘 要
电话线路被非法盗用，会造成不小的经济损失，这是一件令人烦恼的事情。
您可以安装电话线路防盗报警器来解决这一问题。
通过该电路设计，可随时监测电话线路传输的现状，以便及时查找漏洞，发现并解决电话被盗打的根源。
电话主人拨打电话时，只需轻轻拨开警示器开关，电话即可正常运行；同理，电话主人不使用时，即可将警示器开关闭合，随机监测并报警提示。
本文介绍的报警器能够监测并防止他人非法盗用你的电话线路。
当有人在你的电话外线上并机盗打时该报警器就发出干扰信号，使盗用者不能拨号，使盗打者电话里只能听到刺耳的报警声响，无法正常通话，迫使并机者放弃盗打的念头。
关键词：
电话防盗打 电路工作原理计算机辅助设计
目录
【关键词】 - -
引言 - -
第一章电话防盗打指示器的课题简介 - -
1.1电话防盗打指示器的背景 - -
1.2电话防盗打指示器的市场背景 - -
第二章Protel99SE的介绍 - -
2.1Protel99SE的概述 - -
2.2Protel99SE的组成 - -
2.3Protel99SE的应用 - -
第三章电话防盗打指示器的原理图设计 - -
3.1电话防盗打指示器的工作原理 - -
3.2电话防盗打指示器原理图的设计步骤 - -
3.3电话防盗打指示器的元器件准备.............................- -
3.3.1晶体三极管...........................................- -
3.3.2电阻器和电容器的简介...........................................- -
3.3.3蜂鸣器与按钮开关.....................................- -
3.4电话防盗指示器电路原理图的绘制.................................- -
3.4.1 原理图设计过程 - -
3.4.2 新建一个设计库 - -
3.4.3 添加元件 - -
3.4.4 编辑元件 --
3.4.5 连接线路 - -
3.4.6 放置接点 - -
3.4.7 电路图的检测 - -
3.4.7 保存文件 - -
第四章 电话防盗电路的电路板的设计...................................- -
4.1PCB设计步骤 - -
4.4.1电路板的准备工作 - -
4.4.2 画自定义封装库 - -
4.4.3 设置PCB设计环境 - -
4.4.4 装入网络表 --
4.4.5 零件布局 - -
4.4.6锁定器件 - -
4.4.7 布线规则设置 - -
4.4.8 自动布线和手工调整 - -
4.4.8 放置覆铜区 - -
4.2生成各种PCB报表 - -
4.3印刷电路板的设计 - -
4.4电路说明 - -
第五章 电话防盗指示器的制作与调试 - -
5.1制作- -
5.2调试 - -
总结 - -
致谢 - -
参考文献 - -
引 言
通过该电路设计，可随时监测电话线路传输的现状，以便及时查找漏洞，发现并解决电话被盗打的根源。
电话主人拨打电话时，只需轻轻拨开警示器开关，电话即可正常运行；同理，电话主人不使用时，即可将警示器开关闭合，随时监测并报警提示。
本文介绍的报警器能够监测并防止他人非法盗用你的电话线路。
当有人在你的电话外线上并机盗打时该报警器就发出干扰信号，使盗用者不能拨号，使盗打者电话里只能听到刺耳的报警声响，无法正常通话，迫使并机者放弃盗打的念头。
本实用新型电路简单，设计合理，性能安全可靠，使用连接方便，应用范围广泛。
第一章 电话防盗打指示器的课题简介
1.1电话防盗打指示器的背景
本课题涉及一种电话盗打警示器，其特征在于该电路输入端跨接在电话线上，设有开关S1；电路经电阻R1、调整电位器KP分压，通过电阻R2连接三极管VT1基极，给三极管VT1提供基极偏流并使之导通；经三极管VT2、VT3、电阻R3、电容C组成的音频振荡电路工作，并与扬声器BL连接。
所述开关S1设于隐藏暗盒内。
通过该电路设计，可随机监测电话线路传输的现状，以便及时查找漏洞，发现并解决电话被盗打的根源。
电话主人拨打电话时，只需轻轻拨开警示器开关，电话即可正常运行；同理，电话主人不使用时，即可将警示器开关闭合，随机监测并报警提示。
本课题新型电路简单，设计合理，性能安全可靠，使用连接方便，应用范围广泛。
1.2电话防盗打指示器的市场背景
从市场来看，随着电子行业的不断强大，科学技术越来越高，使得我们的电子产品也日益精密化。
总体来看，整个所需元件造价不高，基础投资较少,成本较低，简易又不失适用，更不需要太大的生产规模，投资少，风险小，成本低，利润高，绝对适合中小型工厂开发生产。
从销售市场来看，因为造价不高，普通家庭也能购买，方便了各个层次的人们，推动了社会的市场发展带动国民科技水平的提高，利人、利己、利大家。
简而言之，经济实惠。
第二章Protel99SE的介绍
该课题的设计、电路图的制作、PCB电路板的生成都是在仿真软件Protel99SE中完成的。
2.1Protel99SE的概述
Protel99SE是Protel公司于2000年推出的基于Windows平台的全32位的
电路设计仿真软件，是该软件的第六代产品。
Protel是目前国内最流行的通用
EDA软件，它是将电路原理图设计、PCB板图设计、电路仿真和PLD设计等多
个实用工具软件组合后构成的EDA工作平台，是第一个将EDA软件设计成基
于Windows的普及型产品。
Protel98率先集成了软件界面，Protel99增加了仿真
功能和PLD设计和信号完整性分析。
在此基础上，Protel99SE又增加了一些新
的功能，用户使用更加方便灵活它具有强大的自动设计能力，高速有效的编辑功
能、简洁方便的设计过程管理PDM（ProductDataManagement），可完整地实现
电子产品从电学概念设计到生成物理生产数据的全过程，以及这期间的所有分析，
仿真和验证。
其主要的功能模块包括电路原理图设计系统，印刷电路板设计系统、自动布线器、可变成逻辑器件设计系统和模/数混合信号仿真器等。
2.2Protel99SE的组成
Protel99SE主要由原理图设计系统、印制电路板设计系统两大部分组成。
在protel99的设计是面向一个设计组的，设计组的成员和特点都在Design-xplorer中进行管理，可以在designexplorer中定义设计组的成组和权限，这样就使通过网络来进行设计变的更加方便。
设计组中的成员数量没有限制，并且他们可以同时访问同一个设计库。
每个成员都可以看到当前哪个文档被打开，并且可以锁住文档防止被修改。
所有的文档都包含在设计文档主目录中，其中主要有电路设计文档电路原理图文件和印制电路板文件，以及很多子目录中。
原理图设计系统是一个易于使用的具有大良元件库的原理图编辑器，主要用于原理图的设计。
它可以为印制电路板设计提供网络表。
印制电路板设计系统是一个功能强大的印制电路板设计编辑器，具有非常专业的交互式布线及元件布局的特点，用于印制电路板（PCB）的设计并最终产生PCB文件，直接关系到印制电路板的生产。
2.3Protel99SE的应用
Protel99SE软件，该软件是把电子技术应用到实际的第一步，是澳大利亚ProtelTechnology公司推出的一个全32位的电路板设计软件。
其使用也很简单，首先设置原理图环境，把环境设置好后，在进行放置元件，由于元件的种类很多，被放在不同的元件库中，元件一旦放置在原理图上，就需要用导线连接起来，连接时要符合电气规则。
然后在编辑元件的属性，进而做进一步调整，检查原理图，完成操作。
其使用步骤如下：
（1）启动Protel99SE。
（2）创建设计数据库：
将光标移到菜单［File］／［New］处，单击鼠标。
出现两个标签，分别是路径和密码。
路径标签对应的是新建数据库的基本信息，如文件名和路径，可以在相应的位置修改文件名，并选择文件的存储位置。
单击［OK］创建此文档。
（3）启动原理图编辑器：
双击［Document］图标，执行菜单命令［File］／［New］，在对话框中单击［SchematicDocument］图标，选中原理图编辑器，单击［OK］，完成新的原理图文件的创建。
可以修改文件名。
（4）设置原理图图纸：
一般系统默认图纸大小为Ｂ号。
（5）装入元件库：
在放置元器件之前，必须知道各个元器件所在的元件库，并把相应的元件库装入到原理图管理游览器中
（6）在［BrowseSch］列表中选择所需要的元件放置在原理图的合适位置，进行线路连接，并进行ERC检查。
（7）创建网络表：
执行［Design］／［CreateNetlist］命令创建网络表。
（8）创建PCB文件并启动编辑器。
（9）元件布局：
可以选择自动布局和手动布局。
（10）自动布线：
在设置完网络分类、布线规则后就可以进行自动布线。
这样一张完整的PCB图就完成了。
第三章电话防盗打指示器的具体设计
3.1电话防盗打指示器的工作原理
将本电路输入端跨接在电话线上。
机主自己呼出时，S1断开，故不会影响正常通话。
机主挂机后，合上S1。
由于外线直流电压在不摘机时为40-48V，经R1,KP分压后，给三极管VT1提供基极偏流并使之导通。
VT1集电极为低电位。
VT2、VT3不工作。
若有人偷打电话，只要一摘机，外线电压就会立即降至约9V，使VT1截止，集电极变成高电平，使VT2、VT3、R3、C构成的音频振荡器工作，扬声器发声，提醒主人注意。
3.2电话防盗打指示器的设计步骤
一般而言，设计电路板最基本的过程可以分为三大步骤。
①电路原理图的设计
电路原理图的设计主要是protel99se的原理图设计系统（AdvancedSchematic）来绘制一张电路原理图。
在这一过程中，要充分利用protel99se所提供的各种原理图绘图工具、各种编辑功能，来实现我们的目的，即得到一张正确、精美的电路原理图。
②产生网络表
网络表是电路原理图设计（SCH）与印制电路板设计（PCB）之间的一座桥梁，它是电路板自动的灵魂。
网络表可以从电路原理图中获得，也可从印制电路板中提取出来。
③印制电路板的设计
印制电路板的设计主要是针对protel99se的另外一个重要的部分PCB而言的，在这个过程中，我们借助protel99se提供的强大功能实现电路板的版面设计，完成高难度的等工作。
3.3电话防盗打指示器元器件的准备
3.3.1晶体三极管
晶体管是半导体三极管中应用最广泛的器件之一，在电路中用“V”或“VT”（旧文字符号为“Q”、“GB”等）表示。
晶体管是内部含有两个PN结，外部通常为三个引出电极的半导体器件。
它对电信号有放大和开关等作用，应用十分广泛。
三极管详解半导体三极管也称为晶体三极管，可以说它是电子电路中最重要的器件。
它最主要的功能是电流放大和开关作用。
三极管顾名思义具有三个电极。
二极管是由一个PN结构成的，而三极管由两个PN结构成，共用的一个电极成为三极管的基极（用字母b表示）。
其他的两个电极成为集电极（用字母c表示）和发射极（用字母e表示）。
由于不同的组合方式，形成了一种是NPN型的三极管，另一种是PNP型的三极管。
如图3-2-1所示。
aNPN型三极管 bPNP型三极管
图3-3-1晶体三极管类型
晶体三极管是非线性的电阻器件，其主要特性与工作模式有关，晶体管工作在饱和区与截止区时，晶体管将呈现低阻或高阻状态，其行为类似一个开关。
根据上述晶体三极管的主要特性，在本设计中采用一个PNP型的晶体三极管VT1和三个NPN型的晶体三极管VT2、VT3、VT4。
一方面，PNP型三极管VT1与一个NPN型三极管VT2组成触发电压鉴别电路。
当系统发生报警时，传感部分端电压发生变化，通过触发电压鉴别电路的控制，系统另两个NPN型晶体三极管VT3截止，VT4导通并作为驱动管带动蜂鸣器及发光二极管工作发出声光报警，从而实现对报警系统的控制。
另一方面，两个NPN型三极管VT2、VT3还与负载电阻器组成自锁电路，一旦系统发生报警，由于负载电阻器的分压作用，组成自锁电路的晶体三极管VT2、VT3的工作状态将不会改变，报警系统将会一直工作在报警状态，除非按下复位开关S2或切断电源，否则报警器将会一直工作在报警状态。
3.3.2负载电阻器与电容
电子制作中需要用到各种各样的电容器，它们在电路中分别起着不同的作用。
与电阻器相似，电容器通常简称其为电容，用字母C表示。
顾名思义，电容器就是“储存电荷的容器”。
尽管电容器品种繁多，但它们的基本结构和原理是相同的。
两片相距很近的金属中间被某绝缘物质（固体、气体或液体）所隔开，就构成了电容器。
两片金属称为极板，中间的物质叫做介质。
电容器也分为容量固定的与容量可变的。
但常见的是固定容量的电容，最多见的是电解电容和瓷片电容。
不同的电容器储存电荷的能力也不相同。
规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量。
电容的基本单位为法拉（F）。
但实际上，法拉是一个很不常用的单位，因为电容器的容量往往比1法拉小得多，常用的电容单位有微法（μF）、纳法（nF）和皮法（pF）（皮法又称微微法）等，它们的关系是：
1法拉（F）=1000000微法（μF）1微法（μF）=1000纳法（nF）=1000000皮法（pF）。
在电子线路中，电容用来通过交流而阻隔直流，也用来存储和释放电荷以充当滤波器，平滑输出脉动信号。
小容量的电容，通常在高频电路中使用，如收音机、发射机和振荡器中。
大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。
而且还有一个特点，一般1μF以上的电容均为电解电容，而1μF以下的电容多为瓷片电容，当然也有其他的，比如独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。
电解电容有个铝壳，里面充满了电解质，并引出两个电极，作为正（+）、负（-）极，与其它电容器不同，它们在电路中的极性不能接错，而其他电容则没有极性。
把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上，过一会儿即使把电源断开，两个引脚间仍然会有残留电压（学了以后的教程，可以用万用表观察），我们说电容器储存了电荷。
电容器极板间建立起电压，积蓄起电能，这个过程称为电容器的充电。
充好电的电容器两端有一定的电压。
电容器储存的电荷向电路释放的过程，称为电容器的放电。
电子电路中，电容器只能通过变化电流，不能通过直流电，在电路中起着“通交流，隔直流”的作用。
电路中，电容器常被用作耦合、旁路、滤波等，都是利用它“通交流，隔直流”的特性。
那么交流电为什么能够通过电容器呢？
我们先来看看交流电的特点。
交流电不仅方向往复交变，它的大小也在按规律变化。
电容器接在交流电源上，电容器连续地充电、放电，电路中就会流过与交流电变化规律一致的充电电流。
电容器的选用涉及到很多问题。
首先是耐压的问题。
加在一个电容器的两端的电压超过了它的额定电压，电容器就会被击穿损坏。
一般电解电容的耐压分档为6.3V，10V，16V，25V，50V等。
在本电路中负载电阻器主要是用来达到分压与限流的目的，其中一个负载电阻器R9与按钮开关S1并联，构成常开报警按钮开关。
采用这种设计的主要目的是，如果想要破坏开关或是使负载电阻器R9短路或断路，都会引起报警系统报警，从而使报警系统更能稳定的工作。
同时，负载电阻器在自锁电路中维持三极管的基极电压发挥了重要作用。
而电路中两只电容均为消除干扰，稳定工作而设置的。
3.3.3蜂鸣器与按钮开关
本设计中采用蜂鸣器进行声音报警，蜂鸣器内部带有振荡器，只要接通电源就会发出声音。
在本设计，由晶体三极管VT2作为蜂鸣器的驱动管，当晶体三极管VT2导通时便可带动蜂鸣器工作。
蜂鸣器的介绍
1．蜂鸣器的作用 蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。
2．蜂鸣器的分类 蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。
3．蜂鸣器的电路图形符号 蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。
（二）蜂鸣器的结构原理
1．压电式蜂鸣器 压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。
有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。
多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。
当接通电源后（1.5~15V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。
压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。
在陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。
2．电磁式蜂鸣器 电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。
接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。
振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。
蜂鸣器
标签:
技术
一、 常规电磁蜂鸣器产品是如何工作的？
无源电磁蜂鸣器工作原理是：
交流信号通过绕在支架上的线包在支架的芯柱上产生一交变的磁通，交变的磁通和磁环恒定磁通进行叠加，使钼片以给定的交流信号频率振动并配合共振腔发声。
产品的整个频率和声压的响应曲线与间隙值、钼片的固有振动频率（可粗略折射为小钼片的厚度）、外壳（亥姆霍兹共振声腔）频率、磁环的磁强漆包线的线径有直接关系。
二、常规电磁无源蜂鸣器产品由哪些材料组成？
序号
1
2
3
4
5
6
7
名称
支架
线包
磁环
塑座
线路板
钼片
外壳
三、常规压电蜂鸣器产品是如何工作的？
压电蜂鸣片是将高压极压化后的压电陶瓷片黏贴于振动金属片上。
当添加交流电压后,会因为压电效应,而生成机械变形伸展及收缩，利用此特性使金属片振动而发出声响
1、周边支持方式-将蜂鸣片外径边缘固定于共振腔内，一般采无回授式蜂
鸣片,而其蜂鸣片须与共振腔频率搭配,才会有较高的音压输出,并由外部振荡电路生成推动信号,使蜂鸣器发出声音.
节点支持方式-将蜂鸣片固定于约与陶瓷片直径同尺寸的环形结构内。
若共振腔设计得宜,并搭配频率正确的回授式蜂鸣片与正回授电路,将可生成较大音压及正确的频率。
四、常规压电无源蜂鸣器（外驱动）产品由哪些材料组成？
序号
1
2
3
4
名称
外壳
蜂鸣片
漆包线
线路板组件
PCB固定式压电无源
弹簧针式压电无源蜂鸣器
五、 有源蜂鸣器和无源蜂鸣器有什么区别？
有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的根本区别是产品对输入信号的要求不一样；
有源蜂鸣器工作的理想信号是直流电，通常标示为VDC、VDD等。
因为蜂鸣器内部有一简单的振荡电路，能将恒定的直流电转化成一定频率的脉冲信号，从面实出磁场交变，带动钼片振动发音。
但是在某些有源蜂鸣器在特定的交流信号下也可以工作，只是对交流信号的电压和频率要求很高，此种工作方式一般不采用。
无源蜂鸣器没有内部驱动电路，有些公司和工厂称为讯响器，国标中称为声响器。
无源蜂鸣器工作的理想信号方波。
如果给预直流信号蜂鸣器是不响应的，因为磁路恒定，钼片不能振动发音。
六、电磁无源蜂鸣器和压电无源蜂鸣器怎样与电子线路中IC输出引脚连接？
电磁无源蜂鸣属于感性负载器件，理想输入是正向方波通常记作：
VO-P。
通常接线电路如下：
压无源蜂鸣属于容性负载器件，理想输入是双向方波通常记作：
VP-P。
通常接线电路如下：
但是如果IC是反向器4049等，取一非门的输入和输出接蜂鸣器也是很理想的，只是有时IC的输出功率太小，声音达不到预期要求。
如果蜂鸣器是作为高声压报警用的，普通的两引脚电感还不能满足要求，一般会采用三脚抽头电感，一般为10倍的升压比，有些高声压110dB以上的可能要用小功率变压器实现升压。
蜂鸣器
按钮开关
科技名词定义
中文名称：
按钮开关
英文名称：
push-buttonswitch
定义：
利用按钮推动传动机构，使动触点与静触点按通或断开并实现电路换接的开关。
所属学科：
机械工程（一级学科）；仪器仪表元件（二级学科）；仪器仪表机电元件-仪器仪表开关（三级学科）
本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
简介
分类
1.按操作方式、防护方式分类
2.按用途和触头的结构不同分类
技术参数
1.使用环境条件
2.主要技术参数
常见品牌
简介
分类
1.按操作方式、防护方式分类
2.按用途和触头的结构不同分类
技术参数
1.使用环境条件
2.主要技术参数
常见品牌
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编辑本段
简介
按钮开关是一种结构简单，应用十分广泛的主令电器。
在电气自动控制电路中，用于手动发出控制信号以控制接触器、继电器、电磁起动器等。
按钮开关的结构种类很多，可分为普通揿钮式
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