图书馆声控防盗报警系统设计(附件)【字数：7612】
摘 要在图书馆中，由于夜间管理人员的缺乏，会造成犯罪份子盗取珍藏书籍或者电子设备，所以设计一个操作简单、价格低廉、高可靠性的声控报警系统，对图书馆夜间的监管和防盗工作有一定的管理作用。作为图书馆声控报警系统，不仅应该具有可操作性，且应该成本低廉、方便维护，最重要的是不受时间和人员缺少等因素的影响，使得在图书馆在所需的时间段进行声控报警的功能。本文设计的系统通过咪头（小麦克风）作为声控感器，将搜集到的数据通过LM393比较器和NE555构成的多谐振荡电路输出到数据数据采集卡再传输至计算机中，从而在LabVIEW软件中进行实时监测以及报警。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景及意义 1
1.1.1课题研究背景 1
1.1.2课题研究的意义 1
1.2课题研究内容 1
1.3课题研究方案 1
1.4课题目的及任务 2
1.4.1课题目的 2
1.4.2课题任务 2
1.5课题实现步骤 3
1.5.2方案技术路线的实现 3
第二章 上位机软件系统设计 4
2.1上位机系统综述 4
2.2前面板 4
2.2.1原理介绍 4
2.2.2功能介绍 4
2.3程序框图设计 6
2.3.1功能介绍 7
第三章 下位机硬件系统设计 7
3.1硬件系统综述 7
3.2主要元器件及主要电路分解 7
3.2.1咪头（小麦克风） 7
3.2.2封装 7
3.4电压比较器LM393 8
3.4.1什么是LM393 8
3.4.2引脚功能 8
3.4.3主要功能 8
3.5NE555的介绍 9
3.5.1NE555的特点 9
3.5.2引脚功能 9
3.6NE555构成的多谐振荡电路 10
3.6.1电路的组成 10
3.6.2工作原理 10
3.7图书馆声控防盗报警电路硬件的设计 11
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
3.7.1设计方案一 11
3.7.2设计方案二 12
第四章 软硬件测试与调试 12
4.1硬件的链接 12
4.1.1数据采集卡的链接 12
4.1.2电路板与电源的链接 13
4.2硬件的调试 13
4.3软件硬件联合调试 14
4.3最后测试的结果 14
结束语 14
致 谢 15
参考文献 16
附录 17
附录A硬件电路原理图 18
附录B 硬件电路PCB封装图 18
第一章 绪论
1.1课题研究背景及意义
1.1.1课题研究背景
我们的高等学校是国家作为人才培养的重要场所和机构，伴随着国家对教育生化改革，高等学校的图书馆的规模以及它的功能的变化对学校的安全的管理提出了新的要求，高等学校的图书馆的安全问题也开始备受关注，对图书馆的藏书以及电子设备的防盗安全也是高等学校图书馆安全管理的主要方面[1]。在可以飞速发展的现今，运用先进的科技设备来提高高等学校的安全以及图书馆的安全防盗是营造出一个安全和谐的学习与生活环境的重要方式[2]。
1.1.2课题研究的意义
图书馆声控防盗报警系统，最主要的功能就是完成对图书馆在夜间的时候进行区域化的监控防盗，可以再指定的地区实施保护措施的时候发现情况可以立即的发出报警，可以使安全防盗的效率提高并且对盗窃者提供一定的震慑作用[3]。所有的数据显示在显示屏之上，可以更加方便的看到报警信息，以及实时监控指定监控区域的声音监测，可以配合摄像监控更好的完成安全防盗报警工作。这个系统的设计和它的实现，可以完全改变过去人工巡逻以减少在夜间人工不足、漏查、监控不及时等状况。
1.2课题研究内容
本课题研究的是图书馆声控防盗报警系统设计，具体的测量数据就是声音。
图书馆的声控防盗报警系统应对于声音的敏感度要比较高，开启后在楼梯口，电子阅览室发出声响立刻进行闪灯或蜂鸣器报警。
鉴于以上特性，所以课题研究的主要内容是图书馆在夜间打开声控防盗报警系统的时候对声音信号进行采集，采集各项指标数据然后在用户界面中显示，而且在发现声响后进行报警提示。
1.3课题研究方案
鉴于图书馆在夜间缺乏管理的特殊性，必需对其在夜间各个重要的地方的进行实时的监测，随时对图书馆内的电梯口、楼梯口以及电子阅览室等地的声音数据进行实时显示以及在采集到声音数据后及时报警[9]，从而避免盗窃事故的发生。因为传统的人工巡逻，不仅受人员的数量，巡逻的死角等原因的限制，而且成本过高且不具备实时监控的特性，所以本课题设计了一个图书馆声控防盗报警系统。
本课题选用了LabVIEW软件实现对图书馆重要地段的声音指标的实时显示与监测，虚拟仪器性能优异，硬件通用，数据处理能力强大从而可充分的发挥计算机的能力；具有可自定义性，可根据自身需求进行定制，费用低且重复使用率高；交互性强且开发成本低，技术更新换代速度快。因此该软件完全符合对课题研究时所提出的各项要求[5]。
要实现对于监测环境中各项指标的采集，需要运用到传感器。通过查阅相关资料，我选用了咪头（小麦克风）作为声控传感器来采集数据，然后通过三极管对咪头收到震动转换而产生的电信号的放大进过LM393的比较器，再通过NE555构成的多谢震荡电路输出正弦波信号驱动蜂鸣器工作，再通过数据采集卡将信号接收并在软件中显示与监测，并在开启时报警。
1.4课题目的及任务
1.4.1课题目的
在当前的形势之下，电子业的新型人才为了进行更好的发展。与时俱进，都在利用虚拟仪器来实现理论和实践的相结合[4]。而虚拟仪器最主要的就是LabVIEW这一软件，为了使我对这个软件有更加深刻的认识和理解，还有对以前理论学习的重新认识。我就选用了此课题《图书馆声控防盗报警系统设计》，就是为了让我能更加对专业知识有所学习，有新的认识。也对虚拟仪器这个软件的应用能更加的熟练以及在未来的工作生活中，可以解决一些小的设计项目。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景及意义 1
1.1.1课题研究背景 1
1.1.2课题研究的意义 1
1.2课题研究内容 1
1.3课题研究方案 1
1.4课题目的及任务 2
1.4.1课题目的 2
1.4.2课题任务 2
1.5课题实现步骤 3
1.5.2方案技术路线的实现 3
第二章 上位机软件系统设计 4
2.1上位机系统综述 4
2.2前面板 4
2.2.1原理介绍 4
2.2.2功能介绍 4
2.3程序框图设计 6
2.3.1功能介绍 7
第三章 下位机硬件系统设计 7
3.1硬件系统综述 7
3.2主要元器件及主要电路分解 7
3.2.1咪头（小麦克风） 7
3.2.2封装 7
3.4电压比较器LM393 8
3.4.1什么是LM393 8
3.4.2引脚功能 8
3.4.3主要功能 8
3.5NE555的介绍 9
3.5.1NE555的特点 9
3.5.2引脚功能 9
3.6NE555构成的多谐振荡电路 10
3.6.1电路的组成 10
3.6.2工作原理 10
3.7图书馆声控防盗报警电路硬件的设计 11
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
3.7.1设计方案一 11
3.7.2设计方案二 12
第四章 软硬件测试与调试 12
4.1硬件的链接 12
4.1.1数据采集卡的链接 12
4.1.2电路板与电源的链接 13
4.2硬件的调试 13
4.3软件硬件联合调试 14
4.3最后测试的结果 14
结束语 14
致 谢 15
参考文献 16
附录 17
附录A硬件电路原理图 18
附录B 硬件电路PCB封装图 18
第一章 绪论
1.1课题研究背景及意义
1.1.1课题研究背景
我们的高等学校是国家作为人才培养的重要场所和机构，伴随着国家对教育生化改革，高等学校的图书馆的规模以及它的功能的变化对学校的安全的管理提出了新的要求，高等学校的图书馆的安全问题也开始备受关注，对图书馆的藏书以及电子设备的防盗安全也是高等学校图书馆安全管理的主要方面[1]。在可以飞速发展的现今，运用先进的科技设备来提高高等学校的安全以及图书馆的安全防盗是营造出一个安全和谐的学习与生活环境的重要方式[2]。
1.1.2课题研究的意义
图书馆声控防盗报警系统，最主要的功能就是完成对图书馆在夜间的时候进行区域化的监控防盗，可以再指定的地区实施保护措施的时候发现情况可以立即的发出报警，可以使安全防盗的效率提高并且对盗窃者提供一定的震慑作用[3]。所有的数据显示在显示屏之上，可以更加方便的看到报警信息，以及实时监控指定监控区域的声音监测，可以配合摄像监控更好的完成安全防盗报警工作。这个系统的设计和它的实现，可以完全改变过去人工巡逻以减少在夜间人工不足、漏查、监控不及时等状况。
1.2课题研究内容
本课题研究的是图书馆声控防盗报警系统设计，具体的测量数据就是声音。
图书馆的声控防盗报警系统应对于声音的敏感度要比较高，开启后在楼梯口，电子阅览室发出声响立刻进行闪灯或蜂鸣器报警。
鉴于以上特性，所以课题研究的主要内容是图书馆在夜间打开声控防盗报警系统的时候对声音信号进行采集，采集各项指标数据然后在用户界面中显示，而且在发现声响后进行报警提示。
1.3课题研究方案
鉴于图书馆在夜间缺乏管理的特殊性，必需对其在夜间各个重要的地方的进行实时的监测，随时对图书馆内的电梯口、楼梯口以及电子阅览室等地的声音数据进行实时显示以及在采集到声音数据后及时报警[9]，从而避免盗窃事故的发生。因为传统的人工巡逻，不仅受人员的数量，巡逻的死角等原因的限制，而且成本过高且不具备实时监控的特性，所以本课题设计了一个图书馆声控防盗报警系统。
本课题选用了LabVIEW软件实现对图书馆重要地段的声音指标的实时显示与监测，虚拟仪器性能优异，硬件通用，数据处理能力强大从而可充分的发挥计算机的能力；具有可自定义性，可根据自身需求进行定制，费用低且重复使用率高；交互性强且开发成本低，技术更新换代速度快。因此该软件完全符合对课题研究时所提出的各项要求[5]。
要实现对于监测环境中各项指标的采集，需要运用到传感器。通过查阅相关资料，我选用了咪头（小麦克风）作为声控传感器来采集数据，然后通过三极管对咪头收到震动转换而产生的电信号的放大进过LM393的比较器，再通过NE555构成的多谢震荡电路输出正弦波信号驱动蜂鸣器工作，再通过数据采集卡将信号接收并在软件中显示与监测，并在开启时报警。
1.4课题目的及任务
1.4.1课题目的
在当前的形势之下，电子业的新型人才为了进行更好的发展。与时俱进，都在利用虚拟仪器来实现理论和实践的相结合[4]。而虚拟仪器最主要的就是LabVIEW这一软件，为了使我对这个软件有更加深刻的认识和理解，还有对以前理论学习的重新认识。我就选用了此课题《图书馆声控防盗报警系统设计》，就是为了让我能更加对专业知识有所学习，有新的认识。也对虚拟仪器这个软件的应用能更加的熟练以及在未来的工作生活中，可以解决一些小的设计项目。
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