随着电子元器件功耗不断降低以及微型设备加工制造技术的发展,振动俘能器工作原理、结构设计、加工工艺及能量应用等方面引起了振动能量采集领域的相关专家学者的广泛关注,微型振动俘能器的发展与研究不断得到改进与完善。本文以实际工程应用为依托,针对振动俘能系统存在的问题,设计了一种新型电磁式振动俘能系统,该系统包括踏板式振动俘能器、能量转换储存接口电路以及智能安防报警电路,本文主要研究内容如下:研究了振动俘能系统所包含的振动俘能器、能量转换储存接口电路以及负载端电能应用之间的的设计关联;并研究了振动俘能器拾振结构输出性能的影响参数及转换储存接口电路的基本理论。基于多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics,分析了不同瞬时转子磁通密度与输出电压的关系,以及转子转速与输出峰值电压之间的关系;基于仿真分析,设计了踏板式电磁振动俘能器,并制作了实验样机。为使采集的能量可以应用负载端,设计了整流、滤波、DC-DC转换及能量存储接口电路,应用Altium Designer与Multisim软件进行仿真分析,绘制了接口电路PCB板并进行加工与焊接。为满足工程应用要求,即振动俘能器供电瞬时实现报警功能,本文基于单片机设计了GSM智能安防报警电路,绘制了PCB双层电路板并加工焊接,实现振动俘能器采集电能的应用。最后搭建电磁俘能器实验平台,经实验验证,当俘能器的转子转速介于600r/m~1500r/m时,空载电压为10.82V~33.72V;当负载电阻10Ω时,负载端功率为30mW~210mW。同时,验证了振动俘能器可以驱动蜂鸣器,证明本文所设计的电磁俘能器具备驱动小功率元器件的能力。并搭建转换储存接口电路实验平台,通过电压响应可知,经降压电路处理后,输入的20.5V直流电压输出为5.2V,经LTC4071芯片储存电路处理后,可将输入5.2V电压输出为4.2V储存。俘能器、接口电路以及智能报警电路匹配安装后,踏板在外界激励的作用下,指定接收端在5s内即可接收到指定报警指令。本文所设计的踏板式振动俘能系统设计合理且具有切实可行性,可以实现基于俘能器的智能报警工程应用。