停電報警器的設計方案比較研究

楊中華 吳疆 汪杰 吳名強

摘? 要：電路根據三級管和場效應管特性對市電電壓變化做出反應。當市電220V正常供電時，報警器處于檢測狀態，當市電220V停電時，通過電壓的分壓變化對三極管和場效應管狀態的改變，使得嗡鳴器及后續電路與自帶的外接電源接通，報警器馬上發出響亮的報警聲，同時555定時器與由74HC161和七段數碼管組成的計時顯示電路開始工作，統計市電停電時間并將其顯示在數碼管上。通過外加的電源開關和清零按鈕可以將已經計時的顯示器顯示數據清零，以便于開始下一次的計時。

關鍵詞：市電;設計;計數;報警器

一、前言

1.1 設計背景

在一些場合，必須保證不間斷的供電，或停電后必須通知操縱者，例如店鋪門窗，冷凍庫，防盜網，防盜線，展會展品，銀行等，在不法分子試圖切斷電源防止報警器工作時，停電報警器會事先工作，減少外人入侵造成損失，或者是發電廠，養殖場孵化室，育雛室等場地，能及時發覺停電，采取相應措施，使停電造成的損失最低。

1.2 設計目標

本次設計目的是要設計一種能夠在市電斷開或者下降到一定閾值時發出嗡鳴報警，同時統計停電時長，能夠歸零計時器，中斷嗡鳴的裝置。

1.3 實施計劃

先通過網上查閱資料尋找突破口，之后結合自身電氣知識設計試，對比方案，選出更優選擇并通過仿真軟件進行仿真調試，最終完成設計。

1.4 必備條件

擁有電子技術知識，同時能夠使用proteus等仿真軟件。

二、總體方案設計

通過查閱大量相關技術資料，并結合自己的實際知識，我主要提出了兩種技術方案來實現系統功能。下面我將首先對這三種方案的組成框圖和實現原理分別進行說明，并分析比較它們的特點，然后闡述我最終選擇方案的原因。

（一）方案比較

1、方案一

方案一原理框圖如圖1所示。

如圖所示，市電220v經由電容限流，橋式電路整流后，經電容濾波進入停電檢測電路，停電檢測電路由發光二極管和光敏三極管組成，當市電供應正常時，發光二級管正常工作，光敏三級管導通使得報警電路和計時電路輸入為低電平，報警器不工作。當斷開市電時，發光二極管熄滅使光敏三極管截止，停電檢測電路輸出電壓升高使聲光報警器工作，計時器開示計算停電時長。

2、方案二

方案二原理框圖如圖2所示。

如圖所示，220v市電經二極管進行半波整流后，與電阻構成分壓器，在檢測電路分得以較小電壓，直接控制晶體管與穩壓管的工作狀態，一旦市電電壓過低或者斷電，報警器和計時器就開始工作。

（二）方案論證

兩種方案皆可行。

方案一由于采用電容為報警器供電，每次報警結束后都可由市電對電容充電使其維持在工作狀態，可使得電源部分只需供給計時器，降低了后續使用成本，同時也防止由于遺忘更換電池造成的報警器不工作。但是由于采用光敏元件控制報警電路，容易受外界環境干擾出現錯誤報警。

方案二市電直接經電阻分壓后進入檢測電路，結構更加簡單，但是其后續電路采用電池供電工作，易出現因疏忽導致電池電量耗盡，報警器在市電斷開的情況下不工作。

（三）方案選擇

經對比，方案二結構更加簡單，同時不會出現方案一的誤報情況出現，同時只需要更換大容量電池和低功耗嗡鳴器就可以改善因電量不足造成的報警器不工作的狀態。因此選擇方案二。

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