一种新型光电报警器的设计
光电报警器电路设计
光电报警器电路设计光电报警器是一种利用光电传感器来检测光线变化并产生报警信号的电子设备。
它常用于安防系统、火灾报警系统等场合。
在设计光电报警器电路时，主要需要考虑光电传感器的选择、信号放大、信号处理、报警触发等方面。
下面将详细介绍光电报警器电路的设计过程。
首先，选择合适的光电传感器。
常用的光电传感器有光敏电阻和光电二极管等。
光敏电阻是一种利用光照强度变化而改变电阻值的元件，灵敏度较低，需要进行信号放大处理。
而光电二极管则是一种能够将光信号转化成电流输出的器件，灵敏度较高。
根据实际需求选择合适的光电传感器。
其次，进行信号放大。
信号放大是为了增强光电传感器输出的弱电信号，提高其稳定性和可靠性。
常用的放大电路有运算放大器差分放大电路和晶体管放大电路等。
其中，运算放大器差分放大电路采用运算放大器作为放大元件，通过调整反馈电阻和输入电阻的比例关系，将光电传感器输出的电压信号进行放大。
然后，进行信号处理。
信号处理是为了对光电传感器输出的电信号进行处理和转换，从而得到满足实际需求的信号。
常用的信号处理电路有滤波电路、计数电路和比较电路等。
滤波电路可以滤除噪声信号，提高信号的清晰度和准确性。
计数电路可以对信号进行计数，判断光照强度的变化情况。
比较电路可以将光电传感器输出的信号与设定的阈值进行比较，进而产生触发电平。
最后，进行报警触发。
报警触发是通过光电传感器输出的信号判断是否触发报警，并产生相应的报警信号。
根据需要选择合适的报警触发电路，常见的触发电路有继电器触发电路和集成报警电路等。
继电器触发电路通过继电器对电流进行控制，实现报警信号的切换。
集成报警电路则是利用集成电路的功能实现报警信号的产生和输出。
在光电报警器电路设计中还需要考虑电源电路和保护电路等。
电源电路是为了为光电传感器和其他电路提供稳定可靠的电源供电。
保护电路是为了保护光电传感器和其他电路不受过电压、过电流等问题的影响，提高系统的稳定性和可靠性。
总结起来，光电报警器电路设计需要考虑光电传感器的选择、信号放大、信号处理、报警触发、电源电路和保护电路等方面。
实验8光电报警系统的设计
R1
Rf
2
3 2
CLR D Q
6 C2 5
K1
1K
BT401 红外发光管 K
2CU2B 光敏二极管
R7 3 输入
C1
-5V
CLK Q PR
1K LED
RET
VCC OUTPUT 3 Vo输出 Vo输入 100
4 +5V
7 6 THRES 2
GND 1 驱动脉冲方波
104
接收及报警部分
电路参考值
R1：1KΩ R2：1KΩ R3：120KΩ R4：68KΩ R5：5.6KΩ R6：2.2KΩ R7：1KΩ R8：5.6KΩ C1：0.1μF（104） C2：10 μF D1:1N4007
+
2 R2 R3
－
C1 LF353
－
-5V
R7
4
前1/2LF353 构成主放大器， 将光敏二极管 所产生的电流 信号放大。 后1/2LF353 构成比较放大 器，自主放大 来自6脚的信 号电压。 但此电路报 警不能保持
+
R4
报警系统参考电路
+5V R8 1 2 D CLR Q 6 C2 K1
双D触发器74HC74实现报 警保持和消除电路，一旦 报警，则维持下去，直到 人为消除。
CLR D Q
6 C2 5
K1
+ －
4 -5V
2CU2B 光敏二极管
－
C1 R5 R6 LF353
R7 输入
3
CLK Q PR
1K LED
+
4 +5V
+5V
高电平导通LED
R8 1 2
CLR D Q
光电子课程设计光电警报器
光电子课程设计光电警报器光电子技术是现代电子技术中的重要部分之一，尤其是在安全警报器中的应用。
光电警报器是一种利用光电子技术实现的安全报警装置，它可以通过检测外部环境的变化，如烟雾、火焰、气体等，发挥其报警作用。
本文主要探讨如何设计一个简单的光电警报器，旨在帮助初学者了解光电子技术的基本知识及其应用。
首先，我们需要了解光电子技术的基本原理。
光电子感应技术是通过光电传感器将光信号转化为电信号，后者进而被处理，从而实现环境检测和报警等功能。
光电传感器分为两类，即反射型和障碍型。
反射型光电传感器是通过发射器和接收器共同完成检测功能，发射器向目标发射光线，接收器接受光线反弹回来的信号，判断目标是否存在。
障碍型光电传感器则是通过发射器和接收器分别布放在两侧，当目标在两侧之间通过，光线被目标遮挡，接收器便无法接收到发射器发出的光线，从而产生报警信号。
了解了光电子技术的基本原理后，我们可以开始设计简单的光电警报器。
首先，我们选择障碍型光电传感器作为光电警报器的感应器，因为它适用范围广，可以用于检测各类目标。
接下来我们需要设计一个电路板，它将接收从光电传感器发出的信号并执行报警任务。
电路板可以由单片机，电源模块，警报器模块和光电传感器模块组成。
在电路板上，单片机被设计为控制整个系统的中心部分，用于处理输出信号和控制性能。
电源模块则用于提供必要的电源，可选择电池或电源适配器等供电方式。
另外，警报器模块接收单片机发送的信号并通过警报器发出警报声，提醒用户。
最后，光电传感器模块则用于检测目标并传输信息到单片机。
在完成电路板的设计之后，我们需要将电路板与光电传感器连接，并进行实际测试。
当目标通过障碍型光电传感器时，传感器将检测到目标并发送信号到单片机。
单片机接收到信号后，控制警报器模块执行警报任务，提醒用户。
如果需要与更广泛的系统进行通信，可以将单片机与其他硬件进行通信，如Wi-Fi模块，从而实现远程监控和控制。
综上所述，光电子技术是一种实现安全警报功能的重要技术手段。
PSpice光电报警器设计
光电报警器设计作者（武汉工程大学理学院，武汉，430200）摘要：如今报警器的应用非常广泛，在汽车、摩托车报警器，仓库大门，以及家庭保安系统中普遍可见。
本文介绍了一种利用LM555CN为HG412A砷化镓发光二极管的调制电源，经过调制后的红外二极管做发射光源，使用2CU2D硅光敏二极管探测该红外信号简单的光电报警系统，并着重介绍了555芯片产生多谐振荡电路的原理。
系统由发射、接收放大、有源带通滤波四个部分组成。
当红外发光管与硅光敏二极管之间的区域被隔断时，报警电路部分的红灯亮；而当电路正常接受到5KHz光脉冲时，发光二极管不亮。
利用软件PSPICE建立了报警系统的模拟电路，并且在一定条件下对电路进行了仿真。
关键字：报警系统；调制电源；振荡；发光二级管0引言采用LM555CN芯片、发光二级管LED、光敏电阻2CU2D等构成的构成的光电报警器，具有反应灵敏、探测距离远、可靠性高等优点，在安全防范及自动控制领域已得到广泛应用。
光电报警系统是一种监视系统，当不乏分子入侵防范区域时，能够使红外发光管与硅光敏二极管之间的区域被隔断，报警电路的红灯亮。
主人、家人、邻居或者值勤人员能够根据报警电路LED灯发光情况采取必要的防范措施，从而避免相应的损失。
随着电子线路EDA的应用和发展，出现了许多电子电路仿真与分析软件，利用这些软件可以对电路进行仿真和性能分析，如直流扫描分析、交流分析、瞬态分析、傅里叶分析等，从而得知电路的一些性能指标是否满足设计要求，如不满足要求，可通过调整电路的参数获得电路理想的性能。
如果采用手动调整，一般存在3个缺点：一是准确性不够，有一定的误差；二是如果需要调节的参数较多，很难对多个参数进行综合考虑；三是消耗大量时间。
为了解决这些问题，Microsim公司推出的PSPICE仿真软件提供了一套电路模拟及仿真，它可以按照事先规定的设计目标，自动调整元器件参数值，并且可以同时优化多个参数，对其进行综合考虑，使电路的性能更加理想。
课程设计—光电报警器设计
郑州科技学院《数字电子技术》课程设计题目光电报警器学生姓名专业班级学号院系指导教师完成时间2013年11月25日目录1 课程设计的目的 (1)2 设计任务与要求 (1)2.1 设计任务 (1)2.2 设计要求 (1)3 设计方案与论证 (2)4 设计原理及元器件 (4)4.1 设计原理 (4)4.2 元器件介绍 (4)4.2.1 光耦（PC817） (4)4.2.3 译码器（74LS247） (6)4.2.4 数码管 (6)4.2.5 555定时器 (7)4.2.6 蜂鸣器的结构原理 (9)5 单元电路设计 (9)5.1 光电转换模块 (9)5.2 报警模块 (10)5.3 数字显示模块 (11)6 硬件的制作与调试 (13)6.1 硬件制作 (13)6.2 实验调试与分析 (13)7 总结 (13)附录1：元件清单 (15)附录2：总体电路图 (16)参考文献 (17)1 课程设计的目的设计光电报警器的目的是能够解决传统报警器现存的缺点，同时也在很大程度上改善传统报警器的不足，从而使人们的生活安全得到更有效的保障。
本次数电课程设计的主要目的为：（1）培养同学们练习设计简单的光电系统；（2）对影响光电探测性能的各种参数进行讨论，以求最大限度的发挥系统的探测能力；（3）熟悉了解多谐振荡器及各个元器件的类型和特性，并正确运用它们。
2 设计任务与要求2.1 设计任务本次要求设计一种光电式报警器，该报警器可通过感光器件组成的光电转换电路，探测出光线是否被阻挡的信息，并通过把光信号转换成电信号来把这种信息传递至后面的数码显示电路以及声光报警电路以实现控制数码管的显示与报警器报警的功能。
其中声光报警部分可通过555定时器组成的多谐振荡器，来控制蜂鸣器发出鸣叫声及发光二极管发出光亮来代替报警效果。
整个设计可以利用数字逻辑电路，从而实现在报警过程中同时显示对应报警路数的功能。
且该报警器的设计要求采用模块化结构，即：光电转换模块、报警模块和显示模块。
浅谈一款光电报警器的设计
江西 宜春体校
［ 摘
段
毅
要］ 本文设计的光 电报警 器解 决了普 通报 警 器应用范围窄 ， 安全性能差等缺 点， 可广泛应用到工农业生产 、 自动化仪表 、 医疗 电 数字显示模 块 光 电转换模块 蜂鸣器的结构原理 平 ， 以配 上共阳的数码 管 ， 可 在共阳数码管之前要加 ８ １０ 个 ０ 欧的电阻 ， 以保 护数码管不被烧 坏 ， 倘若数码 管显示 的过 与亮 了就要增大 电阻的 阻值 。
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７ Ｌ ２７ ４ Ｓ４ 与共阴数码管 的链接图
７Ｌ２７ ４ Ｓ ４ 引脚功能表—七 段译 码 驱动器功能表
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子设备等领域 。 ［ 关键词 ］ 报警模块
１引 言 ．
报警器 的应用非 常广泛。在汽 车 、 摩托车报警 器 ， 仓库 大门 ， 以及 家庭保 安系统 中 ， 几乎无一例 外地使用 了报 警器 电路 。随着社会科学 技术 的迅速发展 ， 人们对报警 器的性能提 出了越来越高 的要 求 。传统 的报 警器通常 采用触摸式 、 开关报警器等 ， 类报警器具有 性能稳定 、 这 实用性 强等特 点 ， 但是也具有 应用范 围窄等 缺点 。而且 安全性能也不 是很 好 。光 电报警就很好 的改 善 了这点 。如今 ， 电报 警器 已经广泛 光 应用 到工农 业生产 、 自动化仪表 、 医疗电子设备等领域 。本实验 的设计 借助 于模拟电路和数字逻辑 电路 ， 采用模块化 的设计思想 ， 使设计变 得 简单 、 方便 、 灵活性 强 。电路简单容易实现 ， 工作稳定 ， 因此得 到了广泛 的应 用 。 本 文设计 的光 电报警器是报 警器和光耦 的Ｉ ， Ｍ 结合 ， 它可 以运 但 用到 各种生产线上 ， 如纺纱工业的监测各个丝线的有无断点 ， 并加 以提 示， 也可 以稍加 改进 ， 让其 能够 计数 ， 录生产进度 ， 记 安全 性能高 ， 约 节 了人 力资 源 ， 并且不 易出错 ， 还能运用 到人力不 能监测 的环境 。可 见 光电报警器 的运用 能延伸到各个行业 。 ２ 电路 设 计 方 案 ． 建 立如下 系统框 图如 图 １ ：
数电课程设计 光电式报警器
数字电子技术课程设计报告光电式报警器的设计专业：班级：姓名：学号：指导老师：XX学院日期：201X年X月XX日指导教师评语光电式报警器:采用双光路结构，当任一光路被遮挡时，报警器发出间歇式声光报警。
采用LED显示被遮栏的路数，无报警显0，l路显1，2路显2，同时遮挡显3。
采用5V供电。
主要参考元器件：光耦，555,74LS32，74LS248。
2 设计任务根据设计要求，光电式报警器系统框图由以下部分组成：光耦电路模数转换数字显示声光报警器本次设计需要三大部分实现：光耦电路部分，数字显示部分和声光报警器部分。
需要两套光耦元器件做双光路结构；由7段数码管做LED 显示路数，用74LS248集成电路译码，由555定时器组成多谐振荡器，实现间歇式的声光报警。
当两路均无光线遮挡时，一路接受器和二路接收器由于分别被一路、二路发出的红外线照射，而处于导通状态，此时数码管显示为0，且多谐振荡电路不能正常工作，故而报警部分不会发出声光报警。
当一路或二路任一路光线被遮挡时，数码管显示为显示对应路数，多谐振荡电路可以正常工作，报警部分会发出间歇式的声光报警。
当一路和二路光线均被遮挡时，数码管显示为3，多谐振荡电路可以正常工作，报警部分会发出间歇式的声光报警。
此外，在原有要求基础上，改进了所要求设计不足之处。
原设计若光路遮挡时间极短，则可能报警时间短不足以引起注意，本次设计加入一个两位十进制的计数器，用来计数光路被遮挡的次数，增强了报警器的功能和可靠性。
3.1 光耦电路部分使用U1、U2两个4N25光电耦合器，因为一般LED发光二极管的工作电流在十几毫安到几十毫安，所以二极管部分接入500Ω电阻，在三极管集电极接入1kΩ电阻，防止电流过大烧坏元器件。
同时，使用开关J1、J2模拟光路被遮挡的情况。
如图3-1所示。
图3-1 光耦电路部分3.2 数字显示部分选用共阴极七段数码管，由74LS248驱动，数码管前接100Ω保护电阻防止电流过大。
一种新型光电报警器的设计
器 的仿真实验 。Ｐｏ ｕ 软件是 目 最好 的仿真单 片机及外 围器件 的工 ｒ ｅｓ ｔ 前 具。 它具有 的功能是 ： １原理布图 ；２）ｃ （） （ ｅ ￣自动或人工布线 ；３ Ｓ Ｉ Ｅ （ ）ＰＣ 电路仿真 。 其革命性的特点 ：１ 互动的电路仿真 ， （） 用户甚至可以实时采 用诸 如 Ｒ Ｍ， Ｏ 键盘 ， Ａ Ｒ Ｍ， 马达 ，Ｅ ，Ｃ ， ＤＤ 部分 Ｓ Ｉ Ｌ Ｄ Ｌ Ｄ Ａ ，Ａ， Ｐ 器件 ， 部分 Ｉ Ｉ Ｃ器件。（ ） ２ 仿真处理器及其外围 电路 ， 以仿真 ５ 系列 、 Ｖ 、Ｉ 、 可 １ Ａ Ｒ ＰＣ ＡＲ 等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程 ， Ｍ、 再 配合显示及输 出， 能看到运行后 输入输 出的效果 。 配合系统配置的虚 拟逻辑分析仪 、 示波器等 ，ｒ ｅ ｓ Ｐｏ ｕ 建立了完备 的电子设计开发环境 ｔ 。
２ 电 路设 计 工作 原 理 、
该数字显示模块采用 ７段数码管显示 ， 通过编程操作控制 器， 具体 如下 ： 无报警 时显示 … ’ １ ０ ， 路被遮挡 时显 示“ ” 第 ２ 被遮挡 时显 第 ｌ， 路 示 “ ”两路 同时被遮挡显示“ ” ２， ３ 。综合动静态显示 的优缺点 ， 由于该设 计 仅有两路光路 ， 路数显示为 １ 位就 可 ， 故只需 １ 个数码 管 ， 又考虑 到 Ｃ Ｕ工作效率与电源效 率， Ｐ 本设计采用静态显示 ， 且为共阳极 显示Ｉ 。 ２４电源模块及报警模块 ． 电源模块选用 ＋ Ｖ直流 电源 。 ５ 报警模块是通过编程操作控制器 ， 进 而控制蜂 呜器 的发出警报。
２３ 字 显 示 模 块 －数
报警 器的应用非常广泛 。 随着社会科 学技术 的迅速发展 ， 人们对报 警器 的性能提 出了越来越高的要求。 传统 的报警器通常采用触摸式 、 开 关 报警器 等。这类报警器具有性能稳定 、 实用性强 等特点 ， 也具有 但是 应 用范 围窄等缺点 ， 而且安全性能也不是很好。 电报警就很好地改善 光 了这点 。 如今 ， 光电报警器已经广泛应 用到工农业生产 、 自动化仪表 、 医 疗 电子设备等领域… 。光 电报警器 的核心部分在 于信 号的光电转换 ， 而 光 电式传感器恰恰是将光信号转化为 电信号 的一种 传感 器 ，它是 由光 路及 电路两大部分组成 ， 光路部分实现被测信号对光 量的控 制和调制 ， 电路部分则完成从光信号到电信号的转换 。 本 文以设计一种基于光 电转换 的报警器 为 目 ，旨在 提出光电报 标 警 器的总体设计方案 ， 并用 Ｐｏ ｕ 软件仿真整体 电路 系统 。在传 统光 ｒｅｓ ｔ 电报警器 的基础上 ， 改进了光路系统 ， 采用 了更高性 能的光耦作 为光电 转换模块 ， 并将传统的逻辑 电路替换成更 智能的 Ａ ８ Ｓ ２ Ｔ ９ ５ 单片机 ， 实现 控制功能 。另外 ， 添加了数字显示模块 ， 在报警 的同时， 能在所设计的 ２ 路光路 中， 显示 出引起报警的光路。
Get清风光电式报警器课程设计论文
光电式报警器-课程设计论文摘要本文设计了一种光电式报警器，该报警器通过使用红外线发射二极管和红外线接收二极管等感光器件组成的光电转换电路，可以探测出光线是否被遮挡的信息，并通过把光信号转换成电信号来把这种信息传递至声光报警电路，以实现报警器报警的功能。
其中传感器是指能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
通常由敏感元件和转换元件组成。
光电式传感器是将光通量转化为电量的一种传感器，光电报警器是光电二极管和报警器的灵活结合，它可以运用到各种生产线上，如博物馆里的防盗系统，并提示物品被盗地点，平安性能高，节约了人力资源，并且不易出错；还能运用到其它人力不能监测的环境。
显而易见，光电报警器的运用能延伸到社会的各个行业。
关键字：光电转换；声光报警电路；光电报警器；ABSTRACTThis paper designed a photoelectric alarms, the alarm by using infrared emitting diode and infrared receiving diode composed of photosensitive components such as photoelectric conversion circuit, can detect the light is obscured information, and through the converts light signals into electrical signals to pass this information to the sound and light alarm circuit, in order to realize the function of the alarm. One sensor can sense refers to the rules be measured and to convert the available output signal according to certain rule of device or devices. Usually consists of sensitive components and conversion components. Photoelectric sensor is power flux can be converted to a sensor, photoelectric detector is a flexible combination of photoelectric diode and alarm, it can be applied to all kinds of production line, such as the museum of anti-theft system, and presented items stolen, safety performance is high, save human resources, and less error-prone; Can also apply to other human can't monitor the environment. It is obvious that the use of photoelectric detector can extend to society of each industry Keywords ：Photoelectric conversion ；Sound and light alarm circuit ；Photoelectric detector ；第1章绪论1.1 设计目的及意义近年来，随着改革开放的深入开展，电子电器的飞速开展.人民的生活水平有了很大提高。
光电式报警器课程设计
光电式报警器 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握光电式报警器的基本原理，理解光电传感器的工作机制；2. 使学生了解光电式报警器在生活中的应用，认识到物理知识在实际生活中的重要性；3. 引导学生掌握报警器的电路组成，理解各部分功能及相互关系。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能独立完成光电式报警器的组装与调试；2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，学会分析报警器的性能并进行优化；3. 提高学生的团队协作能力，学会在小组合作中共同完成任务。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对物理学科的兴趣，培养其探索精神和创新意识；2. 培养学生安全意识，认识到报警器在生活中的重要防护作用；3. 引导学生关注科技发展，认识到物理知识在推动社会进步中的作用。
课程性质：本课程为物理学科实践活动，结合课本知识，让学生在实践中掌握物理原理，提高综合运用能力。
学生特点：针对中学生，已具备一定物理知识基础，对实践活动有较高的兴趣和热情。
教学要求：注重理论与实践相结合，关注学生动手能力培养，提高学生在实际操作中发现问题、解决问题的能力。
通过课程目标分解，使学生在学习过程中达到预期的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 光电传感器原理：讲解光电效应、光电管、光敏电阻等基本概念，结合课本第十五章“光与光学”相关内容，让学生理解光电传感器的工作原理。
2. 报警器电路组成：分析光电式报警器的电路结构，包括电源、信号处理、报警输出等部分，参考课本第十七章“电路分析”相关内容，使学生掌握各部分功能及相互关系。
3. 报警器组装与调试：根据教学大纲，组织学生进行报警器的组装、调试及优化，结合课本第十八章“电子技术基础”相关内容，培养学生动手操作能力。
4. 报警器应用案例：介绍光电式报警器在生活中的应用实例，如家庭、商场、停车场等场所的安全防护，让学生认识到物理知识在实际生活中的重要性。
5. 报警器性能分析：讲解如何分析报警器的性能指标，如灵敏度、误报率等，参考课本第十六章“传感器及其应用”相关内容，提高学生分析问题和解决问题的能力。
课程设计光电报警器设计
课程设计 光电报警器设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解光电效应的基本原理，掌握光电报警器的工作原理和关键部件功能。
2. 让学生掌握电路图的阅读与绘制，了解光电报警器中电子元件的作用及其相互关系。
3. 让学生了解不同类型的光电传感器及其在光电报警器中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行光电报警器的设计与搭建，提高动手实践能力。
2. 培养学生分析问题和解决问题的能力，通过小组合作，培养学生的团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子科技的兴趣，培养创新精神和实践意识。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验安全，养成爱护仪器设备的良好习惯。
3. 增强学生的环保意识，引导学生关注科技在环保领域的应用。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为电子技术实践课程，针对初中年级学生，注重理论与实践相结合。
学生具有一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求以学生为主体，引导他们主动探索，合作学习，将所学知识应用于实际操作中。
二、教学内容1. 光电效应原理：介绍光电效应的概念、光电传感器的工作原理及其在报警器中的应用。
教材章节：《物理》光电效应部分2. 电路图阅读与绘制：学习电路图的基本符号，掌握光电报警器电路图的阅读与绘制方法。
教材章节：《电子技术基础》电路图部分3. 电子元件：了解光电报警器中常用的电子元件，如光敏电阻、晶体管、继电器等，并掌握其作用。
教材章节：《电子技术基础》电子元件部分4. 光电传感器：学习不同类型的光电传感器，如光敏二极管、光敏三极管等，了解其特点和应用场景。
教材章节：《传感器技术与应用》光电传感器部分5. 报警器设计与搭建：结合所学知识，分组进行光电报警器的设计与搭建，培养学生的动手实践能力。
教材章节：《电子制作实践》项目设计与制作部分6. 实验操作与调试：指导学生进行实验操作，调试光电报警器，分析并解决可能出现的问题。
教材章节：《电子技术实验》实验操作与调试部分7. 安全与环保教育：强调实验过程中的安全意识，引导学生关注科技在环保领域的应用。
光电报警器的设计
光电报警器的设计摘要：设计的光电报警器采用的是双元件型热释电传感器，配合适当的放大、定时和控制电路，当人体接近时能主动发出声光报警信号。
所以，该报警器在设计、使用上力求简单、可靠。
关键词：双元件型热释电传感器滤波电路放大电路控制电路声光报警随着现代测量，控制，自动化的发展，光电报警越来越受到人们的重视。
光电报警是一种重要的安全监视系统，目前起种类已日益增多，有对军事目标入侵进行的报警系统，有住宅、办公室、保密室、仓库等场所的安全保卫，也有对重要设施或危禁区域防范进行的报警系统.利用热释电红外传感器监测环境变化，进行无线信息传输进而完成报警功能的系统，主要用于家居安全，探测有无外人闯入．该系统方便、稳定，十分适合家庭财产安全的保护．1总体设计(1)该报警器设计要求：人体在3米内移动时可给出报警信号，报警灵敏度可调，报警时红LED指示灯亮，采用短声蜂鸣器报警，采用集成运算放大器进行放大，为了抑制零点漂移的现象，放大电路应尽量采用电容耦合，同时应考虑抑制工频干扰的影响，采用直流电源供电。
(2)探测器工作起来。
当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，经放大电路、执行报警电路发生光电报警信号。
(3)红外线具有隐蔽性，在露天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测到是否有人出入。
此类装置设计的要点：其一是能有效判断是否有人员进入；其二是尽可能大地增加防护范围。
当然，系统工作的稳定性和可靠性也是追求的重要指标。
2设计原理2．1原理方框图本电路系统有以下几部分构成：2．2 电路模块图2．2．1红外发射接收对管的组合电路本设计采用热释放性双元件传感器，即在一个传感器中有两个反相串联的敏感元件，双元件传感器有以下特点：(1)当入射能量顺序地射到两个元件上时，其输出要比单元件高一倍。
(2)由于两个敏感元件逆向串联使用，对于同时输入的能量会相互抵消，由此可防止太阳的红外线引起的误动作。
光电报警器设计
光电报警器设计光电报警器是一种常见的安防设备，它主要通过光电传感器来检测周围的光线，并在有异常情况发生时发出警报，起到一定的安全保护作用。
本文将介绍如何设计一种基于光电传感器的简单光电报警器。
设计思路：对于光电报警器的设计，我们首先要找到一种能够准确检测光线的光电传感器。
常见的光电传感器有光敏电阻、光敏二极管等。
在设计中，我们选用光敏电阻作为传感器，因为它具有成本低、易于制作等优点。
光敏电阻的工作原理是光照射在电阻上时，会改变电阻的阻值，从而改变电路中的电流和电压等参数。
因此，我们以光敏电阻为传感器，可以通过检测电路中电流或电压的变化来判断周围的光线情况。
基于这种原理，我们可以设计出下面这样的光电报警器电路图：（注：电路图仅供参考，具体电路设计可以根据需要调整）电路图中的主要元件有：光敏电阻R1、三极管Q1、LED指示灯D1、蜂鸣器BZ1、电池V1、电阻R2、电容C1等。
- 光敏电阻R1：作为光电传感器，检测周围的光线情况。
- 三极管Q1：作为信号放大器，放大光敏电阻R1的信号，以便给后续电路使用。
- LED指示灯D1：在光线正常情况下，该LED会亮起，表示设备正常工作。
- 蜂鸣器BZ1：在光线异常（如遮挡或光线过小等）时，蜂鸣器会发出警报声。
- 电池V1：提供电源，使整个电路工作。
- 电阻R2、电容C1：用于稳定电路工作，防止干扰等问题。
设计步骤1.准备材料和工具在制作光电报警器之前，需要准备一些材料和工具：工具：焊台、电工剪刀、镊子、万用表等。
2.电路连接首先将电阻、电容、三极管等元件按照电路图连接起来。
需要注意的是，焊接时需要注意焊接位置、焊接方式和焊接方法等，以确保连接牢固、电路通畅等。
3.测试电路在完成电路连接后，需要使用万用表等测试仪器测量电路的工作情况，确保各个元件都有正常的电压和电流等。
同时还需要确认LED指示灯和蜂鸣器是否正常工作，以及是否能够正常检测周围的光线等。
4.封装装配当电路测试通过后，可以考虑将电路元件封装起来，形成一个小的光电报警器设备。
光电警报器课程设计
光电警报器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解光电效应的基本原理，掌握光电传感器的构造和工作原理；2. 学生能描述光电警报器的组成及其功能，了解其在安全防护领域的应用；3. 学生能掌握基本的电路连接方法，学会分析并解决电路故障。
技能目标：1. 学生能够独立完成光电警报器的组装和调试，提高动手实践能力；2. 学生能够运用所学知识，设计并优化光电警报器电路，培养创新意识和问题解决能力；3. 学生能够通过小组合作，提高沟通协调能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到物理学在生活中的重要作用，增强学习物理的兴趣和自信心；2. 学生能够通过课程学习，养成严谨的科学态度，培养耐心、细心的品质；3. 学生能够关注安全防护领域的发展，提高社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为物理学科实践课程，旨在让学生通过动手实践，掌握光电效应及其应用，提高学生的实践能力和创新能力。
学生特点：本年级学生具有一定的物理知识基础，对新鲜事物充满好奇，具备一定的动手能力，但团队合作意识和问题解决能力有待提高。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调动手实践，鼓励学生思考、提问、创新，培养解决问题的能力。
同时，注重培养学生的团队合作意识和情感态度价值观。
通过课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 光电效应基本原理：介绍光电效应的概念、产生条件及其应用，结合课本相关章节，让学生理解光电效应的本质和重要性。
2. 光电传感器：讲解光电传感器的构造、工作原理及分类，以教材中光电传感器部分为基础，拓展实际应用案例，提高学生的认知。
3. 光电警报器组成与功能：详细解析光电警报器的各个组成部分及其作用，参照教材相关章节，使学生了解光电警报器在实际应用中的作用。
4. 电路连接与故障排查：教授基本的电路连接方法，结合教材内容，让学生学会分析并解决电路故障，提高实践能力。
5. 光电警报器组装与调试：制定详细的教学大纲，安排学生进行光电警报器的组装、调试，结合教材实践环节，锻炼学生的动手能力。
光电式报警器 报告
报警器的应用十分广泛，在汽车、摩托车报警器，仓库大门以及银行保安系统中，几乎无一例外地使用了报警器电路。
而光电式报警器采用光电信号转换的方式，不仅电路简单，而且安全可靠。
与传统的报警器相比较，光电报警器可应用的范围更加广泛，如火灾探测、煤气泄露报警、玻璃破碎探测等。
本文设计了一种光电式报警器，该报警器通过感光器件（H92B4）把光信号转换成电信号，该电信号驱动译码器（CD4511）来控制数码管的显示，并利用逻辑或门来控制由555多谐振荡器等组成的报警电路。
该报警器的设计采用模块化结构，分别有光电转换模块、数字显示模块以及声光报警模块。
关键词：光耦、数码显示、声光报警第一章系统组成 (1)1.1系统组成框图 (1)1.2系统原理 (1)第二章主要单元模块 (2)2.1光电转换模块 (2)2.2数字显示模块 (3)2.3声光报警模块 (4)第三章总体电路设计 (5)3.1 总体电路 (5)3.2仿真结果分析 (6)第四章电路焊接与调试 (7)第五章实验结论 (8)参考文献 (9)附录A 元件清单 (10)附录B 焊接实物图 (11)第一章系统组成1.1系统组成框图本次设计的光电式报警系统主要由光耦电路、译码电路、数码显示以及声光报警等部分组成。
光耦电路实现光信号采集及输出功能，数码显示和声光报警部分则对光耦输出的信号进行处理，从而产生报警指示作用。
图1.1 系统组成框图1.2系统原理首先，槽型光耦中的发光二极管将电源提供的5V直流信号转换成光信号并使其中的光敏三极管接收，槽型口的遮挡与否决定光敏三极管集电极输出的电平高低，从而完成“电—光—电”信号的转换。
输出的光控电信号通过CD4511译码使数码管显示不同的数字，通过逻辑或门（74LS32）驱动由555及蜂鸣器等组成的间歇式声光报警电路，从而实现不同光路被遮挡时显示不同数字和声光报警。
第二章 主要单元模块2.1光电转换模块图2.1 光电转换模块 图2.2 H92B4引脚图光耦内由发光二极管和光敏三极管构成：采用5V 直流供电，为防止光耦烧坏，发光二极管应串联一个510Ω电阻。
传感器课程设计 光电报警器报告
光电报警器设计报告一、设计目的1、练习设计简单的光电系统；2、提高光电探测性能，最大限度地发挥系统的探测能力；3、熟悉和掌握运用单稳态触发器、同相比例运算放大器、多谐振荡器等电路。
二、设计内容用普通红外发射与接收对管组成发射与接收系统，接收系统能够接收发射系统发出的红外线。
当接收系统受阻即有物体介入挡住红外光束时，接收系统会发出光与声的报警信号，而且这些光声报警信号在障碍物离开以后，还能够延续一段时间以引起人们的注意。
三、基本原理 1、原理方框图○1发射部分○2接收部分2、NE555多谐振荡器原理如图一，其中R9=R10=10K ,C4=39PF,输出端(OUT 端)的输出频率f ≈1/（1.7R9C4）≈1.5×106Hz ，其占空比约为0.5。
采用脉冲信号去驱动红外发射管有利于提高发射机管的发射距离，因为脉冲的峰值是比较大的，另外这有利于提高发射管器的寿命。
3、同相比例运算放大器电路原理以运算放大器LM386为核心构成的同相运算放大器如图二所示，它的放大倍数Au=（1+R5/R3）=(1+100/10)=11,其主要作用是放大输入端的电压值。
4、单稳态触发器原理单稳态触发电路（如图三）主要靠芯片NE555来实现，当端口2（TRIG 端）为高电平时，3端（out 端）输出的是低电平；当2端受低电平触发单稳态电路立即翻转进入置位状态，3端输出高电平，高电平维持的时间约为T=1.1R5C2=1.1×2×105 ×0.01×10-3 S ≈22S 。
5、报警电路如图四，这部分电路很简单，主要靠三极管的放大作用和信号控制端来实现光声报警。
由于本电路采用的蜂鸣器阻值较大，故其限流电阻R6取20 ，其中其额定电压为5v。
6、总电路的工作原理○1发射部分接通电源后，NE555构成的多谐振荡器不断向发射管输送频率约为1.5×106Hz的方波脉冲信号让发射管高速间断地发射红外线；○2接收部分①当没有物体介入挡住红外发射接收对管之间的红外线传递时同相比例放大器输入电压大概为1.32V,这个电压经放大后约变为3.84（高电平），故此时单稳态触发器的触发端为高电平，则输出端位低电平，报警电路不工作。
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1、引言报警器的应用非常广泛。
随着社会科学技术的迅速发展，人们对报警器的性能提出了越来越高的要求。
传统的报警器通常采用触摸式、开关报警器等。
这类报警器具有性能稳定、实用性强等特点，但是也具有应用范围窄等缺点，而且安全性能也不是很好。
光电报警就很好地改善了这点。
如今，光电报警器已经广泛应用到工农业生产、自动化仪表、医疗电子设备等领域[1]。
光电报警器的核心部分在于信号的光电转换，而光电式传感器恰恰是将光信号转化为电信号的一种传感器，它是由光路及电路两大部分组成，光路部分实现被测信号对光量的控制和调制，电路部分则完成从光信号到电信号的转换[2]。
本文以设计一种基于光电转换的报警器为目标，旨在提出光电报警器的总体设计方案，并用Proteus软件仿真整体电路系统。
在传统光电报警器的基础上，改进了光路系统，采用了更高性能的光耦作为光电转换模块，并将传统的逻辑电路替换成更智能的AT89S52单片机，实现控制功能。
另外，添加了数字显示模块，在报警的同时，能在所设计的2路光路中，显示出引起报警的光路。
2、电路设计工作原理本文计划设计一种光电式报警器，该报警器通过光电转换元器件即光耦合器，把光信号转换成电信号，并通过一定的电路控制系统主要是AT89S52单片机以实现对7段数码管的显示功能以及蜂鸣器的报警功能，设计光路为2路，无报警时显示“0”，第1路被遮挡时显示“1”，第2路被遮挡时显示“2”，两路同时被遮挡显示“3”，并且，在遮挡任何一路或两路的同时，蜂鸣器均鸣笛。
为了便于分辨工作状态，设有一个通电指示灯。
工作原理框图如图2.1。
图2.1工作原理框图2.1光电转换模块在光电转换模块中，选用红外光耦合器实现“电—光—电”的转换，光耦合器以光为媒介传输电信号，它对输入、输出电信号有良好的隔离作用[3]。
光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。
输入的电信号驱动发光二极管，使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。
这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。
由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力，又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力[4]。
光耦模块完整的连接图如图2.2所示，两个上拉电阻R2、R1确保光耦输出的信号为高电平，同时通过信号的放大确保输出端口P3.3的信号为高电平。
图2.2光耦完整连接图2.2控制模块该控制模块利用AT89S52单片机实现对本光电报警器的控制功能。
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案[5]。
2.3数字显示模块该数字显示模块采用7段数码管显示，通过编程操作控制器，具体如下：无报警时显示“0”，第1路被遮挡时显示“1”，第2路被遮挡时显示“2”，两路同时被遮挡显示“3”。
综合动静态显示的优缺点，由于该设计仅有两路光路，路数显示为1位就可，故只需1个数码管，又考虑到CPU工作效率与电源效率，本设计采用静态显示，且为共阳极显示[6]。
2.4电源模块及报警模块电源模块选用+5V直流电源。
报警模块是通过编程操作控制器，进而控制蜂鸣器的发出警报。
3、Proteus软件仿真本设计利用Proteus软件的仿真功能以实现对所设计的光电报警器的仿真实验。
Proteus软件是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
它具有的功能是：（1）原理布图；（2）PCB自动或人工布线；（3）SPICE 电路仿真。
其革命性的特点：（1）互动的电路仿真，用户甚至可以实时采用诸如RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。
（2）仿真处理器及其外围电路，可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。
还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，再配合显示及输出，能看到运行后输入输出的效果。
配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等，Proteus建立了完备的电子设计开发环境[7]。
图3.1整体电路图图3.2开关1和2都闭合时的仿真结果3.1原理图布局一种新型光电报警器的设计中北大学信息与通信工程学院于爽管敏杰［摘要］随着社会科学技术的迅速发展，报警器的应用更加广泛，人们对报警器的性能也提出了更高的要求。
传统的报警器通常采用触摸式、开关式报警器等等，这类报警器具有性能稳定、实用性强等特点，但是也具有应用范围窄等缺点，而且安全性能也不好。
光电报警器因其明显的优势，就很好地解决了这类问题。
本文以设计一种基于光电转换的报警器为目标，旨在提出光电报警器的总体设计方案，并用Pproteus软件仿真整体电路系统。
［关键词］报警器光电转换电路设计Proteus仿真142——选择性学习。
四是倡导研究型学习的教学方法，主要通过掌握分析方法、建立设计概念和了解科研前沿信息予以体现。
（二）发挥集体备课优势，系统设计教学方法集体备课是发挥群体优势，集中创新的重要形式。
教学方法改革是一个系统、持续的行为，需要团队精神，个人作坊式的方式显然会影响资源共享，也很难具备宏观视野，需要集体的力量和智慧，需要大家长期不懈的努力。
[5]课程建设组应继续坚持集体备课制度，根据本门课程的教学内容及教学目标系统设计教学方法，边改革边实践，形成相互听课制度，反复研究，共同提高。
（三）组织教学方法与改革比武及教学观摩活动近年来，学院组织了多次教学比武及观摩活动，既展示了教师教学水平，也起到了相互交流、借鉴，共同提高的作用。
很多军队院校还依托军队院校协作中心，举办专题教学方法改革的讲习班及教学观摩，极大地促进了教学方法改革的发展。
学院应借鉴这种形式，定期组织专题性的教学方法比武及观摩活动，重点安排精品课程建设教师参加比武活动，共享改革成果。
（四）通过精品课程网站平台大力进行现代教育技术手段改革通过精品课程建设逐步丰富网上教学资源，将网络技术带来的教学优势与传统的以教师主讲为中心的授课模式进行互补，开展网上答疑、质疑、讨论，及时解答学员的问题，为传统的课堂教学提供一个无时空约束的网络教学平台。
信息技术的学习和应用，可以培养学员在信息技术环境中的适应能力、应变能力和解决问题的能力，同时帮助学员利用信息技术的教学功能，进行自主学习、协作学习和研究性学习。
[3]从教学效果上看，信息技术的应用可以形象具体及生动活泼地表达教学内容，向学员提供丰富的感性经验，还可以充分调动学员的学习积极性，同时信息技术的应用还有助于教学资源的开发与利用，通过网络传播，借助于电子图书馆、专业网站、网上搜索等工具，传播满足个性化学习需求的信息。
参考文献［1］陈国海.高校精品课程的示范效应初探［J ］.教育与现代化，2009（3）.［2］刘东燕，何敏.以精品课程建设为龙头全面提升教学质量［J ］.中国大学教学，2004（4）.［3］娄道凯,孙光国.依托网络教学平台加强精品课程网络建设［J ］.东北财经大学学报，2005（9）.［4］李孟辉.精品课程建设与教学方法改革［J ］.湖南农业大学学报，2008（9）.［5］李江林.高校教学团队构建的思考［J ］.湖北师范学院学报，2010（1）.（上接第140页）的内容，可直接运用于各种公共场所。
该系统电路简单，容易实现，运行可靠性高，功能强大，既可显示固定内容，又可显示随机信息；系统通用性好，对不同用户，只需修改所要显示的内容即可。
参考文献［1］吴援明等.显示器件驱动技术.成都：电子科技大学出版社，2008年2月.［2］潘超群.单片机控制技术在通信中的应用———MC-51系列.北京：电子工业出版社，2008年3月.［3］Maxim Integrated Products co.MAXIM 1995Data Manual.1995.［4］R S-232and R S-485Application ［J ］.Note.B&B ELECTR ONICS MANUFACTUR ING COMPANY ，1997.（上接第141页）启动【Proteus 】；选择【系统】，进行页面和其它参数的设置；选择【库】→【拾取元件】来进行元件的选取和布局；元件的初步布局；连线，完成电路整体布局[8]，如图3.1所示。
3.2Proteus 软件仿真（1）在保持开关1和开关2闭合后，说明光耦1和光耦2是通路的，此时，报警器不报警，数码管显示为0，仿真结果如图3.2所示。
图3.3开关1断开时的仿真结果图3.4开关2断开时的仿真结果（2）断开开关1，此时，光耦1相当于断路，光耦2相当于通路，仿真结果为报警器报警，并且数码显示管显示1，说明光耦1处是产生报警的原因，仿真结果如图3.3所示。
（3）断开开关2，此时，光耦2相当于断路，光耦1相当于通路，仿真结果为报警器报警，并且数码显示管显示2，说明光耦2处是产生报警的原因，仿真结果如图3.4所示。
（4）当开关1和开关2都断开时，说明光耦1和光耦2均为断路，此时，报警器报警，并且数码显示管显示3，说明光耦1和2是产生报警的原因，仿真结果如图3.5所示。
图3.5开关1和开关2都断开时的仿真结果4、结论通过Proteus 软件强大的仿真功能，仿真整体电路系统，仿真结果验证了该光电报警器设计原理正确合理选用红外光耦合器和AT89S52单片机，提高了光电报警器的稳定性、灵敏度和效率。
参考文献［1］杨兴瑶.实用电子电路500例.北京:化学工业出版社,1996［2］阎石.数字电子技术基础.北京:高等教育出版社,1997［3］R.Ceres,J.M.Martin,L.Calderon.光电传感器跟踪瞬态过程.电子技术应用,1996(06)［4］李雪梅.简单实用的有线报警系统.微计算机信息,2005,21(7)［5］P.J.R eucroft,P.L.Kronick,E.E.Hillman.Photovoltaic Effects in Te-tracene Crystals,Molecular Crystals and Liquid.CrystalsTaylor&Francis,1969［6］康华光.电子技术基础.北京:高等教育出版社,2003［7］李国丽，朱维勇.电子技术实验指导书.合肥：中国科技大学出版社，2000［8］潘松，黄继业.EDA 技术实用教程.北京：科学出版社，2002143——。